基于红外感应的简易自来水开关控制电路设计
简易自来水开关控制电路设计
简易自来水开关控制电路设计摘要随着对红外感应技术的深入研究，以及电源电路设计的进一步发展，自来水开关控制电路的设计更加简单、稳定，在降低成本满足需求的同时，还起到了节约用水的作用。
本文在研究电源电路、红外感应和开关电路原理的基础上，根据电子线路设计的准则，设计了一个简易自来水开关控制电路。
该电路能够在人们需要用水的时候，通过感应装置自动打开自来水开关，并在打开开关一段时间后，自动关断开关，从而起到节约用水的你目的。
该方案基本满足了设计的要求，但是在电源电路、红外线发射接收电路方面还存在需要改进的地方。
关键词：红外线感应、电源电路、开关电路、节约用水目录1 绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2 自来水开关控制系统的研究基础 (2)2.1红外感应的原理 (2)2.2红外感应的研究现状及应用 (2)2.2.1红外探测器 (2)2.2.2红外测温仪 (3)2.2.3红外遥感技术 (3)3 自来水开关控制系统的电路设计 (3)3.1红外感应电路的设计 (4)3.1.1红外线发射电路 (4)3.1.2红外线接收电路 (4)3.2时间延迟电路 (4)3.3自来水开关电路 (5)3.4电源电路 (5)3.5电路原理图 (6)3.6元器件清单 (6)总结 (8)致谢 (9)参考文献 (10)1 绪论1.1 课题描述随着人们生活水平的提高和电子技术的进步，越来越多的红外感应开关应用于人们的日常生活和工业控制当中，红外线感应开关分为两种方式，一是反射式，二是折档式。
（1）反射式的工作方式是：红外线发出光波射到物体上反射回来，此时感应板接受信号，距离为1.5米以内，然后给出一个电平信号来控制负载电路。
（2）折档式的工作方式是：控制板一方发射红外线另一方接受红外线信号，距离为10米远，此时如果有物体折档住发射信号，感应板接受到信号给出一个电平信号来控制负载电路。
红外感应开关的广泛应用可以有效的达到节约用水的目的，尤其是在现代化技术高度发展的今天，为了起到节约用水，环境保护，并满足人们的日常生活需要，自来水开关控制电路的设计就显得更为重要。
红外自动水龙头控制器电路
红外自动水龙头控制器电路
红外自动水龙头控制器电路
如图所示为红外自动水龙头控制器电路。
该控制电路包括发射电路和接收译码控制电路两部分。
其中发射电路由多谐振荡器和红外发射二极管组成；接收电路包括红外接收管D1与D2、运算放大器IC2(CA741)、音频译码器IC3(LM567)交流固态继电器IC4(SP110)、电源电路等组成。
发射电路中，多谐振荡器由IC1(555)和R1、R2、C1等组成，其振荡频率为f=1.44／(R1+2R2)C1，图中所示参数对应的频率约为40kHz。
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。
接收电路中红外接收头D1、D2与发射电路中的发射管相匹配，也采用TLN104型。
红外脉冲调制波经D1、D2接收后被转换成电信号，再经IC2放大后加至IC3音频译码器，若调节电位器W1，使IC3的中心频率fo=1/1.1Rw1C6与红外调制频率40kHz一致，则IC3⑧脚输出低电平，使BG1管截止，继电器IC4因无控制信号触发而无交流输出。
当有人洗手将红外光束遮挡时，相应D1、D2因接收不到光
信号而不进行光电转换，从而使LM567因无信号输入而在⑧脚输出高电平，使BG1管导通，IC4因在控制端有跳变的脉冲(约2～6V)信号触发，其交流电压被接通，从而使水龙头的电磁阀自动开启、放水；当人手离开时，红外光又照射到接收头上，LM567又输出低电平，使BG1管截止，IC4的交流输出断开，实现自动关水。
红外感应自动出水水龙头的电路原理
红外感应自动出水水龙头
的电路原理
红外感应自动出水的水龙头，生活中很常见：
可以用以下的电路方案实现，供电采用USB的5V：
只要手靠近“红外线靠近检测模块”，直流水泵就会开启供水：
其中这种直流水泵长这样：
当“红外线靠近检测模块”没被东西挡住时，其对外输出5V，三极管不导通，各点电压见下图：
当“红外线靠近检测模块”被东西挡住时，其对外输出0V，三极管导通，直流水泵获得电压开始供水，各点电压见下图：
其实就是用三极管做了一个5V电源的开关，好简单！。
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。
基于红外感应的简易自来水开关控制电路设计
基于红外感应的简易自来水开关控制电路设计
郝磊
【期刊名称】《现代工业经济和信息化》
【年(卷),期】2017(007)014
【摘要】阐述了红外感应的工作原理,详细地介绍了红外探测、红外辐射测温和红外遥感技术,系统地设计了一个基于红外感应的简易自来水开关控制电路,具体包括红外感应电路、时间延迟电路、自来水开关电路、电源电路和总电路五部分组成,从而实现自动控制用水的目的.
【总页数】4页(P26-28,31)
【作者】郝磊
【作者单位】山西农业大学信息学院, 山西晋中030801
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.基于红外感应开关控制的建筑照明节能改造 [J], 赵家敏
2.基于WIFI技术的开关控制电路设计 [J], 汪模迪;华文健;黄佩康;车德华;
3.基于CAN总线的开关控制电路设计与实现 [J], 徐志山
4.基于自适应并联电感同步开关控制的压电能量俘获电路设计 [J], 周兴;叶益迭;夏桦康;施阁
5.一种基于STM32的矩阵开关控制电路设计 [J], 关明江; 严厚伟
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红外感应式智能开关控制系统的设计和实现
科技信息1.引言现时尽管自动化技术已经影响到人们生活的方方面面，但在家庭、养老院、办公室等日常生活中用电的场所，大量使用到各种开关电器，人们必须人工手动接通开关提供电源或者关闭开关截断电源实现对电器的功能控制。
实用、节能、低碳的智能开关控制系统应用得非常少，主要是因控制系统自动化程度的不同要求用户投入的差异也会很大，对一般家庭而言十分昂贵[1]，技术成熟性也还不成熟等因素造成的。
因此希望设计一个用户眼下可承受的与未来用得上的红外感应式智能开关控制系统来替代现有的普通开关，将便宜、节能、低碳的新技术普及应用到日常生活中，以改变人们生活习惯,提高人们生活质量。
2.设计要求和总体思路2.1设计要求红外感应式智能开关控制系统具有安全的、人性化的近程或远程控制；实现日常生活低碳、省电、环保等的作用。
由此在智能开关控制系统的总体设计过程中提出以下设计要求:(1)能在多种电压环境下正常工作，具有自动保护功能，安全性强，可靠性高。
(2)控制范围大、灵敏度和精确度高，抗外来干扰能力强，对出现干扰性故障，可以自动恢复工作或转为人工手动控制。
(3)连续工作时间长，不受声、物干扰，性能稳定可靠。
(4)低功耗，使用寿命长。
2.2总体思路红外感应式智能开关控制系统的关键在于接口，接口的关键在于由集成有各种协议的控制集成电路[2]。
目前国际上可用于家居智能控制的IC芯片较为常见的有单片机芯片、电力载波控制芯片、ARM技术芯片等。
用单片机芯片实现智能开关控制与单片机芯片技术发展有着密切的关系，早期的单片机芯片只能用汇编语言进行设计，而且烦杂的外围电路较多，使得设计的成本较高，对开发人员的技术水平有一定的要求。
随着时代的发展，制作工艺水平的提高，目前市场上的单片机芯片具有内置CPU速度快、固化闪存、16位定时器、振荡、A/D转换、PWM 输出等多种功能和优点以及外围电路简便，可以使用C语言、汇编语言或两者语言混合编程的优点[3]。
红外感应自动水龙头电路电子懒人的基础硬件电路图讲解
红外感应自动水龙头电路电子懒人的基础硬件电路图讲解红外感应自动水龙头电路：（点击图片查看高清原图！）红外感应自动水龙头电路功能：本例电路利用555芯片，LM567通用锁相环电路音调译码器芯片和红外发射接收管组成的红外开关控制电路，可用于自动水龙头的控制。
红外感应自动水龙头电路讲解：本例电路可分为三个部分：一是由NE555和红外发射二极管TLN104组成的红外发射电路；二是由红外接收管TLP104和运放芯片uA741组成的红外信号放大电路；三是由LM567和继电器组成的控制执行电路；整个电路工作过程如下：当电路上电后，NE555芯片外围电阻R2,R6,C4组成频率约为30～50KHz的脉冲振荡器，驱动红外发光二极管TLN104发出红外光。
没有人洗手时，没有红外线信号反射，接收管TLP104处于截止状态，继电器不会动作。
当有人洗手或盛水接近水龙头时，由TLN104发出的红外线被人体反射回来一部分，被红外接收管TLP104接收，并通过运放U2放大后输入到音调译码器LM567的输入端第3脚，当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时，⑧脚由高电平变成低电平，继电器吸合，常开触点接通电磁阀电源，电磁阀打开，水龙头自动流水（这部分电路省略）。
人体离开水龙头后，BG失去红外信号，电路又恢复到等待工作状态。
LM567的⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f2，f2≈1/1.1RC。
调节R5阻值，可以改变TLN104的发射电流，从而控制电路在人体接近时的有效作用距离（即灵敏度）。
注意：调试时，红外发射管和红外接收管要用铁皮罩起来，调R6、R7可使红外线发射、接收频率一致，这样才能触发LM567的8脚输出低电平，使人体接近水龙头时，电磁阀能够可靠动作。
自来水设计
制器的设计与制作[摘要]：我国是水资源短缺的国家，人均水资源量只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4。
水的浪费既加剧了水资源短缺，也增加了污水排放量，加重了水体污染。
本课题以节约用水为目的，设计一个自动自来水开关控制电路。
该电路能够在人们需要用水的时候，比如当手靠近自来水龙头时，通过感应装置，自动打开自来水开关，当手离开自来水龙头时，自动关断开关，起到既能避免交叉感染，卫生、环保，并且达到节约用水的目的，体现出现代生活的高质量。
其中的原理可以推广到农业用水与工业用水，十分简便却起着很大的作用。
[关键词]：节水红外线感应目录摘要 (1)第一章前言§1.1概况： (3)§1.2应用 (3)§1.3国内外研究现状 (4)第二章红外线感应原理§2.1红外线感应的安置方案 (4)2.1.1直射非接触式红外线发射——接收系统 (4)2.1.2反射非接触式红外线发射——接收系统 (4)§2.2.红外发射、接收管的型号和主要技术参数 (5)2.2.1红外发射管 (5)2.2.2红外接收管 (6)§2.3红外线感应的信号方案 (6)2.3.1直流信号方案 (6)2.3.2脉冲信号方案 (6)第三章自来水感应开关控制器的工作原理§3.1电路原理框图，原理图，PCB图 (7)§3.2 工作原理描述 (9)3.2.1 红外脉冲发生器 (9)3.2.2 红外接收放大器 (10)3.2.3 抗干扰电压比较器 (10)3.2.4 检波（滤波）、防抖电路………………………… (11)3.2.5 驱动电路 (11)3.2.6 电源电路 (12)第四章集成运放LM 324的工作原理与技术参数§4.1概述： (12)§4.2 LM 324 独特特性 (13)§4.3最大额定值： (14)§4.4典型特性 (15)§4.5元器件清单 (17)第五章安装制作与调试§5.1设计中遇到的问题及解决办法 (17)§5.2有待进一步完成的工作 (18)第六章设计心得 (18)致谢 (19)参考书目 (19)第一章前言§1.1概况自来水感应开关控制器采用红外线脉冲调制发射，经障碍物反射后，由红外接收管接收，并通过以运算放大器LM324为核心的信号处理电路，设计一个自动自来水开关控制电路。
红外线自动水龙头控制电路的设计与制作
红外线自动水龙头控制电路的设计与制作作者：XX[摘要]：“节本降耗”是每个企业追求的目标。
传统的水龙头、卫生间供水等设施，使用起来不是特别方便，而且很浪费，在这个基础上，我响应了国家的号召“节本降耗”的精神，设计了自动供水电路，不但可以节约用水，而且还降低了公司内部成本，达到了“节本降耗”的目的。
本设计介绍了用红外发射与接受电路设计自动水龙头的原理及设计方案。
红外式自动水龙头由红外发射电路、红外接受放大电路、控制电路、电磁阀、电源组成。
经5V恒压源，供给控制电路工作，然后由红外发射电路发射红外线，经红外接收电路接收、再经过放大选频，最后由控制电路控制电磁阀的开启，从而控制水龙头的开启和关闭的一个过程。
电路设计简单、使用方便、同时便于节能。
由于知识有限，在文章叙述中肯定有不恰当之处，希望各位老师多提出宝贵意见。
[关键词]：红外线选频放大电磁阀继电器。
绪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。
当然如何方便地控制水流的流出、关闭也成了我们关注的！所以本设计一种方便开关同时也可以专门为那些容易忘记关水的人使用。
本论文设计是一种红外线控制水龙头。
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。
简易自来水开关控制电路
简易自来水开关控制电路摘要随着微电子技术和自动控制技术的迅速发展，红外线控制技术在工业控制领域内得到十分广泛地应用。
全自动人体红外线感应开关适用范围本产品适用于走廊、楼道、仓库、车库、地下室、洗手间等场所的自动照明、抽风等用途。
真正体现楼宇智能化及物业管理的现代化。
功能特点：1、基于红外线技术的自动控制产品，当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载。
人不离开且在活动，开关持续导通；人离开后，开关延时自动关闭负载，人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能。
2、具有过零检测功能：无触点电子开关，延长负载使用寿命。
3、应用光敏控制，开关自动测光，光线强时不感应。
随着产品自动化的发展，人们在面对各种生活需求时，不仅省时省力，而且可以节约资源。
因此，自动控制产品的出现并广泛应用成为历史的必然。
计算机技术和自动控制技术相结合的自动化产品将是今后的主要发展方向。
本文是利用红外线感应技术设计的一种既省时省力又能节约水资源的一种自来水开关控制电路。
它主要是由红外线发射装置、时间延时电路采用NE555作为核心芯片实现的。
关键词: 红外线、发射装置、感应装置、时间延时、自动控制电路。
AbstractAlong with the microelectronic technology and the automatic control technology's rapidly expand, the infrared control technology obtains in the industrial control domain very widely applies. Completely automatic human body infrared induction switch applicable scope this product is suitable for corridor, corridor, warehouse, garage, basement, washroom and so on uses and so on place automatic illuminations, convulsion. Manifests the building intellectualization and the estate management modernization truly. Function characteristic: 1st, based on infrared technology automatic control product, when some people enter the switch induces the scope, the special-purpose sensor surveys the human body infrared spectrum the change, the switch automatic connection load. The human does not leave, and in the activity, the switch continues the breakover; After the human leaves, the switch time delay automatic shut-off load, is bright the human to the lamp, the human extinguishes to the lamp, kind convenient, safe energy conservation. 2nd, has the zero crossing detection function: Non-contact electronic switching, extension load service life. 3rd, the application photosensitive control, the switch automatic light measuring, the optical fiber is strong when does not induce.Along with product automation development, the people when face each kind of life demand, not only time-saving reduces effort, moreover may the nurse resources. Therefore, the automatic control product's appearance and widely applies into the history the necessity. The computer technology and the automatic control technology unify the automated product will be present's main development direction.This article is both time-saving reduces effort using the infrared induction technical design one kind and to be able to save the water resources one kind of running water stop-go control electric circuit. It is mainly by the emission of infrared radiation installment, the time delay circuit uses NE555 to realize as the core chip.Key words: Infrared, ching unit/launching apparatus, induction installment, time time delay, automatic circuit.目录第一章、红外线原理概况 (1)1.1、红外线的简介 (1)1.2、红外线传感器和应用介绍 (1)1.2.1、被动式热释电红外探头的工作原理及特性 (1)1.2.2、红外线遥控鼠标器中的传感器 (2)1.2.3、照相机中的红外线传感器――夜视功能 (2)1.2.4、红外线传感器在工程上的应用―――红外线轴套扫描器 (3)1.2.5、传感器应用与军事上――军用遥感技术 (4)1.3、人体红外线的应用和注意事项 (5)第二章、NE555引脚功能及应用 (7)2.1、NE555引脚功能 (7)2.2、555电路的应用 (7)2.2.1、单稳类电路 (7)2.2.2、双稳类电路 (8)2.2.3、无稳类电路 (10)2.2.4、各种应用电路 (11)第三章、简易自来水开关控制电路 (18)3.1、系统组成框图 (18)3.2、主要单元电路设计 (18)3.2.1、红外线发射电路 (18)3.2.2、红外线接收电路 (19)3.2.3、时间延迟电路 (20)3.2.4、自来水开关电路 (21)3.2.5、电源电路 (21)3.3、电路原理图 (22)第四章、结语 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)第一章：红外线原理概况：1.1、红外线的简介人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
毕业设计(论文)-红外线控制自动水龙头设计[管理资料]
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图3-5 稳压电源电路
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）。
（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。
第三章
电路为输出电压+5V，。它的电压变压器B，桥式整流电路D1~D4，，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3-9 LM741集成运算放大器
图3-10 LM741引脚功能图
图3-11 内部原理图
音调译码器采用LM567锁相环电路，锁相环内则包含一个电流控制振荡器（CC0）、一个鉴相器和一个反馈滤波器。此音调解码块包含一个稳定的锁相环路和一个晶体管开关，当在此集成块的输入端加上所先定的音频时，即可产生一个接地方波。当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。
简易自来水开关控制电路
大庆石油学院课程设计2007年8月10日大庆石油学院课程设计任务书课程通信电子线路课程设计题目简易自来水开关控制电路专业通信工程姓名鄢美玲学号050602140207主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：利用红外线感应装置设计了一个简易自来水开关控制电路。
能够在人们需要用水的时候，自动打开开关。
并且在打开一段时间后，自动关闭开关，从而起到节约用水的目的。
基本要求：1)要求电路通过感应装置，在需要用水的时候，自动打开开关。
2)开关打开一段时间后，自动关断开关。
3)要求电路能够调节自来水开关的时间。
4)选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计过程。
5)利用Protel DXP软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单。
主要参考资料：[1] 李银华. 电子线路设计指导[M]. 北京：航空航天大学出版社，2005.[2] 华成英、童诗白. 模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，2006.[3] 彭介华. 电子技术课程指导[M]. 北京：高等教育出版社，2004.完成期限2007、7、30—2007、8、10指导教师专业负责人2007年7月30日摘要本设计为一个简易自来水开关控制电路。
通过红外线对人体的或物体的感应能够在人们在需要用水的时候，自动打开自来水开关一段时间后，自动关段开关，从而起到节约用水的目的。
本设计电路有五部分组成，红外线发射电路、红外线接收电路、时间延迟电路、自来水开关电路和电源电路。
红外线发射电路发射光脉冲，实现对人体的感应。
红外线接收电路接收光脉冲并且将光信号转化为电信号，同时对其放大。
时间延迟电路利用但稳态电路的特性，实现对自来水开关打开时间的控制。
自来水开关电路的功能是利用电磁阀作为自来水管的开关，从而可以通过电信号对自来水进行控制。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
关键词：红外线；光脉冲；电磁阀；直流电源目录1.设计要求 (1)2.方案设计 (1)2.1系统组成框图 (1)2.2方案论证 (1)3.单元电路设计、参数计算和器件选择 (2)3.1红外线发射电路 (2)3.2红外线接收电路 (2)3.3 时间延迟电路 (3)3.4 自来水开关电路 (3)3.5 电源电路 (4)4.电路的工作原理 (4)5.总结 (5)6.系统需要的元器件清单 (6)参考文献 (7)1.设计要求设计一个简易自来水开关控制电路。
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。
基于单片机的红外感应节水控制器
基于单片机的红外感应节水控制器
红外感应节水控制器是一种基于单片机的自动节水设备，通过使用红外感应器来感知人类的存在并相应地控制自来水龙头的开启和关闭。
实现该控制器的主要步骤包括以下几个方面：
1. 硬件设计：设备包括一个单片机、一个红外感应器、一个电磁阀门和一些电气元器件。
这些元件需要连接在一起并专门设计用于水龙头的开启和关闭。
2. 代码开发：首先需要编写代码，使单片机能够感知红外感应器所检测到的人体信号。
一旦检测到人体信号，单片机则会控制电磁阀门打开并开始供水。
当人体信号消失，电磁阀门也将关闭。
3. 系统集成：将红外感应器、电磁阀门和单片机连接在一起，并将所编写的代码程序上传到单片机上。
完成后进行测试和优化，以确保该节水控制器能够正常工作。
与传统手动操作的水龙头相比，使用红外感应器的自动控制系统能够在保证用水量的基础上实现更好的节水效果，同时还能够为用户提供更便捷的操作方式。
简易红外线自动水龙头控制电路
简易红外线自动水龙头控制电路
红外线自动水龙头使用极为方便，只要将手伸至水龙头下方洗手，则水自动从水龙头流出，当手离开水龙头则自动关闭。
故被广泛应用于公共卫生间，以解决卫生和节约用水的问题。
1．工作原理
下图所示为一种红外线自动水龙头控制电路。
IC1与其周围元器件组成频率约为30，50kHz的脉冲振荡器，驱动红外发光二极管VD1发出调制红外光。
当有人洗手（或盛水）接近水龙头时，由VDl发出的红外线被人体反射回来一部分，为VT接收，并通过运放IC2放大后输入到音频译码器
JJM567（锁相环PLL）的输入端第3脚，经IC3进行识别译码（锁相）后使其第8脚输出低电平，继电器吸合，其常开触点1、2接通电磁阀电源，电磁阀打开，水龙头自动流出水。
当人体离开水龙头后，VT失去红外信号，电路又恢复到一般等待工作状态。
2．元器件选择
为了使振荡频率稳定，Cl和C3选择瓷片电容器或云母电容器；。
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引 言
时过程 ， 在５ —１ ２ ０ ｓ 内只见 可 调 ， 延 时过 后负 载 自动 关闭。 １ ． ２ 主要 内容
随 着 当代 科 技 的飞 速发 展 ，红 外感 应开 关 在社 会 生产 生活 中普 遍使 用 ，对社 会 的 发展 和进 步 发挥 着举 足轻 重 的作 用 ，已成 为 现代 社 会不 可或 缺 的重 要产 品。 近 年来 ， 红外 感应 开关 在 自来水 系统 中得到 了广 泛 应用 ， 对 实现节 约 用水 、 建 设 节水 型社 会 发挥 着 至关 重要 的作 用 ， 尤 其 对 于公共 场 所 ， 能够 切 实有 效节 省 大量水 资 源 。 因此 ， 完成 “ 十 三五 ” 规划 提 出 的 “ 建 设 节 水 型社 会 ” 任务 ， 就 要 加力 推 动 红 外感 应 开 关在 自来 水 系统 中的普及 ， 同时 ， 进 一步 优化 其 电路
测器 。这 说 明 ， 红 外探 测技 术拥 有 巨大 的天然 优 势 ， 无论在 军 事还 是 在 民用领 域 ，红 外探 测 都有 十分 广
阔 的用武 之地 和 发展 前景 。近年 来 随着 对红 外探 测
设计 。本 文设 计 了基 于 红外 感应 的 简易 自来 水 开关
１ ． ２ ． １ 红 外探 测 各 种 物 体 发 出的 红 外 光 波 段 并 不 是 完 全 一 样
的， 每种物体都有其特定的红外波段 ， 人们通过探测 不 同物体 发 出 的红外 光波 段 便能 完成 对 该物 体 的跟
总第 １ ４ ６期 ２ ０ １ ７年 第 １ ４期
现 代 工 业 经 济 和 信 息 化
Ｍｏ ｄ ｅ ｍ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｉ ｒ ａ ｌ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
｜ ｒ ０ ｔ ａ ｌ ０ ｆ １ ４ ６
态， 该温 度能 够使 人体 发 射 出相应 波 长 的红 外线 ， 其
红外 线 波长 约为 １ ０ ｍ。红外 感应 元 件具有 的被动
式红 外探 头 在工 作 时能 够测 到 １ ０ Ｉ ｔ ， ｍ红 外线 ， 而这
些红 外线 正是 由人体 发 射而 出的。 这种 人发 出的红
外线 首 先经 过红 外感 应 元件 的菲 尼 尔滤 光 片 ， 由滤
踪工作 。 红外 探 测技 术 主要实 现 的是转 化功 能 ， 即将 检测 到 的红外 辐 射光 （ 这 类 光波 人类 肉眼往 往 不可 见） 信 号 转化 为 肉眼可 见 、 可测量 、 可 处理 的信 号 。 它 主要 有 四项优 点 ： 一是 具 有较好 的环 境适应 性 ， 能够 满足在 夜 间环 境 下工 作 ，以及 在 一些 较 差 的环境 下 工作 ； 二 是具 有 良好 的隐蔽 性 ， 多 以被 动形 式 接 收 目
应元 件感 应 区后 ，元 件会 准 确感 应 到人 体周 身 红外
信号的相应波动变化并成功捕捉 ， 自动闭合开关 ， 将 负 载接 人 电路 。 只要 人一 直处 于感 应 区 内 ， 开关 就不
会 断开 ， 而 当人 离开感 应 区之 后 ， 开关 先 经历 一个 延
今， 探测器早 已不再停留于一开始的单波段探测和 制冷 型探 测 ，更 出现 了各 种 多波 段探 测 器 和室 温探
光片对红外线信号实施增强 ，然后将增强信号聚集
至 能够感 应红 外 线 的感 应源 上 。当有 人 进入 红外 感
可探测 的信号也从最初投入使用时的短波信号发展 到现在的长波信号 ；探测器从一开始 的单元探测逐 渐发展 到多元 探测 ，再发 展 至今 天 的焦平 面 的探 测
技术 ；探 测 器 的种 类 和 系统 也 在 不 断 丰 富发 展 ， 至
控制 电路 ， 通 过优 化 电路设 计 ， 能 够 既保持 自来水 开 关稳 定性 ， 更 提 升节水 效 能 ， 并节 约 开关 成本 。
１ 红 外感应 的 工作原 理 及主 要 内容
标信号 ， 难 以收到外界干扰 ， 保密性能 良好 ； 三是易
于检测 到 伪装 目标 ，这是 由于红 外探 测 主要依 靠 检 测 目标 和背景 之 间 的差异 来 完成 工作 ；四是 具有 小
体积 和低 功耗 的特点 ， 且 红外 探测 设 备 的重量 较 轻 。 正是 由于 以上 优 点 ，目前 红外 探 测技 术 已在 全 世界 范 围内得 到越 来 越多研 究 人员 的青 睐 ，红外 探测 器
１ ． １ 工作原理 人 的体 温一 般 都 维 持 ３ ７℃左 右 ，保 持 恒 定 状
（ 山西农业 大学信息学院 ， 山西
摘
要： 阐述 了红 外 感 应 的 工作 原 理 ， 详 细 地介 绍 了红 外探 测 、 红外辐射测温和红外遥感技术 ， 系统 地 设 计 了一
个基 于红 外感 应 的 简 易 自来水 开 关控 制 电路 ， 具 体 包括 红 外 感 应 电路 、 时 间延 迟 电路 、 自来水 开 关 电路 、 电源 电 路 和 总 电路 五 部 分 组 成 ， 从 而 实现 自动 控 制 用 水 的 目的 。 关键词 ： 红 外 感应 ； 自来 水 开 关 ； 控 制 电路 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ． ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ７ ４ ８ （ ２ ０ １ ７） １ ４ — ０ ０ ２ ６ — ０ ３
Ｎｏ １ ４，２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０ １ ７
．
工避设请
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ５ ２ ５ ４ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ４ — １ ３ ６ ２ ／ ｎ ． ２ ０ １ ７ ． １ ４ ． １ ０
基 于 红 外 感 应 的 简 易 自来 水 开 关 控 制 电路 设 计
郝 磊
晋中 ０ ３ ０ ８ ０ １ ）