1、广 西 工 商 职 业 技 术 学 院毕业论文(设计)题目：红外线控制自动干手器姓名： 李 东 学号： 09163145 系别： 电子系 专业： 电子信息工程技术班级： 电信 0931 班 指导教师： 陈广斌 2011 年 6 月 25 日- 2 -目录1 设计任务概述1.1 设计任务概述(4)1.2 电路设计要求(4)1.3 发挥部分 (4)2 电路基本组成及原理2.1 电路设计(5)2.2 工作原理(5)2.21 电源部分(6)2.22 红外线发射电路(7)2.23 红外线接受放大电路(8)2.24 脉冲整形电路(9)2.25 开关控制电路(10)3 制作与调试3.1 制作与调试 (11)
2、参考文献(12)致谢(13)- 3 -红外线控制自动干手器摘要：自动干手器电路是由发射电路、红外接收电路、多谐振荡器电路和单稳态触发器电路等组成。它主要用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间内，当有人洗手时，该电路会自动开启并关断，使用安全可靠、清洁卫生。自动干手器主要的组成部分就是 555 定时器电路。由于555 功能强大，使用方便、灵活，根据它可以制造出多种产品，例如自动干手器、家用电器、电子玩具。通过这次课程设计，我对 555 定时器有了进一步的理解，555 定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，因集成电路内部含有三个 5 千欧电阻而得名，利用它能极方便地构成施密特触发
3、器、单稳态触发器和多谐振荡器。关键词：555 定时器 红外线 单稳态触发器 多谐振荡器 - 4 -1 设计任务概述1.1 设计任务概述设计一个红外线控制自动干手器。1.2 电路设计要求当有人手伸过来时，红外线开关将电热吹风机自动打开，人离开时又自动将吹风机关闭。一次工作时间不能过长。1.3 发挥部分 用发光二极管代替电热吹风机。当有人手伸过来时，红外线开关将点亮发光二极管，人离开时又自动将发光二极管熄灭！一次工作时间不能太长。- 5 -2 基本组成及原理2.1 电路设计 自动干手器是一种高档卫生洁具，广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。其工作原理只是采用一种红外线控制的电
4、子开关、当有人手伸过来时，红外线开关将电热吹风机自动打开，人离开时又知道将吹风机关闭。成品的自动干手器将红外线控制开关和电热吹风机制作成一体，根据这个基本原理，用一只发光二极管，加装一个红外控制开关，就可组成一个自动干手器，其效果与成品自动干手器是一样的。根据电路设计要求设计出原理图如下图 2-1：图 2-1 红外线控制自动干手器2.2 工作原理该红外线自动干手器电路由红外线发射器、红外线接受放大器和开关控制器组成。利用 555 定时器组成多谐振荡器和单稳态触发器等元件即可组成红外线知道干手器电路。- 6 -2.21 电源部分设计一个固定输出 9V 的直流稳压电源。图 2-2 直流稳压电源直流
5、电源主要由降压，整流，滤波、稳压、指示、保护等电路组成，根据超温告警电路元器件的组成，设计了如上图所示电路。由于输出电压决定于集成稳压器，所以输出电压为 9V，最大输出电流为 1.5A。为使电路正常工作，要求输入电压 Ua 比输出电压 Ub 至少大 2.53V。- 7 -2.22 红外线发射电路红外线发射电路如图 2-3 所示：图 2-3 红外线发射电路由 U1 与红外线发射管 SE303 组成，它是由 555 时基集成电路组成的多谐振荡器，振荡频率约为 100Hz(T=0.69(R1+2R2),由多谐振荡器产生的脉冲经 R3 送到红外线发射管 SE303 发送出去。- 8 -2.23 红外线
6、接受放大电路如图 2-4图 2-4 红外线接受放大电路红外线接收电路由 PH302 红外线接收管和非门集成芯片 U2 组成的电压放大器组成，U2 为 CD4069六反向器如下图 2-5。用其中的三个门 D1-D3 组成电压放大器。R6 是其反馈偏置电阻，由 PH302 红外线接收管 VDL 将接收到的红外线发射信号转化为电脉冲后，通过 C3、R5 加至电压放大器的输入端，进行脉冲幅度放大。图 2-5 CD4069- 9 -2.24 脉冲整形电路IC CD4069 的 D4、D5 与 R7、R8 组成施密特触发器如下图 2-6. 将放大后的脉冲整形，使其变为边缘陡峭的方波信号，C4、R9 组成微
7、分电路，将施密特触发器输出的方波转化成触发脉冲，以便对后级可靠触发。图 2-6 脉冲整形电路- 10 -2.25 开关控制电路开关控制电路 555 时基集成电路与 R10、C5 组成了脉冲启动型单稳态触发器，如下图 2-7 所示由 C4、R9 形成的触发脉冲触发翻转。图 2-7 开关控制电路单稳态触发器在稳态时 U3 的 3 脚输出低电平，继电器处于释放状态，当其受到触发后翻转，3 脚输出高电平，继电器通电吸合，这时发光二极管点亮。这时单稳态触发器进入暂稳态，其暂稳态时间由 R10、C5 决定，其暂稳态时间按 Tw=1.1R10*C5 计数，约为 15s。15s 后暂稳态结束，电路翻转恢复稳态，3 脚输出低电平，继电器释放，发光二极管失电，熄灯。其中二极管 VD1 的作用是续流，当继电器失电时，由于其线圈电流不能突变，VD1 给其提供电流回路，否则易损坏 555.
