红外线自动水龙头控制器的设计毕业论文.docx

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1、本科生毕业论文（设计）摘要“节本降耗”是每个企业追求的目标。传统的水龙头、卫生间供水等设施， 使用起来不 是特别方便，而且很浪费，在这个基础上，我响应了国家的号召“节本降耗”的精神，设计 了自动供水电路，不但可以节约用水，而且还降低了公司内部成本，达到了“节本降耗”的 目的。本设计介绍了用红外发射与接收电路设计自动水龙头的原理及设计方案。 红外式自动 水龙头由红外发射电路、红外接收放大电路、控制电路、电磁阀、电源组成。 220VAC 经变 压器 T 降压，变为 9VAC ，再由整流、滤波、稳压，得到 9VDC 供给控制电路工作，然后 由红外发射电路发射红外线， 经红外接收电路接收、 再经过放大

2、选频， 最后由控制电路控制 电磁阀的开启， 从而控制水龙头的开启和关闭的一个过程。电路设计简单、 使用方便、 同时 便于节能。 由于知识有限， 在文章叙述中肯定有不恰当之处， 希望各位老师多提出宝贵意见。 关键词 ：红外发射，红外接收，放大选频，电磁阀ABTRACTFestival of the sav ing is every bus in ess goal. Traditi onaltaps, toilet water andother facilities, is not particularly easy to use, but also a waste, on this basis,

3、 I respon ded to the call of the State secti on of this sav in g, the spirit of the desig n of automaticwatersupplycircuit,notonly can savewater,but alsoreduces thecompanysinternal costto reachtheFestival of thesaving purposes. The designdescribes the infraredtransmitterand receiver circuit design t

4、heory and automaticfaucet desig n. In frared automatic faucet from the in frared tra nsmitter, i nfrared receiver amplifier circuit, con trol circuit,sole noidvalve, power supplycomp onent.circuitcon trol sole noid valve ope ning to con trol the ope ning and clos ing the tap of a process.Circuit des

5、ign simple, easy to use, while allowingenergy-saving.As knowledgeislimited,certainlyin the article described in the improper and hope that the teachersmany valuable opinions. |KEY WORDS In frared receiver, I nfrared receiver, Freque ncy-selective amplificati on,Sole noid目录摘要 2ABSTRACT 3第一章绪论 5第二章系统的

6、总体设计 62.1设计原理 62.2方案论证 7第三章电源 83.1电源功能 83.2电源组成 83.3原理图 103.4电路分析 10第四章红外发射电路 114.1 红外发射电路的组成 114.2 555 电路的工作原理 12第五章红外接收和放大电路 155.1光电传感器的工作原理 155.1.1 红外接收、放大电路 155.1.2 光电传感器工作原理 155.2 运算放大器 16第六章控制电路与电磁阀 186.1.控制电路 186.2电磁阀 20第七章总结 23心得体会 24致谢 26参考文献 27附录1 28附录2 31第一章 绪论随着电子技术的发展， 当前数字系统的设计正朝着速度快、

7、容量大、 体积重 量轻的方向发展。 在其推动下， 现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域， 有力 地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高， 同时也使现代电子产品性 能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。水资源是不可缺少的， 没有水不管人或事物都不能存活。 节约用水是一种美 德。普通水龙头当然也是一种选择， 但是如果人们有急事却忘了关水会使水一直 流，从而会浪费很多水。 要是在干旱的地区水就犹如他们的生命。 所以本设计一 种可以不会浪费水，专门为那些容易忘记关水的人使用。本设计一种以红外线控制的水龙头， 采用红外发射与接收的两种方式经控制 电路控制电磁阀的开启和关闭， 从而控制水龙头

8、的开启和关闭， 起到自动出水和 断水的一个过程。当人或事物靠近时，自动产生控制信号控制电磁的开启动作， 使电磁阀得电吸合放水的功能。它安装方便、灵敏度高、抗干扰能力强，使用寿 命长，发出光均匀稳定。 发出的二极管光为不可见光， 当发出光被某一信号调制 后，只有专门的解调电路才能收到。 可在强光下工作， 给人们生活带来了极大的 方便，已成为人们日常生活中必不可少的必需品， 其广泛用于家庭、 车站、工厂、 学校、餐厅等场所。传统的水龙头，没有什么控制，当人们用了水之后，忘记关 闭，浪费了很多的水资源，后面经过改善，实行了控制，但是由于电路本身的不 足，所以结果并不让人满意， 因此本设计结合了传统的

9、水龙头的特征， 而且大大 地扩展了原先水龙头的功能。 所以研究红外自动水龙头及扩大其应用， 有着非常 现实的意义。本设计满足了人们对物质的需求， 又提高了科学性。 以适应当今品种多批量 小的电子市场的需求，大大提高了产品的市场竞争力。第二章系统的总体设计2.1设计原理红外线控制水龙头由红外线发射电路， 红外线接收与信号放大电路，锁相环 频率解码电路，单稳态延时控制电路和电源电路等组成。接通开关SA,由时基集成电路ICO1及其外围阻容元件构成的多谐振荡器 通电工作，驱动红外发光二极管 VL工作，将14KHZ左右的红外线调制信号发 射出去。该红外线调制信号被红外光敏二极管 VD1接受并转换成电信号

10、，再经 运算放大器IC1运算放大，放大后的信号送入音频锁相环译码器IC2进行选频。当加在音频锁相环译码器IC2的3脚的外来信号频率与其本身的振荡频率 相同时，音频锁相环译码器IC2的8脚输出低电平，使红外发光二极管VL截止， 时基集成电路IC3的2脚为高电平，3脚输出低电平，继电器K不工作，电磁阀 YV关闭。当洗手或用器皿取水，手或物体将红外发射二极管 VL发出的红外线遮挡住 时，音频锁相环译码器IC2的8脚将由低电平变为高电平，使晶体管 VT导通， IC3的2脚电位降低，3脚输出高电平，继电器K吸合，常开触点接触，电磁阀 YV通电将水龙头打开。当遮挡物离开后，电磁阀 YV延时工作一段时间后自

11、动 关闭。电源变压器T,整流桥堆UR，三端集成稳压器IC4和滤波电容C8, C9等 组成电源电路。电路图如图2.1(a)（b）图2.1 红外线控制自动水龙头电路原理图（a ）发射电路 （b）接收控制电路2.2方案论证1 该方案选用低功耗红外反射开关（A）,功率开关集成电路（Ic ）,及电源 变换电路组成，红外反射开关向外发射调制红外线， 与其同并排安排光敏晶体管 来接收，红外信号控制功率开关集成电路进而驱动电磁水阀。该红外反射开关是选用模块化产品，全部电路焊装于塑料小盒内，该方案特点是制作简单，安装可 靠。2该方案选用多谐振荡器，由红外发射管向外发射红外信号，该信号被接 收并转换为电信号，经信

12、号放大电路放大送入译码器， 对其信号进行判断，来控 制集成电路是否工作，进而判断继电器是否工作。该方案和方案一比较，方案一 由反射开关（A）和功率开关集成电路（Ic ）组成，多为成品，水龙头控制电路 与电磁阀一起装在盒子里，便制作，而方案二多采用集成电路，虽制作复杂，但 其稳定性能好，远远大于方案一，而且抗外界干扰比方案一要强， 节水效果也比 较好，所以选用方案二。第三章 电源3.1 电源功能为各元器件的正常工作提供直流电源。根据设计要求组成电路的主要部分有555够成的多谐振荡器，其工作电压为4.5V 18V,放大电路与红外发射管 相配套光敏二极管PH302接收，其工作电压为3V 18V，阀门

13、开关控制电路 是由NE567音频译码器和晶体管组成，其工作电压为 4.5V 17V，电磁阀9V 12V，由此可知，电源电压应为 9V使电路正常工作。3.2 电源组成电源由变压器， 整流桥，滤波器，稳压器组成。变压器把 220V 交流电（市 电）变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；整流后的 直流电中仍会含有交流成分，可以通过滤波电路将交流成分滤除；经滤波后， 稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。1. 电源变压器变压器的作用是将 220V 50Hz 交流电变成整流滤波所需的交流电压。本设计需要把 220V 交流电变为 9V 交流电，变压器匝数比 n= 原边匝数 /

14、副边 匝数25.2. 整流滤波电路整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波 纹成分，输出波纹较小的直流电压。整流通常有半波整流和全波整流。常用的 整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。3. 稳压电路经整流滤波输出的电压通常是不稳定的， 不能直接对系统供电， 因此需要 经过稳压电路将电压稳定到单片机系统所需的要求。对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性，一是设电网电压波动，研究 起输出电压是否稳定；二是设负载变化，研究其输出电压是否稳定。直流稳压电路分为串联型稳压电路和开关型稳压电路， 本设计采用串联型稳压电路。稳压器一般包括单管稳压器和集成稳压器。常用的集成稳

15、压器有固 定式三端稳压器和可调式三端稳压器4. 稳压电源技术指标稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、 输出电流及电压调节范围；另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣， 包括稳定度、等效内阻（输出电阻） 、波纹电压及温度系数等。 对稳压电源的性能，主要有以下四个方面的要求：稳定性好当输入电压 Usr（ 整流、滤波输出电压 ） 在规定范围内变动时，输出电压 Usc 的变化一般要求很小。 由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压 系数S来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在 同样的输入电压变化条件下， S 越小，输出电压的变

16、化越小，电源的稳定度 越高。通常S约为10-210-4 。输出电阻小负载变化时（从空载到满载） ，输出电压 Usc 应基本保持不变，其这方 面的性能可用输出电阻表征。输出电阻（又称等效内阻）用 rn 表示，他等 于输出电压变化量和负载电流变化量之比 rn 反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力 ,rn 越小，则 Ifz 变化时输 出电压的变化也越小。性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1Q,甚至0.01 Qo 电压温度系数小当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源，应在环 境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电 压的漂移用温度系数KT来表示。输出电压纹波小

17、所谓纹波电压，是指输出电压中 50Hz或100Hz的交流分量，通常用又 效值或峰值表示。经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低， 降低的倍数反比于稳压系数 So3.3电源的原理图3.4电路分析220V的交流电压经过变压器变压，整流桥 UR整流，及滤波器滤波，输出 给稳压器。稳压器CW317输出电压为1.2537V，输出电流可达1.5A的可调集 成三端正输出电压集成稳压器，基准电压1.25V在输出端3和调整端1之间决定 输出电压只能从1.25V开始往上调节，Uo=1.25 (1+RW/R1),取R仁240 Q,故 RW选4.7KQ精密可调电位器，在空载下，电阻R1不能选过大，R仁100

18、200Q , 集成稳压器输出端可不加电容也可正常工作，但当空载为容性，在500 5000PF,集成稳压内部放大器是1:1比例反馈，引起电压自激振荡，在输出端上接电容 C8, C9为滤波电容。整流二极管选用+N4001，参数为U50V，I=1A，满足U2V2，IImax条 件。第四章红外发射电路4.1红外发射电路的组成红外发射电路的功能：555组成的多谐振荡电路驱动红外发射管向外发射红 外线。红外发射电路的组成：由555时基集成电路，SE303A，红外发光二极管， 电源开关S，电阻器R01R03和电容器CO1 CO3组成的电路。如图4.1所示, 接通SA，由IC01及其外围容阻元件构成的多谐振荡

19、器通电工作，驱动红外发 光二极管工作，将红外信号调制发射出去。集成时基电路又称为集成定时器或 555电路，是一种数字、模拟混合型的中 规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路， 由于内部电压标准使用了三个 3K电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型 和CMO型两大类，二者的结构与工作原理类似。几乎所有的双极型产品型号最 后的三位数码都是555或556电路；所有的CMO产品型号最后四位数码都是7555 或7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器。556和7556是双定时器。双极型的电源电压Vtt = + 5V+15V输出的最

20、大 电流可达200mA CMO型的电源时电压为=+3+18。4.2 555电路的工作原理555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应 用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。1.555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路，其内部结构如图（a）及管脚排列如图（b）所示。3VccC,1Th1Vc16T655551234GNU Tl OUT Rq地（a）（ b）图4.2 555定时器内部结构和

21、引脚图它由分压器、比较器、基本 R-S触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K的等值电阻串联而成。分压器为比较器Ai、A2提供参考电压，比较器A2 1的参考电压为-Vcc，加在同相输入端，比较器 A2的参考电压为-Vcc，加在反相3 3输入端。比较器由两个结构相同的集成运放 A-、A2组成。高电平触发信号加在A-的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R-S触发器Rd端的输入信号；低电平触发信号加在 A2的同相输入端，与反相输入端的参考 电压比较后，其结果作为基本 F S触发器SD端的输入信号。基本R-S触发器 的输出状态受比较器A、A?的输出端控制。2.多谐振荡器工作

22、原理由555定时器组成的多谐振荡器如图（c）所示，其中Ri、R和电容C为外接元件其工作波如图（d）所示图4.21ft)多谐振荡器设电容的初始电压Uc =0, t = 0时接通电源，由于电容电压不能突变，所 以咼、低触发端VTH = VTL = 0 V cc，比较器A 1输出为咼电平，A 2输出为低3电平，即Rd 1， Sd 0 （1表示高电位，0表示低电位），R S触发器置1， 定时器输出Uo 1此时Q 0，定时器内部放电三极管截止，电源 Vcc经Ri，R2向1电容C充电，Uc逐渐升高。当Uc上升到-Vcc时，A输出由0翻转为1，这时3Rd Sd 1， R S触发顺保持状态不变。所以0tt1期

23、间，定时器输出Uo为高电平12 _t ti时刻，Uc上升到-Vcc，比较器Al的输出由1变为0,这时 Rd 0 ,3Sd 1 , R S触发器复0,定时器输出Uo 0。ti t t2期间，Q 1，放电三极管T导通，电容C通过 R2放电。Uc按指数 规律下降，当Uc 2vcc时比较器A输出由0变为1, R S触发器的3Rd SD 1 ,Q的状态不变，Uo的状态仍为低电平。1 _t t2时刻，Uc下降到-Vcc,比较器A输出由1变为o, R-S触发器的Rd 1,3Sd 0,触发器处于1,定时器输出Uo 1。此时电源再次向电容C放电，重复上 述过程。通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出 U01，

24、电容放电时，u00,电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入， 却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。3.振荡周期由图(d)可知，振荡周期T T1 T2。T,为电容充电时间，T2为电容放电时 间。充电时间 T1 (R, R2)CI n2 0.7(R R2)C放电时间 T2 R2Cl n2 0.7R2C矩形波的振荡周期 T T1 T2 ln 2(R1 2R2)C 0.7(& 2R2)C因此改变R、R2和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空比q,q=(脉宽tw ) / (周期T), 出矩

25、形波的占空比tw指输出一个周期内高电平所占的时间。图(C)所示电路输qT|T|R-i R?T T1 T2 R 2R2第五章红外接收和放大电路5.1光电传感器工作原理5.1.1红外接收、放大电路红外接收，放大的功能：红外调制信号被红外接收光敏二极管接收并转 换为电信号，在经UA741型运算放大集成电路运算放大，放大后的信号送入 NE567型音频锁相环译码器集成电路进行选频。红外接收，放大的组成是由接收光敏二极管，UA741型运算放大集成电路 组成。5.1红外接收收放大电路光电元件特点是其高精度、高分辨率、大动态范围，利用光敏元件上的光 电流随光强变动而变化这一现象实现几何增量，光电传感器可广泛地

26、应用于静 态测量、动态测量及自动化控制等领域。本设计中接收部分就采用了光敏二极 管。5.1.2光电传感器工作原理光电传感器的基本转换原理是将被测量参数转换成光信号的变化，然后将 光信号作用于光电元件转换成电信号的输出。常用的光电传感器是采用发光二 极管作为光源，光源经过透镜聚焦于空间某一点。如果在该点有障碍物，光就 照不到光敏二极管上，电路处于偏置状态，PN结截止，反向电流很小。当没有 障碍物遮挡时，光照到光敏二极管上时，PN结附近产生电子一一空穴对，并在 外电场和内电场的共同作用下，漂移过 PN结，产生光电流。此时，光电流与 光照强度成正比，光敏二极管处于导通状态。具体方法是在光源侧使用发光

27、二极管，在受光侧使用光敏二极管，并将信号处理电路集成制作在一块芯片上。它的特点是体积小，可靠性高，工作电源电压范围宽，接口电路的复杂程度大幅度减少，可直接与TTL, LSTTL和CMLSfe路芯片连接。5.2运算放大器运算放大器主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路等四部分组成， 如图1所示。图5.2运算放大器的偏置电路与分立放大电路的偏置电路设计有很大不同，主 要由各种形式的恒流源电路实现，熟悉各种形式的恒流源电路是阅读运放电 路的基础。运算放大器的输入级通常是差分放大电路， 其主要功能是抑制共模干扰和 温漂，双极型运放中差分管通常采用 CC-CB复合管，以便拓展通频带；运算放大器的中间

28、级采用共射或共源电路，并采用恒流源负载和复合管以增加电压放大倍数。双极型运算放大器的输出级采用互补输出形式，其主要功能是提高负载 能力并增大输出电压和电流的动态范围。二只输出管轮流导通，每管工作在 乙类状态。为消除交越失真，通常会给输出管提供适当的偏置电流，让其工 作在甲乙类状态。由于集成电路工艺的限制， 各级之间采用直接耦合。 为保证输入短路时，输出直流电平为零，有时还需要在级间加入电平移动电路。第六章 控制电路与电磁阀6. 1控制电路控制电路主要由时基集成电路 NE555 LM567型音频琐相环译码器基成电路， 开关晶体管V,延时电容器C6,继电器K,二极管VD2电磁阀YV及有关外围元 件

29、组成。传输来的外来频率信号被NE567接收，比较判断输出的信号来驱动晶体 管VT,当加在NE5673脚的外来信号频率与NE567相同时，IC2的8脚输出低电 平，使VL截止，IC3的2脚为高电平，3脚输出低电平，继电器K不 工作，电 磁阀YV关闭。当洗手或用器皿取水，手或物体将VL发出的红外线遮挡住时，IC2 的8脚将由低电平变为高电平，使晶体管VT导通，IC3的2脚电位降低，3脚输 出高电平，继电器K吸合，常开触点接触，电磁阀 YV通电将水龙头打开。当遮 挡物离开后，电磁阀YV延时工作一段时间后自动关闭。其电路图下图所示。6.1控制电路NE555功能和原理如上（略），控制水龙头能够出水。NE

30、567为通用音调译码器，它由相位比较器、压控振荡器、正交相位检波器、 逻辑输出放大器等几部分构成。当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器构成,由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接兀件独立设定中心频率带宽和输出延迟。主要用于振荡、调制、解调、和遥控编、译码电路。如电力线载波通信，对 讲机亚音频译码，遥控等。INT可控电流LM567 内(a)电（b）6.2图（a）内部原理图 （b）引脚图NE567是一片锁相环电路，采用8脚双列直插塑封。其、脚外接的电阻 和电容决定了内部压控振荡器的中心频率 f2 , f21/1.1RC。其、脚通常分 别通过一电容器接地，形成

31、输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。脚所接电容的容量应至少是脚电容的2倍。脚是输入端，要求输入信号25mV脚是逻辑输 出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为100mA NE567的工作电压为4.759V,工作频率从直流到500kHz,静态工作电流约8mA NE567 的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅将其基本功能概述如下：当 NE567 的脚输入幅度25mV频率在其带宽内的信号时，脚由高电平变成低电平，脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的脚输入音频信号，则在 脚输出受脚输入调制信号调制的调频方波信号。继

32、电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。 在使用继电器时， 应 该首先考虑所在电路 （ 即继电器线圈所在的电路 ） 的工作电压，继电器的额定工作 电压应等于所在电路的工作电压。 一般所在电路的工作电压是继电器额定工作电 压的 0.86。注意所在电路的工件电压千万不能超过继电器额定工作电压，否则 继电器线圈容易烧毁。NE555电路是可以直接驱动继电器工作的，而有些集成电 路，例如COM电路输出电流小，需要加一级晶体管放大电路方可驱动继电器， 这就应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额定工作电流。 根据本设计继电器应 选9V直流电压继电器。6.2 电磁阀 追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外

33、的电磁阀从原理上分为三大类 （即直 动式、 分步直动式、先导式 ） ，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又 分为六个分支小类 （ 直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结 构、分步直动活塞结构、先导活塞结构 ）。电磁阀的工作原理：电磁阀里有密闭 的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是 两块电磁铁， 哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边， 通过控制阀体的移动 来档住或漏出不同的排油的孔， 而进油孔是常开的， 液压油就会进入不同的排油 管，然后通过油的压力来推动油刚的活塞， 活塞又带动活塞杆， 活塞竿带动机械 装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控

34、制了机械运动。直动式电磁阀：原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断 电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。分布直动式电磁阀：原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压 力下降，从而利用压差把主阀向上推开； 断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力 推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。特点：在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要

35、求必须水平安装。先导式电磁阀：原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。特点：流体压力范围上限很高，但必须满足流体压差条件使用时必须注意其适用性：管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。电磁阀允许液体粘度一般在 20CST以下，大于20CST应注明。工作压差，管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZC系列等直动式和分步

36、直动式；最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式（压差式）电磁阀；最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力；一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差，如有安装止回阀。流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁阀对介质要求清洁 度要好。有很多电磁阀可以通用，但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产 品。第七章 总结本设计是在充分介绍了 555 时基集成电路的内部结构和引脚图和由 555构成 的多谐振荡器以驱动红外发射管发射红外线以后， 再介绍发射器、 接收器的组成 知识，还论述了 NE567 音频锁相环译码器的内部结构和引脚图和其基本原理之 后，最后对参数进行了计算和分析， 得出

37、了最佳的参数选择标准， 以实现电路的 稳定性和有效性相结合的原则，最终实现了电路的设计结构。这个设计是以555定时器和NE567音频锁相环译码器这两个芯片为电路单 元，接通开关SA时，由时基集成电路IC01驱动红外发光二极管VL工作，将红 外线发射出去，该红外线被红外光敏二极管 VD1接收并将其转换为电信号，经放 大器UA741放大后送入NE567锁相环译码器进行选频，当洗手或用器皿取水时， 由于手或物体遮住了红外线， 致使音频锁相环译码器的引脚电位发生变化， 从而 使晶体管导通使继电器吸合，常开触点接触，电磁阀YV通电将水龙头打开，当遮挡物离开后，电磁阀 YV延时工作一段时间后自动关闭，当手

38、又伸到下面时， 又进入下一个同样的循环，这就是红外线自动水龙头的工作原理。心得体会通过本次毕业设计， 使我感受到过程是艰辛同时又充满乐趣的。 时至今日， 几个 礼拜的毕业设计终于可以画上一个句号了，但是现在回想起来做毕业设计的整个过 程，颇有心得，其中有苦也有甜，不过乐趣尽在其中呀！没有接受任务以前觉得毕业 设计只是对这几年来所学知识的单纯总结， 但是通过这次做毕业设计发现自己的看法 有点太片面、太偏激了。 毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验， 而且也是对自 己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的

39、 题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。 好比走路， 这开始的第一步 是具有决定意义的，第一步迈向何方，需要慎重考虑。否则，就可能走许多弯路、费 许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地；因此选题时一定要考虑好了。第二，题目确定后就是找资料了。 查资料是做毕业设计的前期准备工作， 好的开 端就相当于成功了一半，到图书馆、书店、资料室去虽说是比较原始的方式，但也有 可取之处的。 总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的， 要一一记录下来 以备后用。第三，通过上面的过程， 已经积累了不少资料， 对所选的题目也大概有了一些了 解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分

40、析题目。第四，有了研究方向， 就应该动手实现了。 其实以前的三步都是为这一步作的铺 垫。 编写的时候最好是编写一个小模块就进行调试，这样可以避免设计的最后出现 太多的错误而乱成一团糟。 一步步地做下去之后， 你会发现要做出来并不难， 只不过 每每做一会儿会发现一处错误要修改，就这样在不断的修改调试，再修改再调试。总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多， 真是万事开头难， 不知道 如何入手。 还得出一个结论： 知识必须通过应用才能实现其价值！ 有些东西以为学会 了，但真正到用的时候才发现是两回事， 所以我认为只有到真正会用的时候才是真的在此要感谢我的指导老师刘老师对我悉心的指导， 给我这

41、样的机会锻炼。 在整个 毕业设计过程中我懂得了许多东西， 也培养了我独立工作的能力， 树立了对自己工作 能力的信心， 相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。 而且大大提高了动手 的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。 虽然这个项目 还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富， 使我终身受益。 使我在以后的工作岗位中能自己动手和自己去想象， 把自己的想法和 实践结合在一起，我还是相信没有付出就没有回报这句话。致谢八周的时间虽说不是很长， 但却获益良多。 这要归功我院刘老师的辅导。 在 此特别感谢刘老师在百忙中抽出时间为我们辅导， 从选题

42、到内容章节的安排都倾 注了他大量的心血， 如果没有他的耐心指导和精心点拨， 是不可能顺利完成这篇 论文的。在此，谨祝刘老师身体健康，万事顺意！同时，我还要感谢我校论文辅导老师， 他在论文写作期间给予我许多的建议 和帮助。此外，在学习和论文写作期间，以及我周围的同学、朋友，都给予我许 多的关心与帮助、理解与支持，在此一并致谢！经过了两个多月的学习和工作， 我终于完成了红外线自动水龙头 的论文。 从开始接到论文题目， 到论文文章的完成， 每走一步对我来说都是新的尝试与挑 战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。 在这段时间里， 我学到了很多 知识也有很多感受， 从对红外线自动水龙头一无所知，

43、对红外接收放大， 译码器 等相关技术很不了解的状态， 我开始了独立的学习， 查看相关的资料和书籍， 让 自己头脑中模糊的概念逐渐清晰， 使自己非常稚嫩作品一步步完善起来， 每一次 改进都是我学习的收获， 每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。 从中我也 充分认识到了红外线水龙头这一新兴的事物给我们生活带来的方便。虽然我的论文作品不是很成熟， 还有很多不足之处， 但我可以自豪的说， 这 里面的每一内容，都有我的劳动。当看着自己的论文，真是莫大的幸福和欣慰。 我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。这次做论文的经历也会使我终身受益， 我感受到做论文是要真真正正用心去 做的一件事情， 是真正的

44、自己学习的过程和研究的过程， 没有学习就不可能有研 究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫论文了。希望这次的 经历能让我在以后学习中激励我继续进步 。参考文献 ：1、郭维芹主编 .模拟电子技术 M, 北京 :科学出版社， 19982、童诗白、何金茂主编 .电子技术基础试题汇编（数字部分） M, 北京 :高等教育出版社， 19993、 方佩敏编著.新编传感器原理应用电路详解M,北京：电子工业出版社，20004. 吴润宇、轩荫华、苗银梅、周功楷编著 . 实用稳定电源 M, 北京：人民邮电出版社 ,20045 谢沅清、解月珍 . 电子电路基础 M, 北京：人民邮电出版社 ,19996

45、席德勋编著 . 现代电子技术 M, 北京：高等教育出版社， 19997 冯民昌主编 . 数字集成电路系统 M, 北京：铁道出版社， 20018 庄效桓，李燕民 . 模拟电子技术 M, 北京：中国铁道出版社， 19989 何希才、伊兵、杜煜 . 实用电子电路设计 M, 北京：电子工业出版社， 200310刘润华等编著 . 现代电子系统设计 M, 山东东营 ： 石油大学出版社 ,200211于世敬 .红外线自动洗手器 C.北京：高等教育出版社， 200112潘正义 .红外线自动水龙头控制器C. 陕西：西安交大通大学出版社，200313胡启铁 .红外线控制器的产生 N. 科学时报 2003.10.9

46、附录1UA741的介绍运算放大器的介绍图1是UA741运算放大电路的等效电路图，对其基本工作原理的分析图1(1) 运放电路的结构分解输入级是一个差动放大电路，主要由 專输出级由比、巧。组组成。中间放大级由肥、丹、為 组成共集一共射电路成互补输出电路(2) 基准电流分析绻、心貂、环组成运放的基准电流源，氏时中得到的基准电流为(3) 静态偏置分析绻与為构成微镜像电流源，一方面给；的基极提供偏置，另一方面由爲构成的镜像电流源给 咼、盂、爲、爲的集电极提供恒流偏置,时作为爲、玉的恒流负载。T构成镜像电流源。是多集电极管，它与一方面给“提供偏置 电流，同时作为匚的有源负载。仏 则是给忌提供偏置电流，同时

47、作为抵的 有源负载。将电路中的镜像直流电流源用等效恒流源代替，得到等效直流通路如图 2所示。图2(4) 交流分析差分输入级中的、咼、芻管构成高精度交流镜像电流源, 因而提供给&口的电流为拉励二匕占匕二抑犖担口舟泌匕，使单端输出的 差分电路达到双端输出的效果。 爲、可同时分别作为爲、爲的有源负载。电容C的作用是进行相位补偿，用于防止该运放可能产生的自激振荡。输出级中的 交越越失真。趨给互补输出管比，鬲提供静态偏置，以消除%。、瑪】是输出限流保护用取样电阻，当输出电流过大时，毘 或巧。导通, 通过、匚 组成的镜像电流源，将该电流镜像至匚的另一个基极，通过负反 馈抑制输出电流的增大。附录2元器件名称元器件类型