自動干手器課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 方案論證 …………………………………………………1</p><p>　　第一節(jié) 方案論證 ……………………………………………………1</p><p>　　工作方案設計 ……………………………………………2</p><p>　　第一節(jié)

2、工作方案設計 ………………………………………………2</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄一 工作原理圖 ………………………………………………7</p><p>　　附錄二 元件…………………………………………………………8</p><p>　　元件清單………………………………………

3、……………8</p><p>　　元件介紹……………………………………………………9</p><p>　　總結與體會 ……………………………………………………………17</p><p>　　總結…………………………………………………………17</p><p>　　體會…………………………………………………………17</p>&l

4、t;p>　　參考文獻…………………………………………………………………18</p><p>　　摘要:自動干手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應用于賓館酒店、機場車站、體育場館等公共場所的洗手間。其工作原理只是采用一種紅外線控制的電子開關，當有人手伸過來時，紅外線開關將電熱吹風機自動打開，人離開時又自動將吹風機關閉。成品的自動干手器將紅外線控制開關和電熱吹風機制作為一體，根據這個基本原理，用一只普通的電熱吹風機，

5、加裝一個紅外控制開關，就可組成一個自動千手器，其效果與成品自動干手器是一樣的。</p><p>　　它是由紅外線發(fā)射電路，紅外線接收電路，時間延遲電路，自動干手器開關電路和電源電路五部分構成的。</p><p>　　當輸出端Q輸出低電平時，三極管截止，無電流通過。繼電器連接T1的集電極，當有電流驅動時，開關吸合，電磁閥通電，吹風機吹出熱風；當無電流驅動時，開關斷開，電磁閥不通電，吹風機不吹

6、出熱風，同時在繼電器兩端并聯一個二極管實現保護。同時電路中加入發(fā)光二極管D3作為顯示電路，顯示吹風機是否啟動。</p><p>　　這樣輸出電路端Q產生脈沖信號來控制紅外線發(fā)光二極管發(fā)射光脈沖，二極管D1起保護紅外發(fā)光二極管的作用。</p><p>　　關鍵字:紅外線發(fā)射器 紅外線接收放大器 自動干手器開關控制器 時間延遲電路 電源電路</p><p

7、><b>　　第一章</b></p><p><b>　　第一節(jié)：方案論證</b></p><p>　　自動干手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應用于賓館酒店、機場車站、體育場館等公共場所的洗手間。其工作原理只是采用一種紅外線控制的電子開關，當有人手伸過來時，紅外線開關將電熱吹風機自動打開，人離開時又自動將吹風機關閉。成品的自動干手器將紅外線控制

8、開關和電熱吹風機制作為一體，根據這個基本原理，用一只普通的電熱吹風機，加裝一個紅外控制開關，就可組成一個自動千手器，其效果與成品自動干手器是一樣的。該紅外線自動干手器電路由紅外線發(fā)射器、紅外線接收放大器和開關控制器組成。利用555定時器及多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等元件即可組成紅外線自動干手器電路。</p><p>　　根據設計任務與要求,當人們需要干手時，人們把手靠近干手器時，自動干手器會自動打開加熱裝置和吹風裝

9、置一段時間后會自動停止，并可以通過NE555自動的可變電阻器進行調節(jié)。</p><p>　　第二章 工作方案設計</p><p>　　第一節(jié)：工作方案設計</p><p><b>　　一 系統(tǒng)組成框圖</b></p><p>　　簡易自動干手器控制電路的總體框圖如圖1.它是由紅外線發(fā)射電路，紅外線接收電路，時間延遲電路，

10、自動干手器開關電路和電源電路五部分構成的。</p><p>　　圖1 簡易自來水開關控制電路的總體框圖</p><p>　　紅外線發(fā)射電路的功能的利用紅外線發(fā)光管發(fā)射脈沖，從而實現電路對人體的感應。紅外線接收電路功能的利用光敏元件接收發(fā)射出來的光脈沖，并且將光脈沖信號轉化為電信號，同時對其進行放大。時間延遲電路的功能的利用單穩(wěn)態(tài)電路的特性，實現對自動干手器開關打開時間的控制。自動干手器電

11、路的功能的利用電磁閥作為自動干手器的開關，從而可以通過點引號對干手器進行控制。電源電路的功能的為上述所有電路提供直流電源。</p><p>　　二 主要單元電路設計</p><p>　　（一）紅外線發(fā)射電路</p><p>　　圖2 紅外線發(fā)射電路</p><p>　　圖2電路為紅外線發(fā)射電路。該電路的核心器件是紅外線發(fā)光二極管SE303。紅

12、外線發(fā)光二極管由GaAs的PN結構成，其發(fā)光波段處于可見光波段之外，因此不能在顯示中使用一般作為光信號傳輸之用。本電路的感應裝置一般要求不可見，因此采用紅外線發(fā)光二極管作為感應裝置。</p><p>　　紅外線發(fā)光二極管正向電流不能超出其最大額定值。而作為感應裝置則要求其具有較大的光輸出。一般利用其相應速度快的特性，通過脈沖驅動來增大光輸出。因此電路前端需要一個脈沖信號電路，本電路采用的是由NE555集成帶南路構

13、成的多振蕩器組成。其電路運行包含兩個過程：一是利用直流電源經電阻R1和R2對電容C1經電阻R2從NE555集成電路的DIS端的放電過程。通過這兩個過程的交替運行，就可以在NE555集成電路的輸出電路端Q產生脈沖信號。其輸出脈沖信號的頻率f和 占空間比q為：</p><p>　　f=1/0.7（R1+2R2）C1=1/0.7（220kΩ+2*22kΩ）100μF≈541Hz</p><p>

14、　　q=R1/(R1+2R2)= 220kΩ（220kΩ+2*22kΩ）≈83.3%</p><p>　　這樣輸出電路端Q產生脈沖信號來控制紅外線發(fā)光二極管發(fā)射光脈沖，二極管D1起保護紅外發(fā)光二極管的作用。</p><p><b>　?。ǘ┘t外接收電路</b></p><p>　　圖3 紅外線接收電路</p><p>

15、　　圖3電路為紅外線接收電路。該電路包含兩個部分：一是紅外線接收電路，二是信號放大電路。紅外線接收電路實際上就是一個硅光電池2CR21.硅光電池的原路是通過硅PN結的光伏效應，使其具有按照光信號強度產生出對應電信號的特性，這稱為光敏器件硅光電池的輸出特性分為恒流區(qū)和恒壓區(qū)，既其短路電流與光強成正比，其開路的電壓隨光強按指數規(guī)律硅光電池2CR21的輸出信號是一個十分微弱的信號，為了使后續(xù)電路能夠對光強信號進行處理，因此需要加入信號放大電路

16、。圖3所示電路為信號放大電路。該電路是由電阻R1-R3 T1 T2 和C2 C3構成。電路中采用了雙三極管構成放大電路，這樣就可以使得電路的放大倍數比單管放大倍數增加 倍，從而得到更合適的信號。R2和R3為放大電路的集電極偏置電阻，C2和C3為放大電路濾波電容。R1為放大電路反饋電阻，其功能是保證放大電路有一個穩(wěn)定的靜態(tài)工作點和穩(wěn)定的輸出電壓V1</p><p><b>　?。ㄈr間延遲電路</

17、b></p><p>　　圖4接地左邊電路為時間延遲電路，該部分主要由兩部分構成：一是整流濾波電路;二是由NE555集成電路構成的單穩(wěn)態(tài)電路。前端電路的輸出電壓V1首先經過二極管D1和D2蒸餾，在經過電容C1濾波，則在NE555集成電路的TRIG端產生了觸發(fā)電平信號。</p><p>　　當接受到紅外線脈沖時，前端電路輸出電壓V1經過由整流和濾波在TRIG端產生一個高電平信號，由NE

18、555集成電路構成的單穩(wěn)態(tài)電路特性可知，輸出端Q輸出低電平；當由于人體或物體的阻隔，沒有接收到紅外線脈沖時，前端電路沒有輸出電壓V1，則TRIG端輸入為零，單穩(wěn)態(tài)電路接收到觸發(fā)信號，輸出點Q輸出為高電平并保持一段時間，延遲時間可由可變電阻R2和電容C2的數值決定，通過調節(jié)可變電阻的大小，可以改變延遲時間的長短，以適合不同場合的應用。</p><p>　　圖4 時間延遲電路和吹風機開關電路</p>&

19、lt;p>　　(四)吹風機開關電路</p><p>　　由于電磁閥通過的是大電流，大功率，而直流電源一般無法提供很大的電流和功率，因此電磁閥需要交流供電，從而電路中的開關需要采用繼電器電路。而一般NE555集成電路的輸出電流無法驅動繼電器，因此需要加入電流放大電路。如圖4接地右邊為電流放大電路，三極管T1構成的電流放大電路是一種比較典型和簡單的電路，其中R3為限流電阻，防止電流過大燒毀三極管。T1為共發(fā)射極

20、電路，當輸出端Q輸出高電平時,三極管導通飽和，將輸入電流放大β倍；當輸出端Q輸出低電平時，三極管截止，無電流通過。繼電器連接T1的集電極，當有電流驅動時，開關吸合，電磁閥通電，吹風機吹出熱風；當無電流驅動時，開關斷開，電磁閥不通電，吹風機不吹出熱風，同時在繼電器兩端并聯一個二極管實現保護。同時電路中加入發(fā)光二極管D3作為顯示電路，顯示吹風機是否啟動。</p><p><b>　　（五）電源電路</

21、b></p><p><b>　　圖5 電源電路</b></p><p>　　電源電路的設計可以采用兩種方法來實現：第一種方法是采用電池供電，需要注意的問題是選擇合適的電池的指標參數與電路相匹配;第二種方法采用如圖5所示電路。電路直接從電網供電，通過變壓器電路，整流電路，濾波電路和穩(wěn)壓電路將電網中的220V交流電轉換為+12V直流電壓。電路中的變壓器采用常規(guī)的鐵

22、心變壓器，整流電路采用二極管橋式整流電路，C1,C2,C3和C4完成濾波功能，穩(wěn)壓電路采用三端穩(wěn)壓集成電路來實現。</p><p><b>　　附錄一 工作原理圖</b></p><p><b>　　附錄二 元件</b></p><p><b>　　元件清單</b></p><p&

23、gt;<b>　　元件介紹</b></p><p><b>　　一 電阻</b></p><p><b>　　(一)概述</b></p><p>　　電阻，物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為導電體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。</p><p&

24、gt;<b>　　（二）概念</b></p><p>　　在物理學中，用電阻（resistance）來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種性質.</p><p><b>　　二 可變電阻器</b></p><p>　　阻值可以調整的電阻器

25、，用于需要調節(jié)電路電流或需要改變電路阻值的場合?？勺冸娮杵骺梢愿淖冃盘柊l(fā)生器的特性，使燈光變暗，啟動電動機或控制它的轉速。根據用途的不同，可變電阻器的電阻材料可以是金屬絲、金屬片、碳膜或導電液。對于一般大小的電流，常用金屬型的可變電阻器。在電流很小的情況下，則使用碳膜型。當電流很大時，電解型最合用；這種可變電阻器的電極都浸在導電液中。電勢計是可變電阻器的特殊形式，它使未知電壓或未知電勢相平衡，從而測出未知電壓或未知電勢差的大小。更為常用

26、的電勢器只不過是一個有兩個固定接頭的電阻器，第三個接頭連到一個可調的電刷上。電勢器的一個用途是再音響設備中用作音響控制。 </p><p><b>　　三 電容</b></p><p><b>　?。ㄒ唬└攀?lt;/b></p><p>　　電容（或電容量, Capacitance）指的是在給定電位差下的電荷儲藏量；記為C，國

27、際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質，則阻礙了電荷移動而使得電荷累積在導體上；造成電荷的累積儲存，最常見的例子就是兩片平行金屬板。也是電容器的俗稱。 </p><p><b>　?。ǘ┒x</b></p><p>　　電容（或稱電容量）是表征電容器容納電荷本領的物理量。我們把電容器的兩極板間的電勢差增加1伏所需的電量，叫做電容器

28、的電容。電容器從物理學上講，它是一種靜態(tài)電荷存儲介質（就像一只水桶一樣，你可以把電荷充存進去，在沒有放電回路的情況下，刨除介質漏電自放電效應/電解電容比較明顯，可能電荷會永久存在，這是它的特征），它的用途較廣，它是電子、電力領域中不可缺少的電子元件。主要用于電源濾波、信號濾波、信號耦合、諧振、隔直流等電路中。電容的符號是C。</p><p><b>　　四 二極管</b></p>

29、<p><b>　?。ㄒ唬?概述</b></p><p>　　二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode);它只往一個方向傳送電流的電子零件。它是一種具有1個零件號接合的2個端子的器件，具有按照外加電壓的方向，使電流流動或不流動的性質。晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結兩邊載

30、流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。 </p><p>　?。ǘ┒O管的特性與應用</p><p>　　幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。 </p><p>

31、;　　二極管的管壓降：硅二極管（不發(fā)光類型）正向管壓降0.7V，發(fā)光二極管正向管壓降為隨不同發(fā)光顏色而不同。</p><p>　　二極管的電壓與電流不是線性關系，所以在將不同的二極管并聯的時候要接相適應的電阻。 </p><p>　?。ㄈ┒O管的工作原理</p><p>　　晶體二極管為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建

32、有自建電場。當不存在外加電壓時，由于p-n 結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時，p-n結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程，產生大量電子

33、空穴對，產生了數值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現象。 </p><p>　　二極管最重要的特性就是單方向導電性。</p><p><b>　　五LED </b></p><p><b>　　（一）概述</b></p><p>　　LED（發(fā)光二極管）是近年來開發(fā)生產的一種新型光源，具有耗電小

34、（電流只有10~20mA）、亮度高（光強可達上萬個mcd）、體積?。ㄖ睆阶钚】蛇_3mm）、重量輕（一顆發(fā)光二極管僅重零點幾克）、壽命長（平均壽命10萬小時）等優(yōu)點</p><p>　　發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光

35、，碳化硅二極管發(fā)黃光。它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結附近數微米內分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合，產生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅

36、光、綠光或黃光的二極管。</p><p><b>　?。ǘ┪锢硖匦?lt;/b></p><p>　　E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應按電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。</p><p>　　與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光

37、二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很?。ㄓ械膬H零點幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發(fā)光的強弱。由于有這些特點，發(fā)光二極管在一些光電控制設備中用作光源，在許多電子設備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導體數碼管，每個數碼管可顯示0～9十個數目字。</p><p>　?。ㄈ┙Y構及發(fā)光原理</p&

38、gt;<p>　　發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽

39、極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。</p><p>　　發(fā)光二極管分類發(fā)光二極管還可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮度發(fā)光二極管、超高亮度發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、閃爍發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管和負阻發(fā)光二極管等。</p><p>　　普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應速度快、壽命長等優(yōu)點

40、，可用各種直流、交流、脈沖等電源驅動點亮。它屬于電流控制型半導體器件，使用時需串接合適的限流電阻。</p><p>　　普通單色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色與發(fā)光的波長有關，而發(fā)光的波長又取決于制造發(fā)光二極管所用的半導體材料。紅色發(fā)光二極管的波長一般為650~700nm，琥珀色發(fā)光二極管的波長一般為630~650 nm ，橙色發(fā)光二極管的波長一般為610~630 nm左右，黃色發(fā)光二極管的波長一般為585 nm左右，綠色

41、發(fā)光二極管的波長一般為555~570 nm。</p><p>　　六 三極管IN4148</p><p>　　晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。 </p><p>　　對于NPN管

42、，它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結稱為發(fā)射結,而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。 </p><p>　　當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發(fā)射結處于正偏狀態(tài)，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo</p><p><b>　　七 紅外發(fā)光二極

43、管</b></p><p>　　常用的紅外發(fā)光二極管（如SE303.PH303)，其外形和發(fā)光二極管LED相似，發(fā)出紅外光。管壓降約1.4v，工作電流一般小于20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。</p><p>　　發(fā)射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈動光（調制光）的

44、有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。提高Ip的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度T，一些彩電紅外遙控器，其紅外發(fā)光管的工作脈沖占空比約為1/3-1/4；一些電器產品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。常見的紅外發(fā)光二極管，其功率分為小功率(1mW-10mW)、中功率（20mW-50mW)和大功率（50mW-100mW以上)三大類

45、。要使紅外發(fā)光二極管產生調制光，只需在驅動管上加上一定頻率的脈沖電壓。</p><p>　　用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時，受控裝置中均有相應的紅外光一電轉換元件，如紅外接收二極管，光電三極管等。實用中已有紅外發(fā)射和接收配對的二級管。</p><p>　　紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。直射式指發(fā)光管和接收管相對安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距

46、離；反射式指發(fā)光管與接收管并列一起，平時接收管始終無光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光線遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外光線才工作。</p><p>　　雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射的作用距離。</p><p><b>　　八 硅光電池</b></p><p>　　硅光電池是一種直接把光能轉換成電能的半導體器件。它的結構很簡單

47、，核心部分是一個大面積的PN結，把一只透明玻璃外殼的點接觸型二極管與一塊微安表接成閉合回路，當二極管的管芯(PN結)受到光照時，你就會看到微安表的表針發(fā)生偏轉，顯示出回路里有電流，這個現象稱為光生伏特效應。硅光電池的PN結面積要比二極管的PN結大得多，所以受到光照時產生的電動勢和電流也大得多。光伏技術可直接將太陽的光能轉換為電能，用此技術制作的光電池使用方便，特別是近年來微小型半導體逆變器迅速發(fā)展，促使其應用更加快捷。美、日、歐和發(fā)展中

48、國家都制定出龐大的光伏技術發(fā)展計劃，開發(fā)方向是大幅度提高光電池轉換效率和穩(wěn)定性，降低成本，不斷擴大產業(yè)。目前已有80多個國家和地區(qū)形成商業(yè)化、半商業(yè)化生產能力，年均增長達16％，市場開拓從空間轉向地面系統(tǒng)應用，甚至用于驅動交通工具。據報道，全球發(fā)展、建造太陽能住宅（光電池 作屋頂、外墻、窗戶等建材用）投資規(guī)模為600億美元，而到2005年還會再翻一倍達1200億美元，光伏技術制作的光電池有望成為21世紀的新能源。以下按其材料分類，展示光

49、伏技術、產業(yè)及市場發(fā)展動向。</p><p><b>　　九 繼電器</b></p><p><b>　?。ㄒ唬└攀?lt;/b></p><p>　　當輸入量(如電壓、電流、溫度等)達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導通或斷開的電器?？煞譃殡姎饬?如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。

50、具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。</p><p>　?。ǘ╇姶爬^電器的工作原理和特性</p><p>　　電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜

51、觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。</p><p><b>　　十 變壓器</b></

52、p><p><b>　?。ㄒ唬└攀?lt;/b></p><p>　　變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流 (具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應出具有相

53、同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。</p><p>　　一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primary coil);而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈問的「匝數比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。</p><p><b>　　十一 橋式整流器<

54、;/b></p><p><b>　?。ㄒ唬└攀?lt;/b></p><p>　　橋式整流器是利用二極管的單向導通性進行整流的最常用的電路，常用來將交流電轉變?yōu)橹绷麟姟?lt;/p><p><b>　?。ǘ┰恚?lt;/b></p><p>　　橋式整流是對二極管半波整流的一種改進。 </p>

55、;<p>　　半波整流利用二極管單向導通特性，在輸入為標準正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負半部分則損失掉。 </p><p>　　橋式整流器利用四個二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出；輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍</p><

56、p><b>　　十二NE555</b></p><p><b>　?。ㄒ唬└攀觯?lt;/b></p><p>　　NE555 (Timer IC)大約在1971年由Signetics Corporation發(fā)布，在當時是唯一非?？焖偾疑虡I(yè)化的Timer IC，在往后的30年來非常普遍被使用，且延伸出許多的應用電路，盡管近年來CMOS技術版本的T

57、imer IC如MOTOROLA的MC1455已被大量的使用，但原規(guī)格的NE555依然正常的在市場上供應，盡管新版IC在功能上有部份的改善，但其腳位勁能并沒變化，所以到目前都可直接的代用。</p><p>　　NE555是屬于555系列的計時IC的其中的一種型號，555系列IC的接腳功能及運用都是相容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個用途很廣且相當普遍的計時I

58、C，只需少數的電阻和電容，便可產生數位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。 </p><p><b>　?。ǘ┨攸c： </b></p><p>　　1.只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時范圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。 </p><p>　　2.它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯閘配合，也就是它的輸出準

59、位及輸入觸發(fā)準位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 </p><p>　　3.其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負載。 </p><p>　　4.它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。 </p><p>　?。ㄈ㎞E555引腳位配置說明下： </p><p>　　Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到

60、電路共同接地。 </p><p>　　Pin 2 (觸發(fā)點) -這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。 </p><p>　　Pin 3 (輸出) -當時間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時的最大輸出電流大約200 mA 。 </p&g

61、t;<p>　　Pin 4 (重置) -一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 </p><p>　　Pin 5 (控制) -這個接腳準許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當計時器經營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調整輸出頻率。 </p><p>　　Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低

62、態(tài)。當這個接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 VCC以上時啟動這個動作。 </p><p>　　Pin 7 (放電) -這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。 </p><p>　　Pin 8 (V +) -這是555個計時器IC的正電源電壓端。供應電壓的范圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏

63、特(最大值)。</p><p><b>　　參數功能特性： </b></p><p>　　供應電壓3-6 mA</p><p>　　輸出電流225mA (max) </p><p>　　上升/下降時間100 ns</p><p>　　（四）NE555的相關應用:</p><p&

64、gt;　　NE555的作用范圍很廣，但一般多應用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Mutlivibrator）及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(Astable Multivibrator)。</p><p><b>　　十三 三端穩(wěn)壓管</b></p><p>　　三段穩(wěn)壓管也稱三端穩(wěn)壓集成電路</p><p>　　電子產品中常見到的三端 穩(wěn)壓 集成

65、電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路 只有三條 引腳輸出，分別是輸入端、 接地端 和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO- 220 的標準封裝，也有9013樣子的TO-92 封裝。</p><p>　　因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經常采用。</p><p>　　注

66、意三端集成穩(wěn)壓電路的輸入、輸出和接地端絕不能接錯，不然容易燒壞。一般 三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，一般應使電壓差保持在4-5V，即經 變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應比穩(wěn)壓值高一些。</p><p><b>　　總結與體會</b></p><p><b>　　總結：</b></p>

67、;<p>　　自動干手器電路是由發(fā)射電路、紅外接收電路、譯碼電路、觸發(fā)和繼電控制風機電路等組成。該產品可用于醫(yī)院、食堂、公廁等公共場合，當有人洗手時，該電路會自動開啟并關斷，使用安全可靠、清潔衛(wèi)生。</p><p>　　自動干手器主要的組成部分就是555定時器電路。根據555強大的功能可以制造出多種產品，干手器只是其中的一種。</p><p>　　在《數字電子技術基礎》之中我

68、們已經學習了555定時器，但是只是限于理論知識，沒有把它應用到實際之中，通過這次對自動干手器的讓我對555定時器又有了更新的認識，同時我也對紅外線有了新的了解，知道了紅外線遙控的大體內容和原理。對一些基礎元件也有更深入的理解，還改變了以前的一些錯誤的認識，同時也增加了一些基礎知識。</p><p><b>　　體會:</b></p><p>　　通過這次的課程設計，理

69、論加上實踐，使我對直流穩(wěn)壓電源有了更深刻的認識，尤其是對電路的原理的理解，各元器件功能，特性的認識，也糾正了自己以前很多不對的看法，當然在設計的過程中，我們也遇到了很多困難，比如：我看了老師發(fā)的任務書，看看課程設計教材，發(fā)現沒有關于自動干手器的介紹，我就找到自來水的課程設計，有些許類似。我又到圖書館電子資源里查了寫相關文獻，在網上也搜了些相關資料，對這次設計有了一個整體的認識，因為電子實訓中學了protel作圖，所以這次作圖問題不是太多

70、，作出了初步的原理圖，然后經過反復的調試后，逐步修改，盡量使其性能達到完美。這個過程是最困難的過程，也是我收獲最大的過程，使自己的實驗理論與實踐相結合的能力有了進一步的提高?？傊@次設計使我受益匪淺，讓我對以后的工作學習有了更大的信心。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p>