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紅外感應水龍頭原理

生活 更新时间:2024-11-16 20:58:41

紅外感應自動出水的水龍頭,生活中很常見:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)1

可以用以下的電路方案實現,供電采用USB的5V:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)2

隻要手靠近“紅外線靠近檢測模塊”,直流水泵就會開啟供水:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)3

其中這種直流水泵長這樣:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)4

當“紅外線靠近檢測模塊”沒被東西擋住時,其對外輸出5V,三極管不導通,各點電壓見下圖:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)5

當“紅外線靠近檢測模塊”被東西擋住時,其對外輸出0V,三極管導通,直流水泵獲得電壓開始供水,各點電壓見下圖:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)6

其實就是用三極管做了一個5V電源的開關,好簡單!

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)7

這裡比較複雜的是“紅外線靠近檢測模塊”裡的電路,下面用另一款外觀的模塊來講解:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)8

換外觀是因為在本文之前已經按上圖外觀的模塊寫過文章講原理,這裡直接搬過來就行。雖然外觀不同,但原理是一樣的。

上圖實物對應的電路如下:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)9

電路中的“紅外對管”U2,包括紅外發射管與紅外接收管。紅外發射管發射出紅外線,紅外接收管不斷檢測接收紅外線。當障礙物距離較遠,接收管接收到的紅外線強度不足時,電路中的LED燈熄滅:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)10

當障礙物距離較近,接收管接收到足夠強度的紅外線時,電路中的LED燈亮起,電路對外輸出0V:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)11

看電路原理圖分析具體的原理:

紅外感應水龍頭原理(紅外感應自動出水水龍頭的電路原理)12

紅外對管U2的紅外發射管對外發出紅外線,紅外接收管接收紅外線。接收管與電阻R2串聯,兩者對 5V分壓後,輸給電壓比較器U1的第3腳,即同相輸入端IN1 。接收管接收到的紅外線越多,其分壓獲得的電壓越小,電阻R2分壓獲得的電壓越多。

電壓比較器U1的型号為LM393,内部有兩個比較器。U1的第2腳接到電阻R3,調整R3,可以改變反向輸入端IN1-的電壓值,從而調整檢測物體距離遠近的閥值。

檢測分為兩種情況:

1、障礙物逐漸接近時,紅外接收管接收到反射的紅外線增多,U1第三腳IN1 的電壓降低。當U1第3腳IN1 的電壓小于U1第2腳IN1-的電壓時,U1第1腳OUT1輸出低電平,LED燈被點亮。

2、障礙物逐漸遠離時,紅外接收管接收到反射的紅外線減少,U1第三腳IN1 的電壓升高。當U1第3腳IN1 的電壓大于U1第2腳IN1-的電壓時,U1第1腳OUT1不輸出低電平,LED燈熄滅。

電壓比較器U1内部另一個比較器接成了電壓跟随器,即第6腳IN2-與第7腳OUT2直接連在一起,第5腳IN2 也接到電阻R3。這個内部比較器實際上沒有使用,為了電路系統的穩定,不能将其懸空不接,接成電壓跟随器是比較好的做法。

至此,全部電路原理分析完畢。

本文僅是分析一種“紅外感應自動出水水龍頭”的電路原理,不代表市面上類似産品實際在使用的電路方案。

希望本文對你有幫助,再見啦!

來源:電路啊

作者:LR梁銳

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