本文結(jié)合紅外線相關(guān)理論，研究了紅外線控制自動(dòng)水龍頭的設(shè)計(jì)方法，旨在為推廣該類型水龍頭的應(yīng)用提供參考。

　　紅外線自動(dòng)水龍頭通過(guò)將紅外線發(fā)射頭與接收頭裝配在一起，當(dāng)人靠近時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)使電磁閥通電吸合產(chǎn)生放水功能。并且具有靈敏可靠，抗干擾能力強(qiáng)，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，能有效的起到節(jié)水、防止各種傳染病傳播的作用。本設(shè)計(jì)以 STC89C52RC 單片機(jī)為主控芯片，進(jìn)行了紅外感應(yīng)控制自動(dòng)水龍頭設(shè)計(jì)的研究。

　　設(shè)計(jì)功能及擬解決的問(wèn)題

　　設(shè)計(jì)功能主要包含了三個(gè)方面：一是當(dāng)人們的手靠近水龍頭時(shí)水龍頭自動(dòng)出水，并有提示水龍頭在出水中；二是當(dāng)人們的手離開(kāi)水龍頭后，水龍頭過(guò)一段時(shí)間自動(dòng)停水，在 2S 以內(nèi)。三是防誤操作，當(dāng)感應(yīng)到連續(xù)出水 1 分鐘時(shí)，自動(dòng)斷水，直至感應(yīng)到物體離開(kāi)后重新進(jìn)入后再次供水。結(jié)合設(shè)計(jì)目標(biāo)，本次設(shè)計(jì)擬解決的問(wèn)題有：如何利用單片機(jī)控制電磁閥的開(kāi)和關(guān)；如何檢測(cè)出人手的靠近距離；如何以單片機(jī)為核心進(jìn)行紅外線水龍頭設(shè)計(jì)；如何防止水龍頭錯(cuò)誤感應(yīng)出水。

　　紅外線自動(dòng)控制水龍頭電路圖。它由紅外線發(fā)射電路、紅外接收電路、選頻放大電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源及執(zhí)行電路等幾部分組成。

　　發(fā)射電路由 1 IC 、 RP1、 R1、C1、C2 、VT1、VD1 等元件構(gòu)成， 1 IC 及外圍元件構(gòu)成多諧振蕩電路，通過(guò)選擇 RP1、 R1、C1 可使其振蕩頻率為 38Hz。振蕩由 3 端輸出，經(jīng) VT1 進(jìn)行功率放大后，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管 VD1 發(fā)出紅外光脈沖。 VD2 是紅外光敏二極管，當(dāng)它受到紅外光脈沖照射時(shí)，其內(nèi)阻作同頻率的變化，VD2 變化的電阻 R2 與分壓后，便在 C12 左端產(chǎn)生一個(gè)微小的同頻率交流電信號(hào)，經(jīng) C12 耦合給選頻放大器。選頻放大器由 COMS 與非門 G1~G3， R3~ R6 ，C3 ~C5 構(gòu)成， R4 、 R5 既是雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)的元件，又是將 G1~G3 偏置在線性工作區(qū)的負(fù)反饋偏置電阻，雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)在此為放大器的交流負(fù)反饋通道，當(dāng)輸入信號(hào)頻率滿足 ： 0 4 56 3 45 f RC R R R R R C C C C C = = = = = = = 1/ 2 （ ， / 2， ， 2 ） π 反饋通道的交流阻抗最大，也就是交流負(fù)反饋系數(shù)最小，放大器放大倍數(shù)最大，故電路將選出頻率為 0f 的信號(hào)進(jìn)行放大，選出的信號(hào)經(jīng) C6 耦合至 VT2 等構(gòu)成的交流放大器進(jìn)一步放大，以達(dá)到一定的幅度值。 VD3、VD 、C8 將 C7 送來(lái)的具有一定幅度值的交流信號(hào)進(jìn)行半波整流和濾波，變?yōu)橹绷麟妷鹤饔糜?VT3 基極，VT3 基極導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng) K1 吸合，電磁閥通電導(dǎo)通，同時(shí)，發(fā)光二極管 VD5 發(fā)光，指示出此刻的電路狀態(tài)。