廁所沖水器設(shè)計報告

1、電子技術(shù)課程設(shè)計報告學(xué) 院：專業(yè)班級：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成時間：成 績:評閱意見 ：廁所沖水控制器一設(shè)計要求：1、能識別有無人進出廁所2、供電電源：3、能對進出廁所的人數(shù)進行計數(shù)。4、進出人次達到6 次，電路輸出一個脈沖，沖水裝置自動沖水一次，同時人次計數(shù)值清零。二設(shè)計的作用、目的1、給設(shè)計能自動感應(yīng)，智能管理：電路全自動控制，人多多沖，人少少沖，無人不沖；2、采用數(shù)碼調(diào)整：可以按需設(shè)定人數(shù)，當達到自定的人數(shù)后開始沖水；3、高可靠性：電路采用常規(guī)技術(shù)制成，不易損壞程序；4、適應(yīng)各類環(huán)境：無論春夏秋冬，嚴寒酷暑，該電路均可正常工作；5、節(jié)水保護：該控制器最大的優(yōu)點就是節(jié)水，響應(yīng)國家環(huán)保的號召

2、三設(shè)計的具體實現(xiàn)1. 系統(tǒng)概述該系統(tǒng)采用紅外避障傳感器判斷是否有人，當有人擋在傳感器前方時，傳感器會產(chǎn)生一個低電平（正常輸出是高電平）,與之相連的指示LED燈滅掉，指示 廁所有人。當紅外避障傳感器的輸出信號計入74LS161計數(shù)器時，74LS161接成六進制計數(shù)，采用反饋清零法，其進入復(fù)位端的信號同時作為輸入信號進入 555 定時器。555定時器采用1S定時方案，其輸出信號進入 LED燈，當有6人次進 出廁所時LED燈會亮1S達到其模擬沖水的效果。所用的元器件分別有電阻，電 容， 紅外避障傳感器， 發(fā)光二極管， 二極管 IN4148， 同步十六進制計數(shù)器（74LS161芯片）,與非門（74LS

3、00芯片），555定時器，和沖水電路相應(yīng)的元器件。2. 單元設(shè)計與分析（ 1） 、 紅外檢測電路模塊 ：采用紅外避障傳感器，其收集到的信號轉(zhuǎn)換成脈沖傳到 74LS161 設(shè)計的可調(diào)進制計數(shù)器。a、紅外避障傳感器基本原理：紅外避障傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管， 發(fā)射管發(fā)射一定的紅外信號， 接收管接收這種頻率的紅外信號， 當紅外的檢測方向遇到障礙物時（反射面）時，紅外信號反射回來被接收管接收，經(jīng)處理之后， 通過數(shù)字傳感器接口返回到機器人主機， 機器人即可利用紅外波的返回來識別周圍環(huán)境的變化。b、紅外避障傳感器應(yīng)用介紹：紅外避障傳感器是通過發(fā)射端發(fā)射紅外信號，接 收端接收有障礙物反射回來的

4、紅外信號，來判斷是否有障礙物。（ 2） 、可調(diào)進制計數(shù)模塊：74LS161、74LS00芯片的介紹：a、 74LS161 芯片的介紹： 它具有異步清除端與同步清除端，不同的是，它不受時鐘脈沖控制， 只要來有效電平， 就立即清零， 無需再等下一個脈沖的有效沿到來。具體功能如下：（1） .異步清零功能：只要（CR有效電平來，無論有無CP脈沖，輸出為“0”。 在圖形符號中，CR的非阿S號為CT=0.如接成六進制計數(shù)器，控制清零端的信號 不是N-1 （5）,而是N （6）狀態(tài)。是由于異步清零端信號一旦出現(xiàn)就立即生效， 如剛出現(xiàn)0110,就立即送到（CR的非）端，使狀態(tài)變?yōu)?000。所以，清零信號 是短

5、暫的僅是過度狀態(tài)，不能成為計數(shù)的一個狀態(tài)。清零端是低電平有效。（ ii ） . 同步置數(shù)功能： 當（ LD 的非）為有效電平時，計數(shù)功能被禁止，在CP脈沖上升沿作用下D0-D3的數(shù)據(jù)被置入計數(shù)器并呈現(xiàn)在Q0-Q3端呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。若 接成六進制計數(shù)器，控制置數(shù)端的信號是N（ 7）狀態(tài)。b、 74LS00 芯片的介紹 ： 74LS00 為四組 2 輸入與非門（正邏輯） ，引出端符號為1A-4A, 1B-4B輸入端，1Y-4Y輸出端。（ 3 ） 、延時電路模塊：a、555定時器芯片的介紹：它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T,比較器的參考電壓有三只5K的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高

6、電壓比較器C1 同相比較短和低電平比較器C2 的反相輸入端的參考電壓為2/3Vcc和1/3Vcc。C1和C2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當輸入信號輸入并超過2/3Vcc 時，觸發(fā)器復(fù)位， 555 的輸出端 3 腳輸出低電平，同時放電， 開關(guān)管導(dǎo)通； 當輸入信號自 2 腳輸入并低于 1/3Vcc 時， 觸發(fā)器置位。555定時器的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。Rd是復(fù)位端，當其位0時， 555定時器輸出低電平。平時該端開路或接Vcc。Vco 是控制電壓端（ 5 腳） ，平時輸出 2/3Vcc 作為比較器A1 的參考電平，當5 腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從

7、而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外電壓時，通常接一個0.01uf 的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。T 為放電管，當 T 導(dǎo)通時，將給接于腳 7 的電容器提供低阻放電電路。（4）.特殊二極管IN4148的介紹：IN4148是一種小型的高速開關(guān)二極管，開關(guān)比較迅速， 廣泛用于信號頻率較高的電路進行單向?qū)ǜ綦x， 通訊、 電腦版、 電視機電路及工業(yè)控制電路中常用到它。3電路的安裝與調(diào)試：在一開始做紅外模擬時感應(yīng)出來的信號與預(yù)期的有很大差別。 進行第一次調(diào)試時，由于接觸原因造成了可調(diào)進制計數(shù)器輸出的信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致顯示燈沒有反應(yīng)。經(jīng)過仔細檢查，重新連接之后，計數(shù)電路有

8、了結(jié)果，產(chǎn)生了預(yù)期的效果。四心得體會、存在問題和進一步的改善意見 本次課程設(shè)計電路中使用了紅外避障器，可調(diào)進制計數(shù)器， 555 定時器， 74LS00 等芯片。通過對芯片的了解，基本掌握對這些芯片的使用。制作實物時，進一步 了解了各部分的功能，同時也鍛煉了自己的焊接技術(shù)。當然，在制作實物時也出 現(xiàn)了不少問題，比如，在一開始做紅外模擬時感應(yīng)出來的信號與預(yù)期的有很大差 別。進行第一次調(diào)試時，由于接觸原因造成了可調(diào)進制計數(shù)器輸出的信號不穩(wěn)定， 導(dǎo)致顯示燈沒有反應(yīng)。我們經(jīng)過仔細檢查，重新連接之后，計數(shù)電路終于有了結(jié) 果，產(chǎn)生了預(yù)期的進制輸出。課程設(shè)計是對學(xué)生的一種綜合訓(xùn)練， 它包括問題分 析，總體結(jié)構(gòu)

9、設(shè)計，多人合作等等，是與課堂聽講、自學(xué)和練習(xí)相輔相成的。通 常，課程設(shè)計的課題比平時的習(xí)題復(fù)雜的多， 也更接近實際問題培養(yǎng)工作所需要 的動手能力；另一方面，能使書本上的知識更加具體化， 使我們更好地深化理解 和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多電路知識及相關(guān)軟件的 知識。我深刻體會到了知識在實際應(yīng)用中的重要性，將實踐與理論密切相結(jié)合。 此次課程設(shè)計，它不僅拓寬了我的知識面，鞏固了以前所學(xué)的知識，而且還培養(yǎng) 了我的動手能力和思考問題的方式， 受益匪淺，在以后的學(xué)習(xí)中會更加努力，爭 取將所學(xué)知識更好地與實際相結(jié)合。五.附錄元器件明細表:名稱型號參數(shù)數(shù)量功能紅外避障傳感器E18-D80NKDC-151檢測障礙計數(shù)器74LS1611計數(shù)555定時器1定時發(fā)光二極管2模擬沖水、識別屋內(nèi)有無人員與非門74LS001邏輯與非電阻5.1千歐1電阻1千歐1電阻20千歐1電容0.1uf1電容0.01uf1電容47uf1二極管IN41481六.參考文獻1閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2006.2董詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2006.3謝自美.電子線路設(shè)計、實驗、測試M.武漢：華中理工大學(xué)出版社，2005.4王衛(wèi)平.電子工業(yè)基礎(chǔ)M.