紅外線自動水龍頭使用極為方便,只要將手伸至水龍頭下方洗手,則水自動從水龍頭流出,當手離開水龍頭則自動關閉。故被廣泛應用於公共衛生間,以解決衛生和節約用水的問題。
1.工作原理
下圖所示為一種紅外線自動水龍頭控制電路。IC1與其周圍元器件組成頻率約為30,50kHz的脈衝振蕩器,驅動紅外發光二極體VD1發出調製紅外光。當有人洗手(或盛水)接近水龍頭時,由VDl發出的紅外線被人體反射回來一部分,為VT接收,並通過運放IC2放大后輸入到音頻解碼器JJM567(鎖相環PLL)的輸入端第3腳,經IC3進行識別解碼(鎖相)后使其第8腳輸出低電平,繼電器吸合,其常開觸點1、2接通電磁閥電源,電磁閥打開,水龍頭自動流出水。當人體離開水龍頭后,VT失去紅外信號,電路又恢復到一般等待工作狀態。
2.元器件選擇
為了使振蕩頻率穩定,Cl和C3選擇瓷片電容器或雲母電容器;RW1、RW2和RW3選擇可調電位器;Rl選擇RJ金屬膜電阻;繼電器選擇SRD-06VDC-SL-C雙對觸點(或JQX-4F單對觸點)型;變壓器選擇220V/9V-9W;其他元器件的選擇見原理下圖。
3.製作印製電路板
用ProtELDXP 2004 SP2軟體畫出原理電路圖。從原理圖生成印製電路板圖見下圖。另外,紅外感應頭印製電路板單獨製作如右圖所示。
4.安裝與調試
按下圖安裝好所有的元件,按圖5焊接好紅外發射與接收管,並將感應頭與圖4連接起來。電磁閥暫時用白熾燈替代,通電試驗,若人體接近感應頭時,燈不亮。再次檢查發射與接收頻率是否一致,若不一致,調節RW1和RW3,使發射與接收頻率一致。若人體接近感應頭的有效作用距離不合適,則可調節RW2,直到滿意為止。
5.製作要點與說明
①焊盤孔邊緣到電路板邊的距離要大於1mm,以免加工時導致焊盤缺損。
②對IC焊盤應進行認真處理。
③相鄰的焊盤要避免有銳角。
④將接地線構成閉環路。
⑤將數字電路與模擬電路分開。
⑥最好採用#字形網狀布線結構。
⑦對三端穩壓器應放置在電路板邊緣,便於散熱,若加散熱片則更好。
⑧將RW1、RW3兩個電位器放置在易調節的位置。並將其引腳連接成順時針調節振蕩頻率增大,逆時針調節頻率減小。
⑨調試時可用燈泡或其他假負載代替電磁閥。
⑩當紅外線自動水龍頭安裝於水管處時,要注意防水、防潮謹防漏電,保證使用安全。