简易自动干手电路

郑州轻工业学院

电子技术课程设计

题目简易自动干手电路

学生姓名

专业班级电气工程10-02班

学号

院（系）电气信息工程学院

指导教师孙君曼

完成时间2012年06月22日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目简易自动干手电路

专业学号姓名

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容

1．阅读相关科技文献。

2．学习电子制图软件的使用。

3．学会整理和总结设计文档报告。

4．学习如何查找器件手册及相关参数。

技术要求

1.要求电路能够通过感应装置，在人们需要干手时，自动打开加热和吹风装置。

2.要求电路在打开加热和吹风装置一段时间后，自动关断开关。

3.要求电路能够调节加热和吹风装置开关打开的时间。

主要参考资料

1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月

2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月

3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月

4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月

5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003

完成期限：

指导教师签章：

专业负责人签章：

自动干手器是一种广泛应用于洗手间的干手装置，它采用红外线控制的电子开关，当人伸手时，由红外线发射器发射的红外线被人手挡住触发红外线接受器产生电信号，经放大电路对电信号的放大，风机吹风将手烘干，一段时间后风机自动停机。

自动干手电路包括红外线发射电路、红外线接收电路、时间延迟电路、自动干手器开关电路和电源电路五部分组成。其中红外线发射装置是SE303红外线发射器，时间延迟装置为NE555定时器。当输出端输出为低电平时，三极管T截止，没有电流通过。继电器与三极管的集电极相连，若有电流驱动，开关吸合，电磁阀通电，启动电吹风工作；若没有电流驱动，开关断开，电磁阀不通电，电吹风不工作。同时在继电器两端并联二极管用来实现保护，再加一个发光二极管用来显示吹风机是否工作。通过输出电路端产生脉冲信号来控制红外线发光二极管发射光脉冲，其中二极管D起到保护发光二极管的作用。

关键词自动干手；电源电路；红外线发射电路；红外线接收电路；风机开关电路；延时电路。

摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1 方案设计和电路设计 (5)

1.1 总体设计．．．．．．．．．．.............................. ．5

1.2 电源电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3 红外线接受电路 (6)

1.4 红外线发射电路 (7)

1.5 延时电路 (9)

1.6 风机开关电路 (10)

2 相关元器件功能简介 (11)

２.１ NE555简介 (11)

２.１.１概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..11 ２.１.２特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (11)

２.１.３NE555引脚分布说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.....．..11 ２.２ NE555构成单稳态触发器简介 (13)

３体会与感悟 (15)

３.１体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．..15 ３.２感悟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (15)

参考文献 (16)

附录总原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1 方案设计和电路设计

1．1总体设计

红外线自动干手器电路由红外线发射器、红外线接收放大器和开关控制器组成。利用555定时器及多谐振荡器和单稳态触发器等元件即可组成红外线自动干手器电路。当人们需要干手时，人们把手靠近干手器时，由于手对红外线的反射作用，使555定时器构成的单稳态触发器产生一段时间的高电平定时。控制自动干手器会打开加热装置和吹风装置一段时间后会自动停止，并可以通过NE555自动的可变电阻器进行调节。下图1-1是系统总框图。

图1-1 总系统框图

红外线发射电路的功能的利用红外线发光管发射脉冲，从而实现电路对人体的感应。

红外线接收电路功能的利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。

时间延迟电路的功能的利用单稳态电路的特性，实现对自动干手器开关打开时间的控制。

自动干手器电路的功能的利用电磁阀作为自动干手器的开关，从而可以通过控制电磁阀两端电压的高低对干手器进行控制。

利用变压器及稳压器将220v交流电变为12v直流电为以上4部分电路提供直流电源。

1．2 电源电路

电源电路的设计可以采用两种方法来实现：第一种方法是采用电池供电，需要注

图1-2 电源电路

意的问题是选择合适的电池的指标参数与电路相匹配;第二种方法采用如图1-2所示电路。电路直接从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电通过7812转换为+12V直流电压（为继电器和NE555供电）。电路中的变压器采用常规的铁心变压器，流电路采用二极管桥式和C5整流电路，C7,C8和C9，C10滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。稳压电路是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，它的作用是将波动较大或者不合用电设备要求的电源电压，稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。

1．3 红外线接收电路

红外线接收电路实际上就是一个红外线接收二极管PH302（D3和D4）。PH302具有按照光信号的强度产生出对应的电信号的特性，这叫做光敏元件。PH302是高灵敏度、抗干扰性能强的红外线接收管，也叫光电二极管，它的结构和二极管极为相似，被封装在透明玻璃壳内，管中的PN结可以接受光照，它在电路中是反向工作，当没有光照时，反向电阻很大，可达到几兆欧；有光照时，反向电阻很小，只有几欧，反向电流约几微安。红外线接收装置D3、D4无人伸手时，接受到光信号时，处于导通状态，相当于短路，C3左端相当于直接接地，为低电平，后边电路就不工作。在人伸手时接收不到光信号而截止，使电路经R7流通，使信号进入放大器。，通常用在光