红外感应自动出水水龙头的电路原理分析

红外感应自动出水的水龙头 , 生活中很常见:
红外感应自动出水水龙头的电路原理分析
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可以用以下的电路方案实现 , 供电采用USB的5V:
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只要手靠近“红外线靠近检测模块” , 直流水泵就会开启供水:
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其中这种直流水泵长这样:
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当“红外线靠近检测模块”没被东西挡住时 , 其对外输出5V , 三极管不导通 , 各点电压见下图:
红外感应自动出水水龙头的电路原理分析
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当“红外线靠近检测模块”被东西挡住时 , 其对外输出0V , 三极管导通 , 直流水泵获得电压开始供水 , 各点电压见下图:
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其实就是用三极管做了一个5V电源的开关 , 好简单!
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这里比较复杂的是“红外线靠近检测模块”里的电路 , 下面用另一款外观的模块来讲解:
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换外观是因为在本文之前已经按上图外观的模块写过文章讲原理 , 这里直接搬过来就行 。 虽然外观不同 , 但原理是一样的 。
上图实物对应的电路如下:
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电路中的“红外对管”U2 , 包括红外发射管与红外接收管 。 红外发射管发射出红外线 , 红外接收管不断检测接收红外线 。 当障碍物距离较远 , 接收管接收到的红外线强度不足时 , 电路中的LED灯熄灭:
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当障碍物距离较近 , 接收管接收到足够强度的红外线时 , 电路中的LED灯亮起 , 电路对外输出0V:
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红外感应自动出水水龙头的电路原理分析】看电路原理图分析具体的原理:
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红外对管U2的红外发射管对外发出红外线 , 红外接收管接收红外线 。 接收管与电阻R2串联 , 两者对+5V分压后 , 输给电压比较器U1的第3脚 , 即同相输入端IN1+ 。 接收管接收到的红外线越多 , 其分压获得的电压越小 , 电阻R2分压获得的电压越多 。
电压比较器U1的型号为LM393 , 内部有两个比较器 。 U1的第2脚接到电阻R3 , 调整R3 , 可以改变反向输入端IN1-的电压值 , 从而调整检测物体距离远近的阀值 。
检测分为两种情况:
1、障碍物逐渐接近时 , 红外接收管接收到反射的红外线增多 , U1第三脚IN1+的电压降低 。 当U1第3脚IN1+的电压小于U1第2脚IN1-的电压时 , U1第1脚OUT1输出低电平 , LED灯被点亮 。
2、障碍物逐渐远离时 , 红外接收管接收到反射的红外线减少 , U1第三脚IN1+的电压升高 。 当U1第3脚IN1+的电压大于U1第2脚IN1-的电压时 , U1第1脚OUT1不输出低电平 , LED灯熄灭 。
电压比较器U1内部另一个比较器接成了电压跟随器 , 即第6脚IN2-与第7脚OUT2直接连在一起 , 第5脚IN2+也接到电阻R3 。 这个内部比较器实际上没有使用 , 为了电路系统的稳定 , 不能将其悬空不接 , 接成电压跟随器是比较好的做法 。