感应式水龙头的设计

I诚信声明本人声明：本人所提交的毕业设计（论文）《感应式水龙头的设计》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果，设计（论文）中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在设计（论文）中加以说明；有关教师、同学和其他人员对我的设计（论文）的写作、修订提出过并为我在设计（论文）中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。本设计（论文）和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。特此申明。本人签名：年月日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：感应式水龙头的设计1．设计（论文）的主要任务及目标感应式水龙头的设计可给人们带来许多生活中的便利，它无需接触水龙头任何部位，出水与关水由感应器自己完成可有效避免交叉感染和各种不便，同时在感应范围内自动出水，用完自动关水也起到了节约用水，防止浪费的作用。是现时代人们普遍欢迎的设计。全自动感应水龙头安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强，使用寿命长，发出光均匀稳定。发出的二极管光为不可见光，当发出光被某一信号调制后，只有专门的解调电路才能收到。它可在强光下工作，给人们的生活带来了极大的方便，已成为人们日常生活中必不可少的必需品，而且大大地扩展了原先水龙头的功能。因此，研究红外线控制自动水龙头及其应用，有着非常重要的意义。本毕业设计自动感应水龙头基于红外线反射原理，由红外发射电路、红外接收放大电路、控制电路、电磁阀、电源等组成。当人或事物靠近时，自动产生控制信号，继电器动作，使电磁阀得电吸合从而自动打开水源；反之则自动关闭水源。与传统供水设施相比，能够提高水资源的使用效率。使用方便，且由于不需要用手接触水龙头，避免了病菌的传播。系统电路设计简单实用，可以广泛用于商场、学校、办公大楼等人员密集场所。本次设计红外线自动控制水龙头整个控制过程分为5个模块，系统由多谢振荡器调幅红外、红外接收、电压放大、音频译码、电磁阀动作等模块组成。2．设计（论文）的基本要求和内容水龙头采用了反射式红外传感器。红外线的发射和接收一般使用红外发光二极管和红外接收管来完成。当有物体靠近时，一部份红外光被发射到接收管。反射式红外传感器。红外线水龙头控制电路包括发射电路和接收译码控制电路。其中发射电路由多谐振荡器和红外发射二极管；接收电路包括红外接收管D1和D2、运算放大器LM741）、音频译码器（LM567）、继电器K、电源电路等组成。发射电路中，多谐振荡器由IC（555）和R0.R1和C7等组成。其振荡频率为f=1.44/（R0+2R1）C7，振荡输出信号驱动TLN104型的LED1~LED3工作，从而产生红外脉冲调制波。接收电路中红外接受头D1.D2与发射中的发射管相匹配，采用TLN104型。III红外脉冲调制经D1.D2接收管转换成电信号，经C1藕合至LM741，再经C2输入到LM567的第3管脚，经识别译码，使得中心频率f=1/1.1R6C3与红外调制频率40KHZ一致，使第8管脚输出为低电平，又经反相后，驱动VT2导通，继电器因控制有信号触发而有交流输出。当有人洗手将红外光束遮挡时，相应的D1.D2因接收到光信号而进行光电转换，从而使LM567因有信号输入而在第8脚输出为低点平，经反相VT2导通，继电器吸合，交流电压被接通，从而使水龙头的电池阀动作，水源打开。3．主要参考文献[1]傅劲松．《电子制作实例集锦》[M]．福建科技技术出版社，2006.[2]廖先芸．《电子技术实践与训练》[M]．高等教育出版社，2000.[3]孙梅升．《电子技术基础课程设计》[M]．高等教育出版社，2003.[4]沈任元,吴勇．《数字电子技术基础》[M]．机械工业出版社，2007.[5]刘南平，白明．《电路分析》[M]．人民邮电出版社，2007.[6]金发庆.《传感技术与应用》[M].机械工业出版社,2002.[7杨崇志,康博南.《电子爱好者之实用技术手册》[M].福建科技出版社,2002.[8]吕国泰，吴项．《电子技术》[M]．高等教育出版社，2006．[9]王成安，毕秀梅.《电子产品工艺与实训》[M]．机械工业出版社，2008．[10]冯民昌．《数字集成电路系统》（第二版）[M]．中国铁道出版社，2008[11]StevenH.NahmUseofdielectricspectroscopyforreal-timein-situreactionmonitoring.2006.[12]J.E.JensenIntegratedmulti-sensorsystemforreal-timemonitoringandcontrolofHgCdTeMBE.1999.[13]JochenModel-DrivenVisualTestingandDebuggingofWSNApplications.2009.[14]Song;YongxianDesignofLEDDisplayControlSystemBasedonAT89C52SingleChipMicrocompu.2011.[15]zhanghai-fengDesignofFumigationTemperatureControlSystemBasedonSingle-ChipMicrocontroller.2011.[16]童诗白,华成英.《模拟电子技术基础》（第四版）[M].高等教育出版社,2006.[17]姚福安.《电子电路设计与实践》[M].山东科学技术出版社,2002.[18]秉时.《一种红外全自动水龙头的制作》[M].中国电力出版社,2006.4．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1查阅资料，复习有关专业知识，并明确设计要求—13-03-032确定总体设计方法，进行方案的可行性论证,做好开题报告13-03-04—13-03-17（第1、2周）3红外线控制自动水龙头的设计13-03-18—13-04-14（第3-6周）4单元电路的设计13-04-15—13-05-12（第7-10周）5绘制电路图,完成设计13-05-13—13-06-09（第11-14周）6完善论文，并完成打印装订工作，准备答辩材料13-06-10—13-06-16（第15周）7答辩并总结设计工作13-06-17—13-06-23（第16周）V感应式水龙头的设计摘要本文所介绍的全自动感应式水龙头的设计基于红外线反射原理，由红外发射电路、红外接收放大电路、控制电路、电磁阀、电源等组成。当人或事物靠近时，自动产生控制信号，继电器动作，使电磁阀得电吸合从而自动打开水源；反之则自动关闭水源。与传统供水设施相比，能够提高水资源的使用效率。使用方便，且由于不需要用手接触水龙头，避免了病菌的传播。系统电路设计简单实用，可以广泛用于商场、学校、办公大楼等人员密集场所。关键词:传感器，红外线，自动控制，信号ThedesignoftheinductionfaucetABSTRACTThefully-automaticfaucetdescribedinthispaperisfabricatedbasedontheapplicationofinfraredreflectancetechnology,itisconsistofinfraredemissioncircuit,infraredreceiving,amplifiercircuit,controlcircuit,solenoidvalve,powersupply,etc.Whenpeopleorthingsarearound,controlsignalwillbegeneratedautomatically,thentherelayoperates,energizingthesolenoidvalvetopullinandstarttosupplywater;otherwisewaterwillbeshutoff.Itissimpleindesignandeasytouse.Comparingwithtraditionalfaucets,itisalsowater-saving.Fully-automatictapismoreconvenientandartistic,anditenablestheuserstowashtheirhandsdirectlywithouttouchingthetap,avoidingthetransmissionofgerms.Itcanbewidelyusedintopeople-intensivesitessuchasshoppingmalls,schoolsandofficeblocks.Keywords:sensor,infrared,automaticcontrol，signalVII目录1前言..................................................................12水龙头的设计概论......................................................32.1水龙头的构成.....................................................32.2系统组成方框图...................................................42.3红外反射式光电传感器特性与工作原理...............................52.4红外线控制自动水龙头的工作原理...................................62.5红外线水龙头控制电路工作原理.....................................83单元电路的设计........................................................93.1稳压电源的设计..................................................93.2振荡电路的设计..................................................93.3红外接收控制电路的设计.........................................103.4电压放大电路的设计..............................................123.5音频译码器的设计................................................133.6三端稳压器的设计...............................................143.7LM567调制传感器................................................154用Multisim仿真......................................................174.1Multisim仿真软件简介...........................................174.2用Multisim软件仿真的结果......................................17总结...................................................................22致谢...................................................................23主要参考文献...........................................................24附录...................................................................2511前