简易红外线自动洗手装置

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1、题目：简易红外线自动洗手装置系别：电气工程姓名：小组成员：指导教师：高艳玲石家庄铁道大学四方学院2011年12月28日课程设计任务书题　目简易红外线自动洗手装置学生姓名学号班级专业承担指导任务单位指导教师姓名高艳玲是否制作实物是一、主要内容利用红外传感器配合NE555（时基集成电路）制作一个简单的可以实现自动洗手装置，出水由电磁阀控制。二、基本要求1．实现基本功能，画出设计电路图；2．完成3000字设计报告；3．提示：（1）：主控电路由NE555集成块为主构成，其前端为红外线传感器，但市场上种类繁多，（2）当人手伸到红外线传感

2、器前方时，红外线感应头对信号处理，之后输出低电平，经过NE555后，KA线圈得电工作，常开触头闭合，放水洗手（2）：当人离开后，经延时电路2~3S后，KA自动关闭，实现自动洗手且节水功能。三、主要技术指标（或研究方法）工作电压±12VNE555时基电路电磁水阀可选DE-12型，教研室主任签字时　间　　年　月日注：可根据内容加页。目录一、控制要求…………………………………………………………1二、热释传感器基本工作原理………………………………………1三、简易红外线自动洗手装置电路模块……………………………2四、电路工作原理及原理图

3、……………………………………………2五、体会心得……………………………………………………………4六、参考文献……………………………………………………………4简易红外线自动洗手装置一、控制要求：利用红外传感器配合NE555（时基集成电路）制作一个简单的可以实现自动洗手装置，出水由电磁阀控制。主控电路由NE555集成块为主构成，其前端为红外线传感器，但市场上种类繁多，当人手伸到红外线传感器前方时，红外线感应头对信号处理，之后输出低电平，经过NE555后，KA线圈得电工作，常开触头闭合，放水洗手；当人离开后，经延时电路2~3S后，K

4、A自动关闭，实现自动洗手且节水功能。二、热释传感器基本工作原理热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的1

5、0UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生低电平。　　1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。　　2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。　　3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热

6、释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。　　4)一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消。　三、简易红外线自动洗手装置电路模块（一）NE555型时基集成电路概述：NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同，而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。（二）优缺点：1.只需简单的

7、电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。2.它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑闸配合，也就是它的输出准位及输入触发准位，均能与这些逻辑系列的高、低态组合。3.其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。4.它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。（三）NE555内部电路和引脚图：图9内部电路和引脚图四、实验电路图及工作原理（1）自动洗手装置原理图：（2）元器件选取参数R1、R3为100K电阻R2为100K滑动变阻器C1-C3均选用电容器。VD1选用二极管；I

8、C1选用热释电红外传感器集成电路；IC2选用NE555型时基集成电路。VLC选用MOC3041型光藕合器。YV为电磁水阀线圈KA1为电磁水阀对应的常开触点开关（3）电路工作原理：电路中有直接提供的12V直流电源；红外检测控制电路由电阻器R1-R3、电容器C1-C3、二极管VD