红外线感应水龙头控制器的设计

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1、1绪论红外线（Infraredrays）也是一种光线，由于它的波长比红色光（750nm）述长，超出了人眼可以识别的（可见光）范围，所以我们看不见它。红外线由徳国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射（Infraredradiation）⑴。通常把波长为0.75〜1000pm的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线，波长为0.75〜1・50卩m之间；中红外线，波长为1.50〜6.0

2、im之间；远红外线,波长为6.0〜lOOOpim之间。红外线是一种光线，具有普通光的性质，可以以光速直线传播，强度可调，可以通过光学透镜聚焦，可以被不透明物体遮挡等等。特别

3、制造的半导体发光二极管，可以发出特定波长（通常是近红外）的红外线，通过控制二极管的电流可以很方便地改变红外线的强度，达到调制的目的，因此，在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型的应用就是电视机的遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制（不会穿过墙壁，对隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中，这方面应用的专利也很多。红外线是一种光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉。可以使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。当红外线收、

4、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，述可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面。可以使用非常微弱的红外光线，达到信号通讯的目的。由于红外线发光二极管的发光强度很容易被控制，因此通过简单的电路就可以产生岀受特定频率调制的调幅红外光，这种具有特征的红外光线，即使非常微弱，也可以从环境杂射光中被识别并分离出来，达到很好的通讯效果，典型的应用领域有遥控、音频通讯、PC数据通讯等。红外线又是一种热辐射，任何一定温度的物体都会向外辐射，温度不同辐射光波（电磁波）的波长也不同，而常温下的热辐射通常就是

5、红外线的波长范围。比如人体的止常体温为37度左右，其热辐射的波长约为10pm,属于远红外线的范围，但体温变化时，辐射光的波长也会随之变化。根据这一原理，可以通过检测热辐射的光波长，测量温度（体温），这就是菲接触式体温计的测量原理；也可以通过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移动，识别空间范围内是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的，女口：被动式红外线入侵探测、自动门、自动水龙头、自动路灯、火灾探测等等，都是这一原理；还可以通过红外成像以及红外摄影的技术，构成夜视装置；医学检查屮的乳腺扫描，也是利用了红外热辐射的基本原理，乳腺癌变部位的皮肤与正常部位皮肤的温

6、度略有不同，通过红外线成像技术，呈现出整个乳房表面的温度分布图形，就可以早期发现乳腺癌变。近年来，由于检测设备的完善及研究的深入，人们对红外线的物理性能及其生物学效应有了比较全面的认识，获得了许多进展。红外线特别是远红外线已被广泛运用在医疗保健产业中，与口常生活有关的各种红外线产品也大量出现，相关的专利申请也逐渐增度。1.1课题来源随着电子技术的发展，当前单片机的设计正朝着速度快、容量大、体积重量轻的方向发展。在其推动下，单片机产品在许多技术领域都有应用，特别是电气领域的应用特点突岀，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

7、新换代的节奏也越来越快。而水资源是不可缺少的，没有水不管人或事物都不能存活。节约用水是一种美徳。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。所以设计一种可以不会浪费水，能专门为那些容易忘记关水的人使用的自动水龙头将很有前景。1.2发展状况及应用前景随着国内社会体系的不断完善，技术不断提升，红外感应水龙头进入中国的时机也将越来越成熟。从用水的便捷和节约方而来说，红外感应水龙头比传统水龙头更具优势，只是目前价格仍居高不下。在一些发达国家，例如美国，红外感应水龙头己经开始方便家庭成员使用。据悉，目前国内也

8、有少部分家庭已经在使用这水龙头，以后有望向更多家庭普及。红外感应水龙头具有实现人性化自动控制的优越特点与功能：能计时冲水、智能计数、停电时自动关闭系统，可直接按备用手动开关等等。所以红外感应器控制下的水龙头在R常生活中将得到广泛的应用，并且将更加普及。1.3设计内容本论文设计一种以红外线控制的水龙头，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。红外光反射式节水龙头的红外接收、发射两大部分，置于水龙头的两侧，当有人靠近水龙头洗刷时，其红外光束被反射，经接收、放