簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路畢設(shè)畢業(yè)論文

第1章引言1.1課題描述隨著人們生活水平的提高和電子技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的紅外感應(yīng)開關(guān)應(yīng)用于人們的日常生活和工業(yè)控制當(dāng)中，紅外線感應(yīng)開關(guān)分為兩種方式，一是反射式，二是折檔式。（1）反射式的工作方式是：紅外線發(fā)出光波射到物體上反射回來，此時(shí)感應(yīng)板接受信號(hào)，距離為1.5米以內(nèi)，然后給出一個(gè)電平信號(hào)來控制負(fù)載電路。（2）折檔式的工作方式是：控制板一方發(fā)射紅外線另一方接受紅外線信號(hào)，距離為10米遠(yuǎn)，此時(shí)如果有物體折檔住發(fā)射信號(hào)，感應(yīng)板接受到信號(hào)給出一個(gè)電平信號(hào)來控制負(fù)載電路。紅外感應(yīng)開關(guān)的廣泛應(yīng)用可以有效的達(dá)到節(jié)約用水的目的，尤其是在現(xiàn)代化技術(shù)高度發(fā)展的今天，為了起到節(jié)約用水，環(huán)境保護(hù)，并滿足人們的日常生活需要，自來水開關(guān)控制電路的設(shè)計(jì)就顯得更為重要。1.2基本工作原理及框圖簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路的總體框圖如圖1所示。它是由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、時(shí)間延遲電路、自來水開關(guān)控制電路和電源電路5部分構(gòu)成的。圖1簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路的總體框圖紅外線發(fā)射電路的功能是利用紅外線發(fā)光管發(fā)射光脈沖，從而實(shí)現(xiàn)電路對(duì)人體或物體的感應(yīng)。紅外線接收電路功能是利用光敏元件接收發(fā)射出來的光脈沖，并且將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行放大，時(shí)間延遲電路的功能是利用單穩(wěn)態(tài)電路的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)自來水開關(guān)打開時(shí)間的控制。自來水開關(guān)電路的功能是利用電磁閥作為自來水管的開關(guān)，從而可以通過電信號(hào)對(duì)自來水進(jìn)行控制。電源電路的功能是為上述所有電路提供直流電源。紅外線原理第2章紅外線原理概況2.1紅外線的簡(jiǎn)介人的眼睛能看到的可見光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長(zhǎng)范圍為0.62～0.76μm；紫光的波長(zhǎng)范圍為0.38～0.46μm。比紫光光波長(zhǎng)更短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光叫紅外線最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號(hào)的器件，紅外傳感器就是其中的一種。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外線傳感器的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，下面結(jié)合幾個(gè)實(shí)例，簡(jiǎn)單介紹一下紅外線傳感器的應(yīng)用。2.2紅外線傳感器和應(yīng)用介紹2.2.1被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性：一般人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過菲尼爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，電后續(xù)電路經(jīng)檢驗(yàn)處理后即可產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。1)這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10UM左右的紅外輻射必須非常敏感。2)為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。3)被動(dòng)紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成紅外線原理的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。4)一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。5)菲尼爾濾光片根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場(chǎng)，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。在電子防盜、人體探測(cè)器領(lǐng)域中，被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。2.2.2紅外線遙控鼠標(biāo)器中的傳感器在機(jī)械式鼠標(biāo)器底部有一個(gè)露出一部分的塑膠小球,當(dāng)鼠標(biāo)器在操作桌面上移動(dòng)時(shí)，小球隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在鼠標(biāo)器內(nèi)部裝有三個(gè)滾軸與小球接觸，其中有兩個(gè)分別是X軸方向和Y軸方向滾軸，用來分別測(cè)量X軸方向和Y軸方向的移動(dòng)量，另一個(gè)是空軸，僅起支撐作用。拖動(dòng)鼠標(biāo)器時(shí)，由于小球帶動(dòng)三個(gè)滾軸轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸方向和Y軸方向滾軸又各帶動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)軸（稱為譯碼輪）轉(zhuǎn)動(dòng)。譯碼輪(見圖1)的兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)光二極管和光敏傳感器，組成光電耦合器。光敏傳感器內(nèi)部沿垂直方向排列有兩個(gè)光敏晶體管A和B，如圖2所示。由于譯碼輪有間隙，故當(dāng)譯碼輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線時(shí)而照在光敏傳感器上，時(shí)而被阻斷，從而使光敏傳感器輸出脈沖信號(hào)。光敏晶體管A和B被安放的位置使得其光照和阻斷的時(shí)間有差異，從而產(chǎn)生的脈沖A和脈沖B有一定的相位差，利用這種方法，就能測(cè)出鼠標(biāo)器的拖動(dòng)方向2.2.3照相機(jī)中的紅外線傳感器――夜視功能紅外夜視，就是在夜視狀態(tài)下，數(shù)碼攝像機(jī)會(huì)發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照亮被拍攝的物體，關(guān)掉紅外濾光鏡，不再阻擋紅外線進(jìn)入CCD，紅外線經(jīng)物體反射后進(jìn)入鏡頭進(jìn)行成像，這時(shí)我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，即此時(shí)可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。索尼數(shù)碼攝像機(jī)首創(chuàng)了紅外線夜視攝影功能，能夠在全黑環(huán)境下進(jìn)行拍攝，甚至連肉眼也不能分辨清楚的物體，現(xiàn)在也可以清晰地拍攝下來。這種夜視的特點(diǎn)是可以在完全沒有光線的條件下進(jìn)行拍攝，但由于采用的是紅外攝影，無法進(jìn)紅外線原理行彩色的還原，所以拍攝出來的畫面是單色的，影像會(huì)變綠。不久之后，索尼又推出了擁有超級(jí)紅外線夜視攝功能的數(shù)碼攝像機(jī)，紅外線功能的慢速快門為2段選擇，超級(jí)紅外線夜攝功能的慢速快門為自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以獲得更好的影像效果。舉一個(gè)大家都見過的例子，在美國(guó)空襲伊拉克時(shí)，伊拉克首都大部分地區(qū)都處于停電狀態(tài)，這時(shí)除了防空曳光彈和導(dǎo)彈爆炸引起的火光以外就只有月光或星光照明了，能見度極差。我們?cè)陔娨曅侣勆峡吹降膹默F(xiàn)場(chǎng)傳回來的錄像片的畫面都呈現(xiàn)綠色，說明電視記者在拍攝時(shí)使用了紅外線夜視儀，導(dǎo)致影像是綠色的，如果不使用紅外攝像技術(shù)，那么我們從電視畫面上將只能聽到聲音，而看不到任何影響了。需要注意的：因?yàn)榧t外線夜視攝影儀的前提是數(shù)碼攝像機(jī)能發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照亮被拍攝的物體，所以說它的拍攝距離是有一定限制的，如果攝像機(jī)發(fā)出的紅外線到達(dá)不了要拍攝的物體，那么當(dāng)然就什么也拍不到了C-211D微型黑白紅外線攝像機(jī)2.2.4紅外線傳感器在工程上的應(yīng)用―――紅外線軸套掃描器ROTA-SONDETS2006（掃描方式工作的測(cè)量用傳感器）通過光機(jī)系統(tǒng)掃描視場(chǎng)，并且無需任何光學(xué)調(diào)整。它精確測(cè)量線材、棒材等生產(chǎn)線的活套大小，甚至對(duì)特殊鋼或有色金屬以及在水汽、煙霧嚴(yán)重的情況下也能可靠工作。DELTA的紅外傳感器TS2006可用于活套控制、熱帶材或熱板材的對(duì)中控制以及在其它很廣的應(yīng)用中提供位置信息。ISO9002紅外檢測(cè)–高靈敏度250℃或400℃使用維護(hù)簡(jiǎn)單、方便具有自監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能ROTA-SONDETS2006–特點(diǎn)TS2006檢測(cè)位于其視場(chǎng)范圍內(nèi)的熱工件（鋼，銅，合金及玻璃等）的位置并輸出與工件在視場(chǎng)中的角度位置成正比的信號(hào)。ROTA-SOROTA-SONDENDETS2006是掃描方式工作的測(cè)量用傳感器，它對(duì)溫度高于250°C(480°F)的熱工件的紅外輻射敏感。主要特點(diǎn)：·高靈敏度：400°C/750°F或250°C/480°F·紅外光譜：1至3μm·由自監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)字式控制·無需光學(xué)調(diào)整·使用維護(hù)方便·專為鋼鐵工業(yè)惡劣的工作環(huán)境設(shè)計(jì)，光電子電路放置于重型外殼中(IP66)·設(shè)有空氣吹掃裝置和水冷卻系統(tǒng)·提供連接器和帶有不銹鋼辮型編織保護(hù)層的電纜ROTA-SONDETS2006–應(yīng)用典型應(yīng)用熱鋼板的對(duì)中控制和糾偏控制紅外線邊緣傳感器FR50邊緣糾偏傳感器FR50是以反射原理工作的。發(fā)射機(jī)產(chǎn)生一束波長(zhǎng)為880nm的平行紅外線，這束紅外線被對(duì)面整齊排列的CCD元件所接收。一個(gè)處理器評(píng)估這些信號(hào)并發(fā)送出估計(jì)好的實(shí)際位置到CAN總線。傳感器在＋/-10mm的測(cè)量范圍內(nèi)以0.02毫米的精確度確定出紙邊位置。光學(xué)設(shè)備只是接收平行光束從而排除了位置偏差導(dǎo)致的高度起伏。一個(gè)位向控制器監(jiān)控鏡頭掃描污漬并反饋適當(dāng)?shù)奈蹪n信息到控制器。2.2.5傳感器應(yīng)用與軍事上――軍用遙感技術(shù)遙感從字面上說就是從遠(yuǎn)處感覺事物。嚴(yán)格一點(diǎn)的意義上定義為：遠(yuǎn)遠(yuǎn)地去感覺某一定對(duì)象的技術(shù)。廣義地講，遙感是不直接接觸地收集關(guān)于某一定對(duì)象的某種或某些特定的信息，從而了解這個(gè)對(duì)象的性質(zhì)。很早以前，人們就希望從空中來觀察地球，當(dāng)時(shí)人們使用的是普通的照相機(jī)，后來發(fā)展成為專門的航空照相機(jī)。航空攝影的技術(shù)在世界大戰(zhàn)期間獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，基于這種照片的識(shí)別技術(shù)也得到了提高。隨著飛行器技術(shù)的提高，尤其是火箭和衛(wèi)星的出現(xiàn)，遙感技術(shù)獲得了一個(gè)全新的平臺(tái)?，F(xiàn)在，遙感技術(shù)也日新月異，成為在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可取少的一種重要技術(shù)，尤其在軍事方面的應(yīng)用也很廣泛。遙感中收集到的信息，就是物體發(fā)射或者被它反射的電磁波。這些電磁波包括近紫外、紅外線、可見光、微波等。收集電磁波信息的裝置叫做傳感器。裝載傳感器的地方，稱為平臺(tái)。遙感就是用裝在平臺(tái)上的傳感器來收集（測(cè)定）由對(duì)象輻射或（和）反射來的電磁波，再通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得對(duì)象信息的技術(shù)。遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，一個(gè)重要的因素是它應(yīng)用于我們所生活的環(huán)境。人們?cè)絹碓叫枰羁痰亓私馕覀兊牡厍颍私馑馁Y源，了解他的變化，以便合理安排生產(chǎn)和生活活動(dòng)。遙感主要原理:遙感中可以使用可見光和近紅外區(qū)的電磁波進(jìn)行遙感，這是利用了對(duì)象的反射特性，這種方式是航空攝影發(fā)展而來的結(jié)果，也是最為廣泛應(yīng)用的一種，在月球上觀察地球就是這樣的。另外有兩類技術(shù)也在遙感中大顯身手。其一是使用熱紅外和熱成像技術(shù)，主要是利用了物體的輻射特性。熱成像是與遠(yuǎn)距離測(cè)量地球表面特征的溫度有關(guān)的遙感分支。它所研究的問題小到可以探測(cè)一間屋子的熱能量泄漏，大到可以研究地球表面的洋流。因?yàn)闇囟葘?shí)質(zhì)是地球環(huán)境中一切物理、化學(xué)和生物過程的重要控制因素之一。因此，溫度數(shù)據(jù)在經(jīng)營(yíng)管理地球資源的活動(dòng)中必然占有極其重要的地位。其二是利用微波遙感器進(jìn)行遙感。微波遙感分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。主動(dòng)式的微波遙感器主要是側(cè)視雷達(dá)。它是在50年代為軍事偵察目的而發(fā)展的。它目前的重要應(yīng)用主要在于快速取得大片有云地區(qū)的地面資源情報(bào)數(shù)據(jù)。被動(dòng)式微波遙感器感受的是它們視場(chǎng)內(nèi)的自然可利用的微波能量，其工作方式和熱輻射計(jì)或熱掃描儀非常相似，但是能夠接受到的信號(hào)也比熱紅外區(qū)微弱得多，同時(shí)信號(hào)所伴隨的噪聲也大得多。因此這種信號(hào)的判釋問題也要比其他各種遙感器困難得多。但和側(cè)視雷達(dá)一樣也有全天候的特性。依靠選擇適合的工作波長(zhǎng)，可以用它或者穿透大氣，或者觀察大氣。通常來說，微波遙感用在大氣的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)量上，在海洋學(xué)、油污探測(cè)、融雪測(cè)定等方面都有應(yīng)用。遙感在軍事科學(xué)上的應(yīng)用是顯然的，因?yàn)榭梢赃h(yuǎn)距離地觀察目標(biāo)，而且可以獲得相對(duì)宏觀的分析數(shù)據(jù)。在軍事上，遙感的用途大致有：首先是對(duì)目標(biāo)國(guó)家和地區(qū)的資源狀況的監(jiān)視。通過有效地監(jiān)視資源及其變化，可以幫助確定戰(zhàn)略的目標(biāo)。其次，監(jiān)視對(duì)方軍事部署和大規(guī)模的軍事移動(dòng)。許多軍事部署的位置信息可以通過高精度的衛(wèi)星遙感獲得，大規(guī)模的軍事移動(dòng)也容易在遙感器上留下痕跡，這些都對(duì)于對(duì)應(yīng)國(guó)家采取相應(yīng)的措施提供了快速而有效的信息。其次，在具體的作戰(zhàn)當(dāng)中，遙感可以幫助分析局部的地形、資源狀況，從而幫助己方進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)的方案判斷。各種軍用衛(wèi)星的發(fā)射，也為全方位地監(jiān)視目標(biāo)提供了基礎(chǔ)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)作為數(shù)字化的戰(zhàn)爭(zhēng)，信息在戰(zhàn)爭(zhēng)中是至關(guān)重要的，遙感作為一項(xiàng)能夠大范圍、高精度、快速獲得信息的技術(shù)，必然能夠在未來的戰(zhàn)爭(zhēng)中獲得更多的應(yīng)用?？梢?，傳感器在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類社會(huì)對(duì)傳感器提出的越來越高的要求是傳感器技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。而現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)則提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾。二十一世紀(jì)，人們一方面通過提高與改善傳感器的技術(shù)性能；一方面通過尋找新原理、新材料、新工藝及新功能來改善傳感器性能，制造出更多的傳感器．而紅外線傳感器作為其中的一部分也必將得到更大的發(fā)展．2.3人體的紅外線功能特點(diǎn)和注意事項(xiàng)人體紅外線感應(yīng)開關(guān)適用于走廊、樓道、倉(cāng)庫、車庫、地下室、洗手間等場(chǎng)所的自動(dòng)照明、抽風(fēng)等用途。真正體現(xiàn)樓宇智能化及物業(yè)管理的現(xiàn)代化。其功能特點(diǎn)：1、基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，當(dāng)有人進(jìn)入開關(guān)感應(yīng)范圍時(shí)，專用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化，開關(guān)自動(dòng)接通負(fù)載。人不離開且在活動(dòng)，開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通；人離開后，開關(guān)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載，人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節(jié)能。2、具有過零檢測(cè)功能：無觸點(diǎn)電子開關(guān)，延長(zhǎng)負(fù)載使用壽命。3、應(yīng)用光敏控制，開關(guān)自動(dòng)測(cè)光，光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。安裝調(diào)試：1、因開關(guān)左右兩側(cè)比上下兩側(cè)的感應(yīng)范圍大，所以安裝開關(guān)時(shí)，應(yīng)使其正軸線與人的行走通道方向盡量相垂直，這樣可以達(dá)到最佳感應(yīng)效果。2、安裝好開關(guān)后加電，當(dāng)環(huán)境光線充足時(shí)，燈泡將會(huì)閃三次，一分鐘后初始化結(jié)束，開關(guān)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，用物體遮住環(huán)境光線使開關(guān)感應(yīng)工作，人不離開且在活動(dòng)，開關(guān)將持續(xù)工作；人離開后，開關(guān)自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉負(fù)載。3、安裝好開關(guān)后加電，當(dāng)環(huán)境光線不足時(shí)，開關(guān)直接進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，人不離開且在活動(dòng)，開關(guān)將持續(xù)工作。注意事項(xiàng)：1、安裝時(shí)請(qǐng)勿帶電操作，等安裝好后再加電。2、請(qǐng)勿超功率范圍使用。3、本開關(guān)適用于室內(nèi)環(huán)境，請(qǐng)勿安裝在戶外惡劣環(huán)境下使用。技術(shù)指標(biāo)：1、工作電壓：AC180V-250V-（50/60Hz）2、負(fù)載功率：5W-200W3、負(fù)載特性：創(chuàng)新二線制電路設(shè)計(jì)，可適用各類負(fù)載。(感性負(fù)載如日光燈、節(jié)能燈等需外加補(bǔ)償器)4、靜態(tài)負(fù)載：〈0.5W5、感應(yīng)范圍：140度錐角，5-8米內(nèi)6、延時(shí)時(shí)間：約60秒感應(yīng)水龍頭是根據(jù)“切割磁力線”的原理做的，而人是個(gè)大導(dǎo)體,當(dāng)處于周圍50Hz電網(wǎng)所形成的磁場(chǎng)中時(shí),便會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,于是人體就帶感應(yīng)電了。自來水控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)第3章自來水開關(guān)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)3.1紅外感應(yīng)電路的設(shè)計(jì)3.1.1紅外線發(fā)射電路圖2虛線左邊電路為紅外線發(fā)射電路，該電路的核心器件是紅外線發(fā)光二極管SE303，紅外線發(fā)光二極管由GaAs的PN結(jié)構(gòu)成，其發(fā)光波段處于可見光波段之外，因此不能在顯示中使用，一般僅作為光信號(hào)傳輸之用。本電路的感應(yīng)裝置一般要求不可見，因此只能采用紅外線發(fā)光二極管作為感應(yīng)裝置。圖2紅外線發(fā)射電路和紅外線接收電路3.1.2紅外線接收電路圖1虛線右邊電路為紅外線接收電路。該電路包含兩個(gè)部分：一是紅外線接收電路；二是信號(hào)放大電路。紅外線接收電路實(shí)際上就是一個(gè)硅光電池2CR21。硅光電池的原理是通過硅PN結(jié)的光伏效應(yīng)，使其具有按照光信號(hào)的強(qiáng)度產(chǎn)生出對(duì)應(yīng)電信號(hào)的特性，這稱為光敏器件。硅光電池的輸出特性分為恒流區(qū)和恒壓區(qū)，即其短路電流與光強(qiáng)度成正比，其開路電壓隨光強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律變化，由于其電流和光強(qiáng)度是線性關(guān)系，一般采用產(chǎn)生短路電流的方式來接收光信號(hào)。3.2時(shí)間延遲電路自來水控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)圖3種虛線左邊所示電路為時(shí)間延遲電路，該電路主要由兩部分構(gòu)成：一是整流和濾波電路；二是由NE555集成電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路。前端電路的輸出電壓V1首先經(jīng)過二極管D1和D2整流，再經(jīng)過電容C1濾波，則在NE555集成電路的TRIG端產(chǎn)生了觸發(fā)電平信號(hào)。圖3時(shí)間延遲電路和自來水開關(guān)電路3.3自來水開關(guān)電路由于電磁閥通過的是大電流、大功率，而電流電源一般無法提供很大的電流和功率，因此電磁閥需要交流供電，從而電路中的開關(guān)需要采用繼電器電路。而一般NE555集成電路的輸出電流無法驅(qū)動(dòng)繼電器，因此需要加入電流放大電路。如圖1.2.30虛線右端為電流放大電路，三極管T1構(gòu)成的電流放大電路是一種比較典型和簡(jiǎn)單的電路。其中R3為限流電阻，防止輸入電流過大燒毀三極管。T1為共發(fā)射級(jí)電路，當(dāng)輸入端Q輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通飽和，將輸入電流放大β倍；當(dāng)輸出端Q輸出低電平時(shí)，三極管截至，無電流通過。繼電器連接T1的集電極，當(dāng)有電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，開關(guān)吸合，電磁閥通電，自來水流出；當(dāng)無電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，開關(guān)斷開，電磁閥不通電，沒有自來水流出，同時(shí)繼電器兩端并聯(lián)一個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)保護(hù)。同時(shí)電路中加入發(fā)光二極管D3作為顯示電路，顯示自來水是否流出。3.4電源電路電源電路的設(shè)計(jì)可以采用兩種方法來實(shí)現(xiàn)，第一種方法是采用電池供電，需要注意的問題是選擇合適電池的指標(biāo)參數(shù)與電路相匹配；第二種方法采用如圖自來水控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)4所示電路。電路直接從電網(wǎng)供電，通過變壓器電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網(wǎng)中的220V交流電轉(zhuǎn)換為+12V直流電壓。電路中變壓器采用常規(guī)的鐵心變壓器，整流電路采用二極管橋式整流電路，C1、C2、C3和C4完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實(shí)現(xiàn)。圖4電源電路3.5電路原理圖簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路的總電路圖如圖5所示。該電路有紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、時(shí)間延遲電路、自來水開關(guān)電路和電源電路5部分構(gòu)成的。紅外線發(fā)射電路的功能是利用紅外線發(fā)光管發(fā)射光脈沖,從而實(shí)現(xiàn)電路對(duì)人體或物體的感應(yīng)。紅外線接收電路功能是利用對(duì)光敏元件接收發(fā)射出來的光脈沖，并且將光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行放大，時(shí)間延遲電路的功能是利用單穩(wěn)態(tài)電路的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)自來水開關(guān)打開時(shí)間的控制。自來水開關(guān)電路的功能是利用電磁閥作為自來水管的開關(guān)，從而可以通過電信號(hào)對(duì)自來水進(jìn)行控制。電源電路的功能是為上述所有電路提供直流電源。自來水控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)圖5簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路的總電路圖3.6元器件清單簡(jiǎn)易自來水開關(guān)控制電路中所有使用的電子元器件如表1所列。需要說明的是表中所列的電子元器件類型僅為許許多多可供選擇的電子元器件類型中的一種。具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求來選擇。表1元器件清單序號(hào)元器件類型元器件規(guī)格數(shù)量備注1電阻220KΩ1R12電阻22KΩ1R23電阻

EMBEDEquation.3

1KΩ3R3、R10、R114電阻300KΩ1R45電阻4KΩ3R5-R76電阻10KΩ1R87可變電阻1R98LED1D4自來水控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)9IN41483D1-D310電容100nF1C111電容0.01uF2C2、C712電容22nF2C3、C413電容0.1uF3C5、C9、C1114電容470uF2C6、C815電容47uF1C101690133T1-T317紅外線發(fā)光管1SE30318硅光電池12CR2119繼電器1J120TRANS11T21BRIDGE11D22NE5552U1,U223MC78L12CP1U3結(jié)論與展望第4章結(jié)論也展望該電路要運(yùn)用于實(shí)際，還需要配有電磁閥等器件才能使用，由于設(shè)計(jì)和展示的限制所以只能用LED發(fā)光二極管來作為自來水的控制指示。另外工藝上還有待進(jìn)一步提高。經(jīng)過本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)制作，使我對(duì)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程有了詳細(xì)的了解，如何使手中的原理圖變成電子產(chǎn)品，增加學(xué)習(xí)電路基本理論知識(shí)的興趣，對(duì)常見元器件有了充分的認(rèn)識(shí)擴(kuò)大了我的知識(shí)面，提高了我的獲取知識(shí)的能力和解決問題的能力，也提高了我的實(shí)際工作能力。在制作的過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤和難以解決的問題，于是便提升我的心理素質(zhì)，提高心理承受能力和對(duì)失敗和挫折的承受能力。通過這次設(shè)