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工程施工资料范本
工程施工资料范本
电子技术
课程设计报告书
题目:红外线自动控制水龙头的制作
姓名:潘威103522014
杜典武103521034
邓南君103521035
指导老师:王奇志
设计时间:2011年12月5号—12月8号
电子与信息工程学院
目录
1、设计任务与要求 1
2、 设计原理与电路 1
2
总体框图 2
。。。..。..。。。..。。。.。。。。。。..。.。.....。。。。..。.。。。。.。.。。。..。。。..。....。.。。.。...。。。.。。。。.。.。.。.。。。。....。。。.。。.3
3、 组装与调试 4
4、 设计总结 5
5、 主要元件资料 6
6、 附录 7
7、 参考文献 9
工程施工资料范本
工程施工资料范本
工程施工资料范本
红外线自动控制水龙头的制作
摘要
本文介绍的全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。在公共场所,由于人员流动性比较大,公共设施的卫生情况普遍比较恶劣,传统水龙头必须通过人手操作,很容易造成病菌的大规模传播,而它就避免了洗手后,再次触摸水龙头造成的细菌污染,开关水完全由感应器自动完成,无需接触水龙头,,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.
1、设计任务与要求
(电路原理图已提供)
,并有提示
,水龙头过一段时间自动停水

工程施工资料范本
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2、设计原理与电路

2。2总体框图
多谐振振荡器调幅红外线发射电路
红外线接收VD2
旋频放大器CMOS非门G1,G2,G3
电压放大
交变直电路
继电器K1得电,电磁阀工作
分析总
工程施工资料范本
工程施工资料范本
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2。3设计原理
发射电路有IC1,RP1,R1,C1,C2,VT1,VD1等元件构成,IC1及外围元件构成了多谐振荡电路,选择RP1,R1,C1,使其振荡频率为38KHZ。振动信号由3脚输出,经VT1进行了功率放大后,驱动红外线发光二级管VD1发出红外光脉冲。
VD2是红外光敏二极管,当人体接近水龙头时,反射光被VD2接受。当VD2收到红外光脉冲照射时,其内阻作同频率的变化,变化的电阻与R2分压后,便在C12左端产生一微小的同频率的交流信号,经C12耦合给选频放大器,选频放大器由CMOS非门G1,G2,G3及R3,R4,R5,R6,C3,C4,C5构成R4,R5既是RC双T选频网络的元件,又是将G1~G3偏置在线性工作去的负反馈电阻,双T选频网络在此为放大器的交流负反馈通道,当输入信号频率满足fo=1/2πRC(R=R4=R5,R6=R/2,C=C3=C4,C5=2C)时,反馈通道的交流阻抗最大,也是交了负反馈系数最小,放大器放大倍数最大,故电路将选出频率为fo的信号进行放大,选出的信号在进过C6耦合至VT2等构成的交流放大器进一步放大,以达到一定幅值。
VD3,VD4,C8将C7送来的具有一定幅值的交流信号进行半波整流和滤波,变成直流电压作用于VT3基极,VT3导通,驱动K1吸和,电磁阀通电导通,同时,发光二级管VD5发光,指示出此刻的电路状态。
VD6,VD7,VD8以及构成电容降压半波整流稳压电路。
工程施工资料范本
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3、组装与调试
首先,将VD1与VD2靠近,并将RP2调至最小,调节RP1,使发射与接收频率相同,VT3导通,VD5发光。然后,拉开VD1与VD的距离,约3m左右,并将VD1与VD2发光面与受光面相对,观察VT3是否导通,若不导通,再微调RP1来达到要求。在这样初调后,将VD1与VD2装入如图a所示的反射式发射一接收装置中。当有人体或物体靠近发射与接收窗口时,VD1发出的光脉冲反射到VD2,使电路动作。反射距离可通过RP2来调整,方法是将人体或物体移至发射接收窗口,距离约30cm,调整RP2使VT3处于临界导通状态即可。
调整完毕,将电路板图a所示的反射式装置安装在一体,并装在水龙头上方,见图b。当有人洗手或用水时,水龙头便自动出水,离开时自动断水
发射接收窗口
发射物体

图b整体安装图
图aVD1,VD2安装图
工程施工资料范本
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4、设计总结
当我们报了这组实验设计时,我们就对其充满着无限的兴趣,当我们在第一节实验设计指导课上听到了王老师的总体部署时,我们顿时感觉设计实验的难度和时间的紧迫性,但我们毫不畏惧,带着充分的好奇心和提高实验能力的决心,我们积极查阅资料,认真对待每次实验,终于有了一定的成果,在这之中,我们遇到了不少问题,但在老师的指导和我们的不屑努力下,终于攻克了一道道难关,收获不少,我想就是在这些问题的不断阻挠和不断攻克的过程中,我不仅丰富了实践和理论知识,而且也培养了克难奋进的钻研精神。
其次,随着电子技术的发展,当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、自动化的方向发展。我们的这次设计实验这是本着这理念开展的,它利用了体积小得555信号发生集成块和CD4069集成块,电阻,电容以及二极管等高集成的器件组装电路,不仅实现了电路集成化,还实现了反应快速化。那么,我们就好好总结一下该装置的设计原理:首先,该装置由ICF555、RP1、R1、C1、C2、VT1、VD1等元件构成发射模块,此模块是多谐振荡器和红外线发射电路。当人体接近水龙头时,反射光被VD2吸收,接着,由二极管VD1发射的红外线被VD2接收后,经过选频放大模块(CD4069的G1、G2、G3非门和R3、R4、R5、R6、C3、C4、C5构成)将选出频率为f0的信号经电压放大模块(三极管VT2)进一步放大以达到一定的幅值,再经过VD3、VD7、C8将C7送来的信号进行半波整流和滤波,变为直流电压作用于VT3,最终驱动电磁阀模块开关K1吸合,同时二极管VD5发光,水龙头打开开始放水。当人体离开水龙头时,开关K1断开,停止放水。整个过程结束,全自动化的过程不仅实现了方便快捷,也体现了节约用水的的理念。非常完美!
最后,我相信我们的这次设计实验不仅是我们的设计电路装置的开始,也将是我们一如既往的探究电子科学奥秘和为生活服务的良好开端,相信我们会在这条路上会继续一直走下去,也将越走越远!
工程施工资料范本
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5、主要元件资料
主要芯片的引脚图;功能表。
NE555时基电路芯片
CD4069芯片
工程施工资料范本
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6、附录
附录A;元件清单
符号
规格
名称
符号
规格
名称
G1—G3
CD4069
CMOS六非门
R9
330kΩ
1/8w碳膜电阻
VD3。
1N4148
二极管
R10
2kΩ
1/8w碳膜电阻
VD6。VD8
1N4007
二极管
R8
100Ω
1w金属膜电阻
VD1
TLN101
红外发射二极管
R13
1MΩ
1/2W金属膜电阻
VD2
PH302
红外接收二极管
RP1
20KΩ
半可调电阻
VD5
2EF30
红外发光二级管
RP2
2KΩ
半可调电阻
VD7
2CW(6V/1W)
稳压管
C10
2UF
无极性电容耐压>400v
VT1-VT3
CS9013
NPN小功率三极管(β>100)
C1
330PF
瓷片电容
K1
JRX-13F
继电器
C2
0。01UF
涤纶电容
DF
DF—1
电磁阀

100PF
瓷片电容
R1
47KΩ
1/8w碳膜电阻
C5
200PF
瓷片电容
R2
100KΩ
1/8w碳膜电阻
C6

涤纶电容
R3
10KΩ
1/8w碳膜电阻
C7
1UF
电解电容耐压25V
R7
470Ω
1/8w碳膜电阻
C8
10UF
电解电容耐压25V

43KΩ
1/8w碳膜电阻
C9
100uF
电解电容耐压25V
R6
20KΩ
1/8w碳膜电阻
C11
220UF
电解电容耐压25V
R11
150KΩ
1/8w碳膜电阻
C12

涤纶电容
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附录B;作品实物图片
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