红外线控制自动水龙头设计
红外水龙头
遥控遥测课程论文红外自动水龙头学生姓名薛安敏学号***********院系电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师朱艳萍二Ｏ一Ｏ年六月一日红外自动水龙头【摘要】红外自动水龙头采用锁相环单音检测电路LM567构成自发射自接收的闭环控制形式。
就是说，把LM567产生的方波电信号调制在红外线光信号上并发射出去，红外线光敏二极管接收该信号，并把其变为电信号，经放大，又被该LM567自身检测。
这样，LM567自身的振荡频率与要接收的信号频率永远相同，即使由于某种原因使LM567的振荡频率发生了变化。
在一定的频带宽度内，由于LM567只对与自身振荡频率非常接近的信号产生响应，而对其他频率的干扰信号不响应，所以，该装置具有可靠性高、抗干扰性强、安装调试简单的特点。
这种水龙头只需将手或其他物品放入水龙头下，水龙头就会自动放出自来水供使用者洗手或洗涤其它物品。
这种水龙头特别适合酒店、宾馆、医院等公共场所使用，能有效防止手上细菌的交叉传染，如果这种水龙头用于家庭，可使家庭的卫生设施实现自动化，省去了洗手时要拧开水龙头的麻。
水龙头正工作于放水状态。
洗涤完毕，手离开水龙头后，停止放水。
【关键词】红外线遥控、水龙头、工作原理【正文】1 红外水龙头简单介绍红外线控制自动水龙头，是通过红外线来控制磁水阀门的开与关。
用红外线的发生装置和接收装置实现对是否有人要用水龙头的判断，通过放大电路及其电磁水阀门的控制电路实现智能控制。
2 红外水龙头系统设计通过放大电路及其电磁水阀门的控制电路（由音频译码器LM567组成）实现智能控制。
3 系统流程图555多谐振荡器红外线发射管是否有人等待红外接收管LM567解调继电器控制水阀门方案中是通过手来反射红外线，让红外线接收器感应到信号的变化而控制水阀门。
电路中用555组成的震荡电路驱动红外线发光二极管发出一定频率的红外线，经手反射，被红外线接收管接收，接收的信号经音频解码器LM567解调通过三极管来驱动继电器，继电器控制水阀门打开，当人离开了，红外线接收管没信号接收，音频解码器输出低电平，继电器释放，水阀门关闭。
红外线自动水龙头设计
红外线自动水龙头控制器的设计学生姓名指导教师学院专业班级完成时间第一章引言▪ 1. 水资源是不可缺少的，没有水不管人或事物都不能存活。
普通水龙头当然也是一种选择，但是如果人们有急事却忘了关水会使水一直流，这样的话就会浪费很多水。
节约用水是一种美德，人人都有责任和义务节约用水，保护水资源。
所以本设计本着一种以“节本降耗”的精神为原则，用红外线控制水龙头以达到节水的目的。
2. 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、体积重量轻的方向发展。
在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。
本设计采用的芯片有定时器555，集成放大器UA741 ，时基集成电路NE555 ，锁相环译码器NE567 。
第二章系统的总体组成▪ 2.1 红外线自动水龙头控制器主要由以下几部分组成◆电源◆红外发射电路◆红外接收和放大电路◆控制电路◆电磁阀◆ 2.2 系统组成框图第三章系统各个模块的设计▪ 3.1 电源1.电源由变压器，整流桥，滤波器，稳压器组成。
变压器把220V交流电（市电）变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；经滤波器滤波，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出，以提供各电路正常工作所需要的电压。
2. 组成电路图▪ 3.2 红外发射电路▪ 1.组成: 主要由定时器555，红外发光二极管SE303A管，电源开关S，电阻器R01—R03和电容器CO1—CO3等组成。
▪ 2.功能: 定时器555组成的多谐振荡电路驱动红外发射管向外发射红外线。
▪ 3.工作过程: 接通SA，由定时器555及其外围容阻元件构成的多谐振荡器通电工作，驱动红外发光二极管工作，将红外信号调制发射出去。
▪ 4.简单介绍555定时器的工作过程▪ 3.3 红外接收和放大电路▪ 1. 组成: 接收光敏二极管VD1，型运算放大集成电路UA741 ，电阻和电容等。
红外水龙头设计资料
本例介绍的自动水龙头采用了红外控制开关及电磁水阀，其特点是制作简单、灵敏可靠、安装方便、节水效果好。
电路工作原理红外自动水龙头电路由红外线反射开关A、功率开关集成电路「、电磁水阀YV及电源变换电路等组成，如图3-182所示。
接通电源后，交流220V电压经电源变压器T降压、二极管VD2-VD5桥式整流及电容器C滤波后，产生约+l2V电压供给水龙头控制电路。
平时，由于A内部红外发光二极管向外发射的调制红外线 (频率约为4OkHz)遇不到反射物体，所以，与其同向并排安装的光敏晶体管接收不到红外信号而处于截止状态，使A的输出端 (OUT)处于低电平，IC 的5脚无合适的控制电压输入，因而其内部电子开关 "断开"被控电磁水阀不工作。
当有人洗手或用水时，接近水龙头的手或盛水容器将红外线反射回去一部分，被光敏晶体管接收并转换成相同频率的电信号，经A内部电路一系列放大、解调、整形、比较后，由A的OUT端输出高电平信号，从而使IC第5脚通过分压电阻器Rl、R2得到合适的控制电压 (1.6V阀值电压)，控制IC内部电子开关《闭合"，使电磁水阀通电自动开阀放水。
当手或盛水容器离开水龙头时，A内部光敏晶体管失去红外脉冲信号，电路又恢复到平时的待机状态。
Rl和R2均选用1/8W碳膜电阻器。
C选用耐压值为16V的铝电解电容器。
VDl-VD5均选用1N4001型硅整流二极管。
FU选用带管座的250V、O.l5A熔断器。
IC选用TWH8778型功率开关集成电路。
T选用3W、二次电压为l2V的电源变压器。
电磁水阀可选用D-l2型电磁水阀或全自动洗衣机专用的l2V电磁水阀。
A选用TXO5D型低功耗红外反射开关 (该器件是模块化产品)，它内部采用了低功耗器件和抗外界干扰电路，全部电路焊装在尺寸为46.5mmx32mmxI7mm的塑料小盒内。
盒侧面设有一个红色发光二极管，用来指示开关工作状态 (平时熄灭，有反射物时发光);另有一调节孔，顺时针调节反射监测距离增大，逆时针调节反射监测距离缩小，调节范围一般在5-12Ocm。
毕业设计(论文)-单片机红外线控制自动水龙头[管理资料]
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河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目：红外线自动水龙头班级：姓名：指导教师：设计任务书一、设计题目红外线控制自动水龙头二、设计的目的1）掌握光电传感器的原理及使用方法。
2）掌握用51单片机开发数据采集系统的流程及方法。
三、设计要求红外线控制水龙头在生活中应用广泛，主要应用光电传感器对水龙头的开关进行自动控制。
其设计要求如下：1)采用光电传感器采集数据；2)用51系列单片机进行数据处理；3)用电磁阀控制水龙头的开关；4)当水龙头长时间开启，进行声音报警；5)根据需要控制水流的大小。
四、设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。
图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。
1)撰写总体设计方案（设计说明书，15000以上）；2)电路原理图设计、绘制；3)元器件的选型依据及计算;4)元器件明细表；5）撰写程序设计说明书6）编写程序五、参考文献红外线控制自动水龙头摘要水龙头是室内水源的开关,负责控制和调节水的流量大小,是每个家庭必备的材料。
本文所介绍的是一种新型红外线控制自动水龙头, 红外式自动水龙头由红外发射电路、红外接收放大电路、控制电路，电磁阀，电源组成。
用51系列单片机进行数据处理，电路简单，既防止了其它光源的干扰，又简化电路，降低成本，使用和安装都很方便。
成本低，体积小，安装简单。
自动水龙头接通电源，当手伸到水龙头下时，使水龙头放自来水，根据需要调节水流大小，手离开水龙头后，停止放水。
关键词：红外线控制，自动水龙头，51系列，电磁阀ABSTRACTTap water is used indoor and responsible for the switch control and just the flow of water, is required materials in each family . This paper introduces a new kind of infrared control which is automatic infrared automatic system is made up of infrared transmission circuit, faucet infrared receiving amplifier circuit, control circuit, solenoid valves and power supply. With simple circuit of 51 series microcontroller, which prevent the other light circuit is simplify,cheap and very convenient and is easy for installation. Low cost, small volume, simple installation. Automatic faucet switch on the power, when the hand, make to tap water faucets, need adjustment according to put hands off the tap water, water, stop.Keywords: infrared control, automatic faucet, 51 series, solenoid valves目录第一章绪论 (1) (1) (2)第二章设计方案 (5) (5)单片机控制方案 (7)第三章硬件设计 (9) (9) (16) (23)第四章软件设计 (27) (27) (29) (30)结束语 (32)参考文献 (35)附录 (36)致谢 (41)一、绪论设计的目的与意义水龙头，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对生活要求越来越高，追求自动化，智能化。
红外线水龙头自动控制设计讲解
湖南文理学院课程设计报告课程名称：红外线控制自动水龙头系统设计院部：电气与信息工程学院专业班级：自动化11102班学生姓名：指导老师：***完成时间： 2013年5月XX日报告成绩：红外线控制自动水龙头系统设计摘要水是生命之源，然而地球上能够直接供人们使用的淡水资源却很贫乏，而且分布不均，特别是随着经济的发展，无论是在农业还是在工业方面对淡水的需求越来越大，所以我们应该大力提倡节约用水，寻求可持续发展。
为此设计用红外线自动控制电路控制水龙头，从我们日常生活中减少水资源的浪费。
学以致用，针对节约用水的问题，结合自己所学的知识，开发一种既能节约用水，又操作简单方便、有实用性的水龙头。
本设计要求水龙头具有红外线自动控制功能，当有人接近或盛水容器靠近时，水龙头能自动打开，以一定流速放水；离开时水龙头自动关闭。
这样不仅使用起来就很方便，而且可以防止因疏忽忘记关水龙头造成水资源的白白浪费，同时又避免各种传染病的扩散和传播，可以广泛应用在公共场所（如学校、医院）的餐厅、食堂、卫生间等，既节约用水，又方便、安全卫生。
本次设计的是一种以红外线自动控制的水龙头。
采用了反射式红外传感器，这种传感器的发射与接收是一体化的。
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放水。
本设计满足了人们对物质的需求，又提高了科学性。
以适应当今品种多批量小的电子市场的需求，大大提高了产品的市场竞争力。
2红外线控制自动水龙头系统设计目录第1章概述 (4)1.1引言 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计内容及要求 (4)1.3.1设计内容 (4)1.3.2设计要求 (4)第2章红外线控制自动水龙头系统设计 (5)2.1水龙头的构成及传感器控制 (5)2.2系统组成方框图 (5)2.3红外反射式光电传感器特性与工作原理 (6)2.4红外线控制自动水龙头的工作原理 (7)2.4.1红外线水龙头控制电路系统的组成 (7)2.4.2红外线水龙头控制电路工作原理 (7)第3章单元电路的设计 (8)3.1+5V的稳压电源的设计 (8)3.2振荡器电路的设计 (8)3.3红外接受控制电路的设计 (9)3.4电压放大电路的设计 (10)3.5音调译码器的设计 (11)3.6三端稳压器 (13)3.7LM567调制传感器 (14)元器件清单 (16)心得体会................................................................................................................................... . (17)附录总电路图 (18)参考文献................................................................................................................................... . (19)致谢................................................................................................................................... . (20)3红外线控制自动水龙头系统设计第1章概述1.1引言水是生命之源，然而地球上能够直接供人们使用的淡水资源却很贫乏，而且分布不均，特别是随着经济的发展，无论是在农业还是在工业方面对淡水的需求越来越大，所以我们应该大力提倡节约用水，寻求可持续发展。
红外自动水龙头设计方案
目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.总体方案设计.......................................................................... 错误!未定义书签。
设计任务和要求..................................................................... 错误!未定义书签。
设计任务.......................................................................... 错误!未定义书签。
设计要求.......................................................................... 错误!未定义书签。
系统组成框图......................................................................... 错误!未定义书签。
2.设计原理分析 ............................................................... 错误!未定义书签。
电路主要芯片介绍................................................................. 错误!未定义书签。
NE555时基电路简介...................................................... 错误!未定义书签。
MC78L12CP简介 ........................................................... 错误!未定义书签。
红外全自动感应水龙头原理
红外全自动感应水龙头原理红外全自动感应水龙头是一种近年来出现的新型水龙头，它具有节水、卫生、方便等优点，受到了广泛的欢迎。
其原理是利用红外线传感器对物体的红外辐射进行感应，进而控制水龙头的开关，从而实现自动感应的水龙头。
一、红外感应原理红外感应技术是一种利用物体对红外辐射的吸收和反射特性进行感应的技术。
红外线是一种电磁波，其波长长于可见光，通常波长在0.7微米到1毫米之间。
人眼看不见红外线，但我们的皮肤可以感受到它的热量。
传感器利用物体对红外线的反射和吸收特性来检测物体的存在和运动。
二、红外感应水龙头的工作原理红外感应水龙头的工作原理是通过安装在水龙头上的红外传感器感应到人体的存在和运动，从而控制水的开关。
当有人靠近水龙头时，红外传感器会感应到人体的红外辐射，然后向控制器发送信号，控制器收到信号后会打开电磁阀门，水龙头就会自动开启放水，当人体远离水龙头后，传感器感应不到红外辐射，控制器会关闭电磁阀门，从而关闭水龙头。
三、优点1.节水：红外感应水龙头可以根据人体的存在和离开来控制水流的开关，有效避免了传统水龙头因忘记关闭而造成的水资源浪费。
2.卫生：通过自动感应控制水流，避免了人手接触水龙头造成的交叉污染，有利于保障水质卫生。
3.方便：对于孩子、老人或行动不便的人来说，使用红外感应水龙头更加方便快捷，无需转动水龙头的开关。
4.高科技：红外感应水龙头结合了红外感应技术和电磁阀门控制技术，体现了现代科技的应用。
四、组成部分红外感应水龙头主要由红外传感器、控制器、电磁阀门和水龙头本身组成。
红外传感器用于感应人体的红外辐射，控制器用于接收传感器信号并控制电磁阀门的开关，电磁阀门用于控制水流的开关。
1.红外传感器：红外传感器是红外感应水龙头的核心部件，用于感应人体的存在和运动。
它通常采用红外发射管和红外接收管的组合，在人体靠近时会感应到红外辐射并产生信号。
2.控制器：控制器是红外感应水龙头的控制中枢，主要负责接收红外传感器的信号并控制电磁阀门的开关。
红外线自动控制水龙头设计
目录第一章引言 (2)第二章系统的基本组成 (3)2.1 水龙头的构成及红外传感器控制 (3)2.2 系统组成方框图 (3)第三章系统的工作原理 (4)3.1 红外线水龙头控制电路系统的组成 (4)3.2 红外线水龙头控制电路的原理图（见附录） (4)3.3 红外线水龙头控制电路工作原理 (4)第四章单元电路的设计 (4)4.1 +5v的稳压电源的设计 (4)4.2 振荡器电路的设计 (5)4.3 红外接受控制电路的设计： (6)4.4 电压放大电路的设计 (7)4.5 音调译码器的设计 (9)4.6 三端稳压器 (10)4.7 LM567芯片使用 (11)4.8 元件选取 (12)第五章结论 (13)致谢语 (14)参考文献 (15)附录： (16)第一章引言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、体积重量轻的方向发展。
在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
水资源是不可缺少的，没有水不管人或事物都不能存活。
节约用水是一种美德。
普通水龙头当然也是一种选择，但是如果人们有急事却忘了关水会使水一直流，从而会浪费很多水。
要是在干旱的地区水就犹如他们的生命。
所以本设计一种可以不会浪费水，专门为那些容易忘记关水的人使用。
本论文设计一种以红外控制水龙头。
采用了反射式红外传感器，这种传感器的发射与接收是一体化的。
当人或事物靠近时，自动产生控制信号继电器动作，使电磁阀得电吸合放水的功能。
它安装方便、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。
可在强光下工作，给人们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，其广泛用于家庭、车站、工厂、学校、餐厅等场所。
而且大大地扩展了原先水龙头的功能。
红外线控制自动水龙头的设计 毕业论文
本科毕业论文（设计）自动水龙头的设计姓名：诚信承诺书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。
毕业论文（设计）作者签名：年月日摘要本论文主要介绍有关红外发射和接收电路设计的自动水龙头的原理与设计方案相关内容。
由红外发射电路，红外接受电路，控制电路，电源等组成红外线自动控制水龙头。
当人或者其它物体靠近时，红外发射管发出的红外光由于遮挡反射到接收管上，接收管对其进行光电转换，放大管进行放大，译码器进行译码，从而促使继电器动作，电磁阀由于得电而吸合，系统便自动打开水源，当物体离开或超出一定范围时，系统自动关闭水源，停止水流。
电路不仅设计简单，而且使用方便，同时非常有利于节能。
近年来，我国一直提倡并追求“节能降耗”，本论文设计有利于实现这一目标。
传统水龙头及其它的供水等设施，不仅水资源浪费非常严重而且使用不方便。
为了解决这一现象，本论文准备设计这个红外线自动供水电路,因为它不仅节约用水，而且使用方便。
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，避免了传播病菌。
由于系统电路设计相对简单实用，因此可以广泛用于商场，办公大楼，学校等人员多而密集场合。
关键词：传感器;红外线;自动控制;自动水龙头IABSTRACTThis paper describes mainly the theory and proposal of the automatic top of the infrared transmitter and receiver . Circuit not only designs simple , but also uses easily . which are made of the infrared transmitter , the infrared receiver amplifier circuit ,control circult and solenoid valve . when people or others which access to the tap , it makes immediately electronical relay , then the top gets the electricity which makes the system to walk than the top begin to flow water , the infrared automatic contralto which stop warking as soon as the things leave it .For the past few-years now,Our country advocates and pursues all the way “ energy-saving and cost-reducing ’’ . This paper which is described mainly is amid to achieve this goal . Conventional top and other facilities are not only a waster of water resources , but also not easy particularly to use . In order to answer the question , I want to design the infrared automatic tap circuit . It is easily use and saving water that the automatic tap can make it . comparing with traditional faucets, it is also water-saving. Fully-automatic tap is more convenient and artistic, and it makes the users to wash their hands directly without touching the tap, avoiding the transmission of germs. It can be widely used into people-intensive sites such as shopping malls, schools and office blocks.Key words : senor ; infrared ray ; automation ; automatic top`II目录1 绪论 (1)1.1自动水龙头的背景及意义 (1)1.2自动水龙头的应用及发展前景 (1)1.3国内外的研究情况 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1系统设计要求 (3)2.2系统设计总方案 (3)2.3系统设计总体框架 (3)3系统中各模块的设计 (5)3.1稳压电源部分的设计 (5)3.2振荡电路部分的设计 (7)3.3红外接收控制电路部分设计 (8)3.3.1红外接收解调电路的设计 (8)3.3.2电压放大电路的设计 (10)3.3.3音频译码器的设计 (12)3.3.4三端稳压器的设计 (13)3.3.5LM567调制传感器的设计 (14)3.4执行电路部分的设计 (17)3.4.1 电磁阀的特性 (17)3.4.2电磁阀电路的设计 (18)4系统电路原理图及PCB板图 (19)4.1系统电路原理图 (19)4.2系统的PCB板图 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)III1 绪论1绪论1.1 自动水龙头的背景及意义从20世纪末到21世纪初，随着电子科学技术的飞速发展，目前有关数字技术系统设计正朝着速度快，容量大，体积小和重量轻的方向发展[16]。
红外线感应水龙头操纵器的设计
1绪论红外线(Infrared rays)也是一种光线，由于它的波长比红色光（750nm)还长，超出了人眼能够识别的（可见光）范围，因此咱们看不见它。
红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发觉，又称为红外热辐射(Infrared radiation) [1]。
通常把波长为～1000μm的光都称为红外线，并能够依照波长继续细分为三部份，即近红外线，波长为～μm之间；中红外线，波长为～μm之间；远红外线，波长为～l000μm 之间。
红外线是一种光线，具有一般光的性质，能够以光速直线传播，强度可调，能够通过光学透镜聚焦，能够被不透明物体遮挡等等。
专门制造的半导体发光二极管，能够发出特定波长（一般是近红外）的红外线，通过操纵二极管的电流能够很方便地改变红外线的强度，达到调制的目的，因此，在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通信载波，最典型的应用确实是电视机的遥控器。
利用红外线做信号载波的优势很多：本钱低、传播范围和方向能够操纵（可不能穿过墙壁，对隔壁家的电视造成阻碍）、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。
因此被普遍地应用在各个技术领域中，这方面应用的专利也很多。
红外线是一种光线，但又不同于一般可见光，它可不能被发觉。
能够利用一对红外线发射与接收的装置，组成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。
当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置能够当即发觉到，发出警示信号。
利用这种对射系统，能够很方便地构建各类隐蔽的防盗警戒布控，还能够用于各类设备的平安防护或自动操纵方面。
能够利用超级微弱的红外光线，达到信号通信的目的。
由于红外线发光二极管的发光强度很容易被操纵，因此通过简单的电路就能够够产生出受特定频率调制的调幅红外光，这种具有特点的红外光线，即便超级微弱，也能够从环境杂射光中被识别并分离出来，达到专门好的通信成效，典型的应用领域有遥控、音频通信、PC数据通信等。
红外线又是一种热辐射，任何必然温度的物体都会向外辐射，温度不同辐射光波（电磁波）的波长也不同，而常温下的热辐射通常确实是红外线的波长范围。
(整理)红外线控制自动水龙头设计
目录摘要 (3)ABSTRACT (3)第一章需求分析 (4)第二章红外线控制自动水龙头系统设计 (5)2.1 水龙头的构成及传感器控制 (5)2.2 系统组成方框图 (5)2.3 红外反射式光电传感器特性与工作原理 (6)2.4 红外线控制自动水龙头的工作原理 (7)第三章单元电路的设计 (8)3.1 稳压电源的设计 (8)3.2 振荡器电路的设计 (8)3.3 红外接受控制电路的设计 (10)3.4电压放大电路的设计 (11)3.5音调译码器的设计 (12)3.6 三端稳压器 (14)3.7 LM567调制传感器 (14)总结 (17)参考文献 (18)致谢................................................................错误！未定义书签。
附录 (20)元件列表 (21)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。
【关键词】传感器；红外线；自动控制ABSTRACTThe fully-automatic faucet described in this paper is fabricated based on the application of infrared reflectance technology, it is consist of infrared emission circuit, infrared receiving, amplifier circuit, control circuit, solenoid valve, power supply, etc. When people or things are around, control signal will be generated automatically, then the relay operates, energizing the solenoid valve to pull in and start to supply water; otherwise water will be shut off. It is simple in design and easy to use. Comparing with traditional faucets, it is also water-saving. Fully-automatic tap is more convenient and artistic, and it enables the users to wash their hands directly without touching the tap, avoiding the transmission of germs. It can be widely used into people-intensive sites such as shopping malls, schools and office blocks.【Key words】 sensor, infrared, automatic control第一章需求分析随着经济的不断发展，人们对淡水的需求不断增加，不久的将来，淡水资源紧缺将成为世界各国普遍面临的严峻问题。
红外全自动感应水龙头原理
红外全自动感应水龙头原理红外全自动感应水龙头是一种智能化的水龙头产品，它利用红外感应技术实现了自动开关水流的功能，大大提高了用水的便利性和卫生水平，受到了广泛的欢迎。
下面我们将详细介绍红外全自动感应水龙头的原理，以便更好地了解它的工作原理和优势。
一、红外感应技术红外感应技术是利用红外线的特性来探测物体的存在、位置和运动等信息的技术。
红外线是一种人眼不能看见的电磁波，它具有穿透力强、干扰小的特点，可以在不受光线影响的环境下进行探测。
利用红外感应技术可以很好地实现对物体的无接触探测和测距，因此在自动感应水龙头中的应用非常广泛。
二、红外全自动感应水龙头的原理红外全自动感应水龙头的原理是基于红外感应技术的，它通过内置的红外传感器来实现对人体的探测和识别，从而实现自动开关水流的功能。
具体原理如下：1.红外传感器的作用红外全自动感应水龙头内置了红外传感器，它可以发射和接收红外线，利用红外线的反射和透射来探测物体的存在和位置。
当有人靠近水龙头时，红外传感器就会发现并识别出人体的存在，然后根据预设的参数来实现自动开启水流的功能。
2.控制系统的作用红外全自动感应水龙头还内置了控制系统，它可以对红外传感器采集的信号进行处理和分析，从而实现对水流的控制。
当红外传感器发现人体靠近水龙头时，控制系统会根据预设的参数来判断是否需要开启水流，然后通过电磁阀来控制水龙头的开关。
3.节能环保的优势由于红外全自动感应水龙头能够实现对水流的精准控制，所以它具有很大的节能环保优势。
传统的水龙头需要手动开关水流，容易造成水的浪费，而红外全自动感应水龙头可以根据实际需求来控制水流的大小和时间，最大程度地减少了水的浪费，也更加符合环保的理念。
4.卫生健康的优势红外全自动感应水龙头还具有卫生健康的优势。
传统的水龙头需要用手触摸才能开关水流，容易造成细菌的交叉感染，而红外全自动感应水龙头不需要用手触摸，可以做到完全无接触控制，可以有效地防止细菌的传播，提高了用水的卫生水平。
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目录摘要 (2)ABSTRACT (2)第一章需求分析 (3)第二章红外线控制自动水龙头系统设计 (4)2.1 水龙头的构成及传感器控制 (4)2.2 系统组成方框图 (4)2.3 红外反射式光电传感器特性与工作原理 (5)2.4 红外线控制自动水龙头的工作原理 (6)第三章单元电路的设计 (7)3.1 稳压电源的设计 (7)3.2 振荡器电路的设计 (7)3.3 红外接受控制电路的设计 (9)3.4电压放大电路的设计 (10)3.5音调译码器的设计 (11)3.6 三端稳压器 (13)3.7 LM567调制传感器 (13)总结 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)元件列表 (20)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。
【关键词】传感器；红外线；自动控制ABSTRACTThe fully-automatic faucet described in this paper is fabricated based on the application of infrared reflectance technology, it is consist of infrared emission circuit, infrared receiving, amplifier circuit, control circuit, solenoid valve, power supply, etc. When people or things are around, control signal will be generated automatically, then the relay operates, energizing the solenoid valve to pull in and start to supply water; otherwise water will be shut off. It is simple in design and easy to use. Comparing with traditional faucets, it is also water-saving. Fully-automatic tap is more convenient and artistic, and it enables the users to wash their hands directly without touching the tap, avoiding the transmission of germs. It can be widely used into people-intensive sites such as shopping malls, schools and office blocks.【Key words】 sensor, infrared, automatic control第一章需求分析随着经济的不断发展，人们对淡水的需求不断增加，不久的将来，淡水资源紧缺将成为世界各国普遍面临的严峻问题。
据报道我国是一个水资源短缺的国家，若按人均水资源量计算，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的四分之一，世界排110位。
由于全自动感应水龙头有自动控制水龙头开闭的效果，它杜绝了水资源的浪费，避免了人们因为忘记关水龙头致使水白白流走的问题，伸手就来水，离开就关闭的功能，从而有效地节约用水60%以上，特别适合我国严重缺水的地区。
目前全自动感应水龙头普遍应用在人流量密集的火车站、汽车站、飞机场、医院等公共场所伸手就来水，离开就关闭的功能，从而有效地节约用水60%以上，特别适合我国严重缺水的地区。
目前全自动感应水龙头普遍应用在人流量密集的火车站、汽车站、飞机场、医院等公共场所。
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，有效避免细菌及交叉感染。
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。
第二章红外线控制自动水龙头系统设计2.1 水龙头的构成及传感器控制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（如图2-1所示）。
图2-1 反射式红外传感器反射式光电传感器可以用来检测地面明暗和颜色的变化，也可以探测有无接近的物体。
我设计的红外线控制自动水龙头就运用了它这个特点。
光谱范围，灵敏度，抗干扰能力，输出特性等都是反射式光电传感器的重要参数。
这种光电传感器的基本原理是，当人或有物体接近时，遮挡了红外光，光敏元件接收到光信号，从而进行光电转换，电磁阀作用，使水源打开。
红外线控制自动水龙头的控制过程是：当人或物体靠近自动水龙头时，红外发射光电管发出的红外经人和物体反射到红外接收光电管。
接收光电管接收到的反射光信号自动转换为电信号，经过后续电路进一步放大、整形、译码，最后驱动电路控制电磁阀动作打开水源。
当人手或物体离开自动水龙头时，接收光电管接收不到反射光信号，驱动电路断开电磁阀电源，从而关闭水源。
2.2 系统组成方框图红外线自动控制水龙头整个控制过程分为5个部分。
系统组成方框图如图2-2所示2-2 系统组成方框图2.3 红外反射式光电传感器特性与工作原理反射式光电传感器的光源有多种，常用的有红外发光二极管，普通发光二极管，以及激光发光二极管，前两种光源容易受到外界光源的干扰，而激光二极管发出的光的频率比较集中，传感器只结合搜很窄的频率范围信号，不容易被干扰，但价格较贵。
理论上光电传感器只要位于被测区域反射表面可受到光源照射，同时又能被接收管接收到的范围进行检测，然而这是一种理想的结果。
因为光的反射受到多种因素的影响，如反射表面的形状、颜色、光洁度、日光灯照射等不确定因素。
如果直接用发射和接收管进行测量，将会因为干扰而产生错误信号。
采用对反射光强进行测量的方法可以提高系统的可靠性和准确性。
红外反射光强法的测量原理是将发射信号经调制后送给红外管发射，光敏管接收调制的红外信号（如图2-3所示）反射光强度的输出信号电压（Vout ）是反射面与传感器之间的距离（X ）的函数，设反射面物质为同种物质时，X 与Vout 的响应曲线是非线性的（如图2-4所示）。
设定出电压达到某一阀值时作为目标，不同的目标距离阀值，电压是不同的图2-3 红外发射接收原理图2.4 红外线控制自动水龙头的工作原理2.4.1 红外线水龙头控制电路系统的组成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。
2.4.2 红外线水龙头控制电路的原理图见附录2.4.3 红外线水龙头控制电路工作原理工作原理：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。
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。
6第三章单元电路的设计3.1 稳压电源的设计电路为输出电压+5V，输出电流1.5A稳压电源。
它的电压变压器B，桥式整流电路D1~D4，滤波电容C1.C3，防止自激电路C2、C3和一只固定式三端稳压器（7805）极为简捷方便的搭成。
200v交流电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1~D4 和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形式一个并不十分稳定的直流电压（该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化）。
此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生精度高，稳定性好的直流输出电压。
稳压电源电路（如图3-5所示）。
图3-5 稳压电源电路3.2 振荡器电路的设计振荡电路是一种不需要外接输入信号就能将直流能源转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出的电路（如图3-6所示）。
6（a ）电路图 (b)工作波形图3-6 由定时器构成的多谐振荡器由于555内部比较器灵敏度较高，而且采用差分电路形式，这时振荡频率受电源的温度变化的影响较小。
故只需通过调节R1的阻值来改变f 来使其为1Hz的秒脉冲信号，作为闸门信号。
3.3 红外接受控制电路的设计本电路是用小型一体化红外接收/解调块接受头SFM506-38和锁相环电路。
它具有体积小，无需外部元件、抗光电干扰性能好，接受角度宽、功耗低、灵敏度高等优点。
LM567、开关放大电路VT9013、固态继电器TAC08、电磁阀构成控制电路（如图3-7所示）。
图3-7 接收解调控制电路LM567是1片锁相环音频解码电路，采用8脚双列直插塑封，3脚为信号输入端，其工作频率由5、6脚上的阻容元件决定，8脚为逻辑输出端。
IC2与R7、C12组成振荡器，R7、C12决定IC2内部压控振荡器的中心频率，LM567的3脚为信号端，8脚为逻辑输出端，该输出是1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4．75～9V，工作频率0．1Hz～500kHz，静态工作电流为8mA。