自动洗手器课程设计报告.doc

自动洗手器课程设计报告

设计人：XXX

指导老师：XXX设计时间：2011/3/14-2011/4/17

摘要：由LM567组成的红外线自动洗手器电路设计简单,使用方便。只要人手放在洗手器下,洗手器即能自动放出水来供使用者洗手。

关键词：自动洗手器、LM567、红外线

正文

设计任务：

1、设计一个用于控制水龙头自动出水的装置；

2、当有人洗手时，装置能自动出水，假设手稍微偏离水龙头时〔偏离时间1S以内〕，水龙头也能自动出水；

3、工作电源为交流220V；

4、灵敏度可调；

设计方案：

工作原理：220V交流电路经变压器T降压,变为交流电,再由D1～D4桥式整流,C1滤波,三端稳压集成电路7805稳压,得到直流电供应控制电路工作。LED1为红色发光二极管,用作洗手器的电源指示。LM567与R6、C6组成振荡器,R6、R6决定LM567内部压控振荡器的中心频率,LM567的3脚为信号输入端,8脚为逻辑输出端,该输出是一个集电极开路的晶体管输出,最大灌电流为100mA,LM567的工作电压为4.75V～9V,工作频率可从零点几赫兹到500kHz,静态工作电流为8mA。NE555定时器与外围元件组成单稳态定时电路,其目的是在人手偶尔偏离了红外线的探测范围时,能保证洗手器的正常出水。LM567芯片5脚输出的振荡信号经三极管VT1功率放大后,推动红外发射二极管LED2向外发射红外线。没有人洗手时,红外接收电路接收不到LED2向外发射的红外线,LM567的3脚无信号输入,8脚为高电平,NE555的3脚为低电平,三极管VT2截止,继电器断电处于释放状态,电磁阀不动作,洗手器无自来水放出。当人手放到洗手器下时,红外接收管接收到人手反射的红外线并经LM368放大后,输入到LM567的3脚,由LM567内部处理后使LM567的8脚输出低电平,从而使NE555的低触发端2脚变为低电位,导致NE555的3脚输出高电平,三极管VT2导通,继电器K吸合,使其常开触点闭合,接通电磁阀Y的220V交流电源,Y开始动作,使洗手器放出自来水,供人们洗涤之用,同时发光二极管LED3发出绿光,指示洗手器正工作于放水状态。洗涤完毕,人手离开洗手器后,A3延时几秒钟后复位,使洗手器停止放水。

红外接收功能模块：该装置由LM358进行同相比例放大输出。LED4从红外发射管接收到信号传输到LM358进行放大，为降低电源交流波纹的影响，接收电路中参加一级R、C〔R10、c9〕滤波电路R12分担降在LED4上的电压，起保护作用。由于该电路采用5V供电，故这也使LM358不能对小于0的信号进行放大，所以必需抬高信号的电位，R9、R10分压，R10分得的电压来抬高信号的电位，通过1号脚输出到LM567。

放大倍数为A=1+R14/(R13+1/2∏fC)其中f=6.01~9.1KHz。

桥式整流模块：220V电压经过变压器降压，通过D1~D4的桥式整流输出，这时该电压已为V=0.9Ui，再经过电容C1的滤波输出直流电压V=1.2Ui。

红外发射与LM567模块：红外线发射电路，由三极管T1、红外线发射管LDE2及电位器RW1、电阻R7及R2组成〔限流作用〕，5V电压从LM567的4号脚输入经5号脚输出至电阻R2降压再到三极管T1放大，R6,、RW6、C6共同决定发射频率f=1/(1.1(R6+RW2)C6)，电位器RW2范围在0~5K，那么6.01f9.1Khz，推动红外线控射管发出信号，人手遮住那么信号折射到红外接收管，这就是红外发射。

当红外接收到的信号放大后传送到C3从LM567的3号脚输入，8号脚是用一个双极型三极管的根本开关电路组成，当3号脚输入高电平时，三极管工作在饱和状态，输出为低电平，当3号脚输入低电平时工作在截止状态输出高电平。因LM567的8脚为集电极开路，故需接一个10K的上拉电阻。LM567优点：〔1〕逻辑输出具有高达100mA的吸收电流；〔2〕锁定带宽范围从0%到14%中心频率；〔3〕噪声抑制能力强；〔4〕抗假信号干扰能力强；〔5〕中心频率稳定度高；〔6〕中心频率从0.01Hz到500KHz可调。

NE555定时器模块〔作用：它与外围元件组成单稳态定时电路，其目的是在人手偶尔偏离了红外线的探测范围时，能保证洗手器的正常出水。〕

信号从LM567的8号脚传入，假设输入低电平，那么555的2号脚接收到低电平，3号脚输出高电平，T2导通继电器K吸合，使其常开触点闭合，接通电磁阀使洗手器放出自来水，同时发光二极管LED3发出绿光，指示洗手器正工作于放水状态。人手离开洗手器后