衛(wèi)生間自動(dòng)沖水器 一
出處：bblymusic 發(fā)布于：2008-09-24 00:00:00 | 2163 次閱讀
本例介紹的衛(wèi)生間自動(dòng)沖水器，采用紅外反射控制技術(shù)，它在人體離開(kāi)便池后自動(dòng)打開(kāi)沖水裝置。將其用于醫(yī)院等公共場(chǎng)所，既可節(jié)約用水，又可以防止交叉感染，避免疾病的傳播。
電路工作原理
該衛(wèi)生間自動(dòng)沖水器電路由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、譯碼器電路、延時(shí)控制電路、LED指示電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖9-129所示。
電源電路由熔斷器FU、電容器Cl、C2、電阻器Rl、穩(wěn)壓二極管VS和整流二極管VDl組成。
紅外發(fā)射電路由時(shí)基集成電路lCl、電阻器R2、R3、電位器RPl、電容器C3和紅外發(fā)光二極管VLl組成。
紅外接收電路由紅外光敏二極管VD2、紅外信號(hào)處理集成電路IC2、電阻器R4、R5、電容器C4-C6和電位器RP2組成。
譯碼器電路由音頻譯碼器集成電路IC3、電阻器R6、R7和電容器C7-ClO組成。
延時(shí)控制電路由運(yùn)算放大器集成電路IC4(Nl-N3)內(nèi)部的Nl、N3、電阻器R9-R12、R14-R16、晶體管Vl-V3、電容器Cll、Cl2、電位器RP3和二極管VD3、VD4組成。
LED指示電路由電阻器R8、R13、運(yùn)算放大器N2和發(fā)光二極管VL2、VL3組成。
控制執(zhí)行電路由晶閘管VT、整流橋堆UR、電磁水閥YV、二極管VD5和熱敏電阻器RT組成。
交流220V電壓一路經(jīng)RT加至由VT和UR組成的串聯(lián)回路上;另一路經(jīng)Cl降壓、VS穩(wěn)壓、VDl整流及C2濾波后，為整機(jī)電路提供9V直流工作電壓。
由ICl和RP1、R2、C3組成的振蕩器通電工作后，從IC1的3腳輸出高頻振蕩脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)VLl發(fā)射出調(diào)制紅外光。
平時(shí) (衛(wèi)生間無(wú)人時(shí))VD2接收不到VLl發(fā)射的紅外光，IC3的8腳輸出高電平，VL2點(diǎn)亮，運(yùn)算放大器Nl和N3輸出低電平，N2輸出高電平，VL3不發(fā)光，V處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，Vl、V3和VT處于截止?fàn)顟B(tài)，YV不工作。
當(dāng)有人進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)，VL1發(fā)射的紅外光經(jīng)人體反射回來(lái)一部分，VD2接收到人體反射的紅外光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)經(jīng)lC2內(nèi)電路放大、整形處理后，從7腳輸出矩形波信號(hào)，VL2熄滅。同時(shí)Cll經(jīng)R9對(duì)1C3的8腳放電，當(dāng)Cll兩端電壓低于Nl正相輸入端的基準(zhǔn)電壓 (3V左右)時(shí)，Nl輸出高電平，使V2導(dǎo)通，其集電極由高電平變?yōu)榈碗娖?，Cl2經(jīng)RP3和V2放電;N2輸出低電平，使VL3點(diǎn)亮。
當(dāng)人離開(kāi)衛(wèi)生間時(shí)，IC3的8腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，Nl輸出低電平，V2截止，N2、N3輸出高電平，VL3熄滅，V3飽和導(dǎo)通，其發(fā)射極輸出觸發(fā)電壓，使VT受觸發(fā)而導(dǎo)通，YV通電開(kāi)始放水;同時(shí)Cl2經(jīng)RP3和R14緩慢充電，當(dāng)CI2兩端電壓達(dá)到Vl的導(dǎo)通電壓時(shí)，Vl導(dǎo)通，N3因正相輸入端電壓低于反相輸大端電壓而輸出低電平，V3和VT截止，YV斷電停止工作。
RT起保護(hù)作用。當(dāng)放水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，RT發(fā)熱后阻值迅速增大，使VT強(qiáng)制關(guān)斷，防止YV長(zhǎng)期通電工作而損壞。
調(diào)節(jié)RPl和RP2的阻值，可改變紅外控制的靈敏度。
調(diào)節(jié)RP3的阻值，可改變YV延時(shí)工作的時(shí)間。
元器件選擇
Rl-R16選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
RT選用功率型PTC熱敏電阻器。
RPl-RP3選用超小型合成碳膜電位器或可變電阻器。
Cl選用耐壓值為450V的CBB電容器;C2、C4、C5、C8、C9、Cll和Cl2均選用耐壓值為l6V的鋁電解電容器;C3和C6選用高頻瓷介電容器或玻璃釉電容器;C7和ClO選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。
VDl和VD5均選用1N4007型硅整流二極管;VD2選用PH302型紅外光敏二極管;VD3和VD4均選用lN4148型硅開(kāi)關(guān)二極管。
VS選用lW、9.2V的硅穩(wěn)壓二極管。
VLl選用SE303型紅外發(fā)光二極管;VL2和VL3均選用43mm的高亮度發(fā)光二極管。
UR選用2A、400V的整流橋堆，也可用4只1N5406橋接后代替。
Vl-V3選用S9013或S9014型硅NPN晶體管。
VT選用TLC336A型雙向晶閘管。
ICl選用NE555型時(shí)基集成電路;IC2選用CX2O106型紅外信號(hào)處理集成電路;IC3選用LM567型鎖相環(huán)音頻譯碼器集成電路;IC4選用LM324型運(yùn)算放大器集成電路。
YV選用交流220V電磁水閥，其口徑應(yīng)為40-5Omm。
電路工作原理
該衛(wèi)生間自動(dòng)沖水器電路由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、譯碼器電路、延時(shí)控制電路、LED指示電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖9-129所示。
電源電路由熔斷器FU、電容器Cl、C2、電阻器Rl、穩(wěn)壓二極管VS和整流二極管VDl組成。
紅外發(fā)射電路由時(shí)基集成電路lCl、電阻器R2、R3、電位器RPl、電容器C3和紅外發(fā)光二極管VLl組成。
紅外接收電路由紅外光敏二極管VD2、紅外信號(hào)處理集成電路IC2、電阻器R4、R5、電容器C4-C6和電位器RP2組成。
譯碼器電路由音頻譯碼器集成電路IC3、電阻器R6、R7和電容器C7-ClO組成。
延時(shí)控制電路由運(yùn)算放大器集成電路IC4(Nl-N3)內(nèi)部的Nl、N3、電阻器R9-R12、R14-R16、晶體管Vl-V3、電容器Cll、Cl2、電位器RP3和二極管VD3、VD4組成。
LED指示電路由電阻器R8、R13、運(yùn)算放大器N2和發(fā)光二極管VL2、VL3組成。
控制執(zhí)行電路由晶閘管VT、整流橋堆UR、電磁水閥YV、二極管VD5和熱敏電阻器RT組成。
交流220V電壓一路經(jīng)RT加至由VT和UR組成的串聯(lián)回路上;另一路經(jīng)Cl降壓、VS穩(wěn)壓、VDl整流及C2濾波后，為整機(jī)電路提供9V直流工作電壓。
由ICl和RP1、R2、C3組成的振蕩器通電工作后，從IC1的3腳輸出高頻振蕩脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)VLl發(fā)射出調(diào)制紅外光。
平時(shí) (衛(wèi)生間無(wú)人時(shí))VD2接收不到VLl發(fā)射的紅外光，IC3的8腳輸出高電平，VL2點(diǎn)亮，運(yùn)算放大器Nl和N3輸出低電平，N2輸出高電平，VL3不發(fā)光，V處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，Vl、V3和VT處于截止?fàn)顟B(tài)，YV不工作。
當(dāng)有人進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)，VL1發(fā)射的紅外光經(jīng)人體反射回來(lái)一部分，VD2接收到人體反射的紅外光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)經(jīng)lC2內(nèi)電路放大、整形處理后，從7腳輸出矩形波信號(hào)，VL2熄滅。同時(shí)Cll經(jīng)R9對(duì)1C3的8腳放電，當(dāng)Cll兩端電壓低于Nl正相輸入端的基準(zhǔn)電壓 (3V左右)時(shí)，Nl輸出高電平，使V2導(dǎo)通，其集電極由高電平變?yōu)榈碗娖?，Cl2經(jīng)RP3和V2放電;N2輸出低電平，使VL3點(diǎn)亮。
當(dāng)人離開(kāi)衛(wèi)生間時(shí)，IC3的8腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，Nl輸出低電平，V2截止，N2、N3輸出高電平，VL3熄滅，V3飽和導(dǎo)通，其發(fā)射極輸出觸發(fā)電壓，使VT受觸發(fā)而導(dǎo)通，YV通電開(kāi)始放水;同時(shí)Cl2經(jīng)RP3和R14緩慢充電，當(dāng)CI2兩端電壓達(dá)到Vl的導(dǎo)通電壓時(shí)，Vl導(dǎo)通，N3因正相輸入端電壓低于反相輸大端電壓而輸出低電平，V3和VT截止，YV斷電停止工作。
RT起保護(hù)作用。當(dāng)放水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，RT發(fā)熱后阻值迅速增大，使VT強(qiáng)制關(guān)斷，防止YV長(zhǎng)期通電工作而損壞。
調(diào)節(jié)RPl和RP2的阻值，可改變紅外控制的靈敏度。
調(diào)節(jié)RP3的阻值，可改變YV延時(shí)工作的時(shí)間。
元器件選擇
Rl-R16選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
RT選用功率型PTC熱敏電阻器。
RPl-RP3選用超小型合成碳膜電位器或可變電阻器。
Cl選用耐壓值為450V的CBB電容器;C2、C4、C5、C8、C9、Cll和Cl2均選用耐壓值為l6V的鋁電解電容器;C3和C6選用高頻瓷介電容器或玻璃釉電容器;C7和ClO選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。
VDl和VD5均選用1N4007型硅整流二極管;VD2選用PH302型紅外光敏二極管;VD3和VD4均選用lN4148型硅開(kāi)關(guān)二極管。
VS選用lW、9.2V的硅穩(wěn)壓二極管。
VLl選用SE303型紅外發(fā)光二極管;VL2和VL3均選用43mm的高亮度發(fā)光二極管。
UR選用2A、400V的整流橋堆，也可用4只1N5406橋接后代替。
Vl-V3選用S9013或S9014型硅NPN晶體管。
VT選用TLC336A型雙向晶閘管。
ICl選用NE555型時(shí)基集成電路;IC2選用CX2O106型紅外信號(hào)處理集成電路;IC3選用LM567型鎖相環(huán)音頻譯碼器集成電路;IC4選用LM324型運(yùn)算放大器集成電路。
YV選用交流220V電磁水閥，其口徑應(yīng)為40-5Omm。
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