本例介紹的衛(wèi)生間自動沖水器，采用紅外反射控制技術，它在人體離開便池后自動打開沖水裝置。將其用于醫(yī)院等公共場所，既可節(jié)約用水，又可以防止交叉感染，避免疾病的傳播。
電路工作原理
該衛(wèi)生間自動沖水器電路由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、譯碼器電路、延時控制電路、led指示電路和控制執(zhí)行電路組成，如圖9-129所示。
電源電路由熔斷器fu、電容器cl、c2、電阻器rl、穩(wěn)壓二極管vs和整流二極管vdl組成。
紅外發(fā)射電路由時基集成電路lcl、電阻器r2、r3、電位器rpl、電容器c3和紅外發(fā)光二極管vll組成。
紅外接收電路由紅外光敏二極管vd2、紅外信號處理集成電路ic2、電阻器r4、r5、電容器c4-c6和電位器rp2組成。
譯碼器電路由音頻譯碼器集成電路ic3、電阻器r6、r7和電容器c7-clo組成。
延時控制電路由運算放大器集成電路ic4(nl-n3)內(nèi)部的nl、n3、電阻器r9-r12、r14-r16、晶體管vl-v3、電容器cll、cl2、電位器rp3和二極管vd3、vd4組成。
led指示電路由電阻器r8、r13、運算放大器n2和發(fā)光二極管vl2、vl3組成。
控制執(zhí)行電路由晶閘管vt、整流橋堆ur、電磁水閥yv、二極管vd5和熱敏電阻器rt組成。
交流220v電壓一路經(jīng)rt加至由vt和ur組成的串聯(lián)回路上;另一路經(jīng)cl降壓、vs穩(wěn)壓、vdl整流及c2濾波后，為整機電路提供9v直流工作電壓。
由icl和rp1、r2、c3組成的振蕩器通電工作后，從ic1的3腳輸出高頻振蕩脈沖信號，驅(qū)動vll發(fā)射出調(diào)制紅外光。
平時 (衛(wèi)生間無人時)vd2接收不到vll發(fā)射的紅外光，ic3的8腳輸出高電平，vl2點亮，運算放大器nl和n3輸出低電平，n2輸出高電平，vl3不發(fā)光，v處于飽和導通狀態(tài)，vl、v3和vt處于截止狀態(tài)，yv不工作。
當有人進入衛(wèi)生間時，vl1發(fā)射的紅外光經(jīng)人體反射回來一部分，vd2接收到人體反射的紅外光并將其轉(zhuǎn)換為電信號，此電信號經(jīng)lc2內(nèi)電路放大、整形處理后，從7腳輸出矩形波信號，vl2熄滅。同時cll經(jīng)r9對1c3的8腳放電，當cll兩端電壓低于nl正相輸入端的基準電壓 (3v左右)時，nl輸出高電平，使v2導通，其集電極由高電平變?yōu)榈碗娖剑琧l2經(jīng)rp3和v2放電;n2輸出低電平，使vl3點亮。
當人離開衛(wèi)生間時，ic3的8腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，nl輸出低電平，v2截止，n2、n3輸出高電平，vl3熄滅，v3飽和導通，其發(fā)射極輸出觸發(fā)電壓，使vt受觸發(fā)而導通，yv通電開始放水;同時cl2經(jīng)rp3和r14緩慢充電，當ci2兩端電壓達到vl的導通電壓時，vl導通，n3因正相輸入端電壓低于反相輸大端電壓而輸出低電平，v3和vt截止，yv斷電停止工作。
rt起保護作用。當放水時間過長，rt發(fā)熱后阻值迅速增大，使vt強制關斷，防止yv長期通電工作而損壞。
調(diào)節(jié)rpl和rp2的阻值，可改變紅外控制的靈敏度。
調(diào)節(jié)rp3的阻值，可改變yv延時工作的時間。
元器件選擇
rl-r16選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
rt選用功率型ptc熱敏電阻器。
rpl-rp3選用超小型合成碳膜電位器或可變電阻器。
cl選用耐壓值為450v的cbb電容器;c2、c4、c5、c8、c9、cll和cl2均選用耐壓值為l6v的鋁電解電容器;c3和c6選用高頻瓷介電容器或玻璃釉電容器;c7和clo選用獨石電容器或滌綸電容器。
vdl和vd5均選用1n4007型硅整流二極管;vd2選用ph302型紅外光敏二極管;vd3和vd4均選用ln4148型硅開關二極管。
vs選用lw、9.2v的硅穩(wěn)壓二極管。
vll選用se303型紅外發(fā)光二極管;vl2和vl3均選用43mm的高亮度發(fā)光二極管。
ur選用2a、400v的整流橋堆，也可用4只1n5406橋接后代替。
vl-v3選用s9013或s9014型硅npn晶體管。
vt選用tlc336a型雙向晶閘管。
icl選用ne555型時基集成電路;ic2選用cx2o106型紅外信號處理集成電路;ic3選用lm567型鎖相環(huán)音頻譯碼器集成電路;ic4選用lm324型運算放大器集成電路。
yv選用交流220v電磁水閥，其口徑應為40-5omm。
