洗手間烘手器的設(shè)計(jì)

1、淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（2）班電子線路cad課程論文 成績(jī)課程論文題 目： 洗手間烘手器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 鄭娟慧 學(xué)生學(xué)號(hào)： 1114040246 系 別： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 年 級(jí)： 2011級(jí) 任課教師： 徐鋒 電氣信息工程學(xué)院制2013年12月目錄1 緒論11.1 引言11.2 烘手器簡(jiǎn)介12 設(shè)計(jì)要求13 設(shè)計(jì)原理23.1 紅外線發(fā)射電路23.2 紅外線接收環(huán)節(jié)33.3 電源電路44 設(shè)計(jì)內(nèi)容54.1 電路原理圖54.1.1 創(chuàng)建元件庫54.1.2 繪制電路圖54.1.3 erc檢測(cè)54.1.4 生成網(wǎng)絡(luò)表64.1.5 生成元

2、件列表74.2 電路板75 設(shè)計(jì)結(jié)果86 設(shè)計(jì)總結(jié)9參考文獻(xiàn)9附錄1 電路原理圖及pcb板放大圖10附錄2 元件清單11洗手間烘手器的設(shè)計(jì)學(xué)生：鄭娟慧任課老師：徐峰電氣信息工程學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)（2）班1 緒論1.1 引言隨著電子工業(yè)的發(fā)展，我們的生活與電子信息工業(yè)息息相關(guān)。電子工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)人類前進(jìn)的步伐。本文介紹的烘手器，非常適應(yīng)于公共洗手間衛(wèi)生等場(chǎng)所，使用方面、衛(wèi)生，而且制作、安裝極為簡(jiǎn)單。1.2 烘手器簡(jiǎn)介烘手器，一種衛(wèi)浴間用感應(yīng)烘手潔具電器，在現(xiàn)代是先進(jìn)和理想的衛(wèi)生清潔器具和設(shè)備。它主要運(yùn)用于賓館、餐館、科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、公共娛樂場(chǎng)所和每個(gè)家庭的衛(wèi)生間等。當(dāng)洗手后，將雙手伸在

3、自動(dòng)烘手器的出風(fēng)口下，自動(dòng)烘手器會(huì)自動(dòng)送出舒適的暖風(fēng)，迅速使您的雙手去濕變干，而當(dāng)把手一離開自動(dòng)干手機(jī)風(fēng)口時(shí)它又自動(dòng)停風(fēng)關(guān)機(jī)?？蛇_(dá)到不要毛巾擦干手上水分和防止疾病交叉感染的要求。烘手器克服了現(xiàn)有烘手器不能多方向出風(fēng)容易使手部皮膚溫度過高的缺點(diǎn)，旨在提供一種循環(huán)向多方向出風(fēng)的烘手器，采用了在烘手器出風(fēng)口處設(shè)一導(dǎo)風(fēng)裝置，導(dǎo)風(fēng)裝置上有導(dǎo)風(fēng)頁片，通過導(dǎo)風(fēng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)或?qū)эL(fēng)頁片的擺動(dòng)使到烘手器循環(huán)不定向出風(fēng)的技術(shù)方案。 烘手器廣泛使用于賓館、餐飲、娛樂、醫(yī)院、單位、學(xué)校、食品廠、電子工廠、醫(yī)藥生產(chǎn)廠、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所，能夠帶來清潔、衛(wèi)生、安全、無污染的效果，尤其是能防止疾病、細(xì)菌的交叉感染。烘手器的主要用途：

4、 用于在洗完手后將手上的水吹干。2 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)制作烘手器的電路原理圖。（2）完成pcb板的制作。3 設(shè)計(jì)原理3.1 紅外線發(fā)射電路烘手器紅外線發(fā)射電路的核心器件是雙極型時(shí)基電路ka555（如圖1所示）。該芯片內(nèi)部電路主要由兩個(gè)高精度電壓比較器、一個(gè)rs觸發(fā)器和一個(gè)由vt構(gòu)成的電子開關(guān)組成。它與外圍電阻器r1、r2和電容器c5、c6構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器。ka555腳為閾值輸入端，腳為觸發(fā)輸入端。腳和腳直接連接在c5正極端；腳為電容器c5放電端口，其內(nèi)部與電子開關(guān)連接。電路利用電源通過r1、r2向c5充電以及c5經(jīng)過r2和vt放電建立自激振蕩。腳的作用是用來從外部設(shè)定電壓比較器的參考電壓(本

5、電路未使用，而是通過消除干擾電容c6接地)?？梢妑1、r2和c5是決定振蕩頻率的定時(shí)元件。振蕩脈沖由ka555腳輸出。通過限流電阻r3驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管vd5向外不斷發(fā)射紅外線光波。圖1 ka5553.2 紅外線接收環(huán)節(jié)烘手器紅外線接收環(huán)節(jié)主要由接收和控制執(zhí)行兩部分電路構(gòu)成。接收部分的核心器件是運(yùn)算放大集成電路lm358，如圖2所示?？刂茍?zhí)行部分則主要由控制三極管vt、繼電器ka、吹風(fēng)電動(dòng)機(jī)m及電熱管eh組成，如圖3所示。vd6為紅外線接收管，接收vd5發(fā)射的紅外光波信號(hào)。vd6接收到的紅外光波信號(hào)通過電容器c7耦合至ic3a腳，將電流信號(hào)變換為電壓信號(hào)并進(jìn)行前置放大。放大后的電壓信號(hào)從其腳輸出

6、，再通過電容器c8耦合至由二極管vd7、vd8組成的整流器整流及電容器c9濾波，在電阻器r8上形成二個(gè)直流電壓信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)過隔離電阻r9耦合至ic3b腳進(jìn)行直流放大。由腳輸出的直流信號(hào)經(jīng)電阻器r13、r14分壓，驅(qū)動(dòng)控制三極管vt飽和導(dǎo)通。vt導(dǎo)通后，二極管vd10發(fā)光(顯示工作狀態(tài))，串聯(lián)在其集電極的繼電器ka線圈形成電流回路，ka工作，其觸點(diǎn)ka-1閉合。電熱管eh和吹風(fēng)電機(jī)m同時(shí)得電，吹風(fēng)電機(jī)將熱風(fēng)從出風(fēng)口吹出。紅外線發(fā)射管vd5和紅外線接收管vd6同向安裝在出風(fēng)口一邊，且兩者中間相互隔離。使用者將手伸到出風(fēng)口時(shí)，vd5發(fā)射的紅外線光波信號(hào)通過手反射到vd6上，經(jīng)上述紅外接收電路處理后

7、，烘手器送出熱風(fēng)，手離開出風(fēng)口后，vd6接收不到vd5發(fā)射的紅外線信號(hào)，電熱管eh和吹風(fēng)電機(jī)m停止工作，出風(fēng)口亦無熱風(fēng)送出。紅外線接收管vd6上安裝有濾光板，可屏蔽干擾雜波，以防止烘手器的誤動(dòng)作。另外，濾波電容器c9的容量較大，以延長(zhǎng)其放電時(shí)間，這樣在手離開出風(fēng)口后，控制信號(hào)不會(huì)立即消失，電熱管eh和吹風(fēng)電機(jī)m延時(shí)幾秒鐘才能停止工作，用以驅(qū)散使用后出風(fēng)口的潮氣，確保其干燥狀態(tài)。圖2 接受電路lm358第 3 頁（a)控制三極管vt（b)繼電器ka(c)吹風(fēng)電動(dòng)機(jī)m及電熱管eh圖3 控制執(zhí)行電路3.3 電源電路本機(jī)的電源電路由兩部分組成，一是控制執(zhí)行器件電熱管eh和吹風(fēng)電機(jī)m由ac220v直接供

8、電；二是控制電路的電源是由ac220v通過變壓器t變壓、橋式整流器vd1vd4整流、電容器c1和c2濾波及穩(wěn)壓器la7812穩(wěn)壓后，得到dc12v提供，如圖4所示。圖4 電源電路4 設(shè)計(jì)內(nèi)容4.1 電路原理圖4.1.1 創(chuàng)建元件庫打開protel 99 se，新建一個(gè)“schlib”文件，將電路原理圖所需要的元件添加進(jìn)去，而電路圖沒有的元件，則需要自己創(chuàng)建。4.1.2 繪制電路圖 打開protel 99 se，新建一個(gè)“sch”文件。在元件庫中添加進(jìn)自己創(chuàng)建的元件庫，然后依次放置元件，布線，放置節(jié)點(diǎn)，放置電源及接地符號(hào)，完成電路圖的繪制。圖5 電路原理圖4.1.3 erc檢測(cè)點(diǎn)擊“tools/

9、erc”，進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，檢測(cè)結(jié)果如圖5所示。在運(yùn)行erc時(shí)，如果必須進(jìn)行某項(xiàng)電氣規(guī)則測(cè)試，而又要避免對(duì)原理圖中的正確之處產(chǎn)生誤報(bào)，此時(shí)唯一的方法就是在明顯正確而又會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告之處放置no erc符號(hào)。圖6檢測(cè)結(jié)果4.1.4 生成網(wǎng)絡(luò)表 點(diǎn)擊“design/create netlist.”,生成網(wǎng)絡(luò)表，如圖6所示。圖6 部分網(wǎng)絡(luò)表4.1.5 生成元件列表點(diǎn)擊“report/bill of material”,生成元件清單，如圖7所示。圖7 部分元件清單4.2 電路板 打開protel 99 se，新建一個(gè)“pcb”文件，對(duì)電路板進(jìn)行規(guī)劃后，載入網(wǎng)絡(luò)表和元件，然后對(duì)載入元件后的電路板進(jìn)行

10、自動(dòng)布局，對(duì)不滿意的地方進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，最后進(jìn)行自動(dòng)布線，生成電路板。5 設(shè)計(jì)結(jié)果圖8 pcb電路板(未布線)圖9 pcb電路板(完成布線)6 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次大型作業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)這學(xué)期所學(xué)的電子cad知識(shí)有了更加全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，也發(fā)現(xiàn)了cad學(xué)習(xí)的樂趣。與此同時(shí)，也考驗(yàn)了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，以及分析問題的全面性和解決問題的能力，使我在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，也大大提高了實(shí)踐能力。這次大型作業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)永遠(yuǎn)也不能真正掌握這門課程的真諦，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從理論中得到結(jié)論，才能真正運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去，從而提高自己的實(shí)際操作能力和獨(dú)立思考的能力。其實(shí)我在做大型作業(yè)時(shí)候，也是我回顧復(fù)習(xí)我的課本知識(shí)的時(shí)候，讓我對(duì)課本的知識(shí)印象更深刻，以前學(xué)習(xí)的知識(shí)很瑣碎很雜一下子消化不了，但是在這次大型作業(yè)中我運(yùn)用到了很多書上瑣碎的技巧，以及了解到了很多元件的功能等等。平時(shí)看書的時(shí)候有些問題老是弄不明白，主要原因就是沒有與實(shí)踐相結(jié)合，現(xiàn)在做完大型作業(yè)之后這些問題都迎刃而解。而且還記住了很多有用的東西。所以說，這學(xué)期學(xué)習(xí)的電子cad對(duì)我的幫助是很大的！參考文獻(xiàn)1 趙輝.protel 99 電子線路cadm.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2007.2 潘永雄.電子線路cad實(shí)用教程m.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.3 王延才.電子線路cad