廁所沖水器設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué) 院：專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：成 績:評(píng)閱意見：廁所沖水控制器一設(shè)計(jì)要求 ：1、能識(shí)別有無人進(jìn)出廁所2、供電電源：3、能對(duì)進(jìn)出廁所的人數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。4、進(jìn)出人次達(dá)到6次，電路輸出一個(gè)脈沖，沖水裝置自動(dòng)沖水一次，同時(shí)人次計(jì)數(shù)值清零。二設(shè)計(jì)的作用、目的1、給設(shè)計(jì)能自動(dòng)感應(yīng)，智能管理：電路全自動(dòng)控制，人多多沖，人少少?zèng)_，無人不沖；2、采用數(shù)碼調(diào)整：可以按需設(shè)定人數(shù)，當(dāng)達(dá)到自定的人數(shù)后開始沖水；3、高可靠性：電路采用常規(guī)技術(shù)制成，不易損壞程序；4、適應(yīng)各類環(huán)境：無論春夏秋冬，嚴(yán)寒酷暑，該電路均可正常工作；5、節(jié)水保護(hù)：該控制器最大的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)水，響應(yīng)國家環(huán)保的號(hào)召三

2、設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)1.系統(tǒng)概述該系統(tǒng)采用紅外避障傳感器判斷是否有人，當(dāng)有人擋在傳感器前方時(shí)，傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平（正常輸出是高電平），與之相連的指示LED燈滅掉，指示廁所有人。當(dāng)紅外避障傳感器的輸出信號(hào)計(jì)入74LS161計(jì)數(shù)器時(shí)，74LS161接成六進(jìn)制計(jì)數(shù)，采用反饋清零法，其進(jìn)入復(fù)位端的信號(hào)同時(shí)作為輸入信號(hào)進(jìn)入555定時(shí)器。555定時(shí)器采用1S定時(shí)方案，其輸出信號(hào)進(jìn)入LED燈，當(dāng)有6人次進(jìn)出廁所時(shí)LED燈會(huì)亮1S達(dá)到其模擬沖水的效果。所用的元器件分別有電阻，電容，紅外避障傳感器，發(fā)光二極管，二極管IN4148，同步十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（74LS161芯片），與非門（74LS00芯片），555定時(shí)器，

3、和沖水電路相應(yīng)的元器件。2.單元設(shè)計(jì)與分析（1）、紅外檢測電路模塊：采用紅外避障傳感器，其收集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖傳到74LS161設(shè)計(jì)的可調(diào)進(jìn)制計(jì)數(shù)器。a、紅外避障傳感器基本原理：紅外避障傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射一定的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測方向遇到障礙物時(shí)（反射面）時(shí)，紅外信號(hào)反射回來被接收管接收，經(jīng)處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī)，機(jī)器人即可利用紅外波的返回來識(shí)別周圍環(huán)境的變化。b、紅外避障傳感器應(yīng)用介紹：紅外避障傳感器是通過發(fā)射端發(fā)射紅外信號(hào)，接收端接收有障礙物反射回來的紅外信號(hào)，來判斷是否有障礙物。（2）、可調(diào)進(jìn)制計(jì)數(shù)模

4、塊：74LS161、74LS00芯片的介紹：a、74LS161芯片的介紹：它具有異步清除端與同步清除端，不同的是，它不受時(shí)鐘脈沖控制，只要來有效電平，就立即清零，無需再等下一個(gè)脈沖的有效沿到來。具體功能如下：（i）.異步清零功能：只要（CR）有效電平來，無論有無CP脈沖，輸出為“0”。在圖形符號(hào)中，CR的非的信號(hào)為CT=0.如接成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，控制清零端的信號(hào)不是N-1（5），而是N（6）狀態(tài)。是由于異步清零端信號(hào)一旦出現(xiàn)就立即生效，如剛出現(xiàn)0110，就立即送到（CR的非）端，使?fàn)顟B(tài)變?yōu)?000。所以，清零信號(hào)是短暫的僅是過度狀態(tài)，不能成為計(jì)數(shù)的一個(gè)狀態(tài)。清零端是低電平有效。（ii）.同步置數(shù)

5、功能：當(dāng)（LD的非）為有效電平時(shí)，計(jì)數(shù)功能被禁止，在CP脈沖上升沿作用下D0-D3的數(shù)據(jù)被置入計(jì)數(shù)器并呈現(xiàn)在Q0-Q3端呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。若接成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，控制置數(shù)端的信號(hào)是N（7）狀態(tài)。b、74LS00芯片的介紹：74LS00為四組2輸入與非門（正邏輯），引出端符號(hào)為1A-4A，1B-4B輸入端，1Y-4Y輸出端。（3）、延時(shí)電路模塊：a、555定時(shí)器芯片的介紹:它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開關(guān)T，比較器的參考電壓有三只5K的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電壓比較器C1同相比較短和低電平比較器C2的反相輸入端的參考電壓為2/3Vcc和1/3Vcc。C1和C2的輸出端控制RS觸

6、發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器置位。555定時(shí)器的3腳輸出高電平，同時(shí)放電，開關(guān)管截止。Rd是復(fù)位端，當(dāng)其位0時(shí)，555定時(shí)器輸出低電平。平時(shí)該端開路或接Vcc。Vco是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出2/3Vcc作為比較器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01uf的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)，將給接于腳7的

7、電容器提供低阻放電電路。（4）.特殊二極管IN4148的介紹：IN4148是一種小型的高速開關(guān)二極管，開關(guān)比較迅速，廣泛用于信號(hào)頻率較高的電路進(jìn)行單向?qū)ǜ綦x，通訊、電腦版、電視機(jī)電路及工業(yè)控制電路中常用到它。3電路的安裝與調(diào)試：在一開始做紅外模擬時(shí)感應(yīng)出來的信號(hào)與預(yù)期的有很大差別。進(jìn)行第一次調(diào)試時(shí)，由于接觸原因造成了可調(diào)進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致顯示燈沒有反應(yīng)。經(jīng)過仔細(xì)檢查，重新連接之后，計(jì)數(shù)電路有了結(jié)果，產(chǎn)生了預(yù)期的效果。四心得體會(huì)、存在問題和進(jìn)一步的改善意見本次課程設(shè)計(jì)電路中使用了紅外避障器，可調(diào)進(jìn)制計(jì)數(shù)器，555定時(shí)器，74LS00等芯片。通過對(duì)芯片的了解，基本掌握對(duì)這些芯片的使

8、用。制作實(shí)物時(shí)，進(jìn)一步了解了各部分的功能，同時(shí)也鍛煉了自己的焊接技術(shù)。當(dāng)然，在制作實(shí)物時(shí)也出現(xiàn)了不少問題，比如，在一開始做紅外模擬時(shí)感應(yīng)出來的信號(hào)與預(yù)期的有很大差別。進(jìn)行第一次調(diào)試時(shí)，由于接觸原因造成了可調(diào)進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出的信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致顯示燈沒有反應(yīng)。我們經(jīng)過仔細(xì)檢查，重新連接之后，計(jì)數(shù)電路終于有了結(jié)果，產(chǎn)生了預(yù)期的進(jìn)制輸出。課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生的一種綜合訓(xùn)練，它包括問題分析，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，多人合作等等，是與課堂聽講、自學(xué)和練習(xí)相輔相成的。通常，課程設(shè)計(jì)的課題比平時(shí)的習(xí)題復(fù)雜的多，也更接近實(shí)際問題培養(yǎng)工作所需要的動(dòng)手能力；另一方面，能使書本上的知識(shí)更加具體化，使我們更好地深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)

9、容。通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多電路知識(shí)及相關(guān)軟件的知識(shí)。我深刻體會(huì)到了知識(shí)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性，將實(shí)踐與理論密切相結(jié)合。此次課程設(shè)計(jì)，它不僅拓寬了我的知識(shí)面，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，而且還培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力和思考問題的方式，受益匪淺，在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)更加努力，爭取將所學(xué)知識(shí)更好地與實(shí)際相結(jié)合。五附錄元器件明細(xì)表：名稱型號(hào)參數(shù)數(shù)量功能紅外避障傳感器E18-D80NKDC-151檢測障礙計(jì)數(shù)器74LS1611計(jì)數(shù)555定時(shí)器1定時(shí)發(fā)光二極管2模擬沖水、識(shí)別屋內(nèi)有無人員與非門74LS001邏輯與非電阻5.1千歐1電阻1千歐1電阻20千歐1電容0.1uf1電容0.01uf1電容47uf1二極管IN41481六參考文獻(xiàn)1閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2006.2董詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2006.3謝自美.電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測試M.武漢：華中理工大學(xué)出版社，2005. 4 王衛(wèi)平.電子工業(yè)基礎(chǔ)M.北京：電子