多功能集成电路555经典应用实例
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1.46 红外遥控节水水龙头控制伴鸟鸣发声电路

该电路如图1-46所示。它由红外线脉冲发射器、红外接收、译码电路、定时电路、继电控制电路、蛙鸣发声电路、交流降压整流电路等组成。当有人前去洗涮将红外线通路遮挡时,水龙头自动开启放水。手离开后,延时放水3s后,水龙头自动关闭。该控制电路适用于车站、医院、公厕等公众场所和易交叉感染疾病的地方,干净卫生,且节水节电。

IC1是带有锁相环的音频译码器LM567,由它和接在5、6引脚的RP1、C3等组成一个压控振荡电路。该锁相环的压控振荡器的中心频率为

调节RP1可使其振荡在38kHz。

LM567的5引脚输出的高频振荡脉冲加至VT1的基极,经VT1放大后驱动红外发光二极管VD1发出红外脉冲光。

红外接收、译码接收模块FPS-4091的主要装置有红外专用集成电路CX20106,内含有前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分电路、比较整形电路和自动亮度电平控制电路等。其内的带通滤波器的中心频率f0与红外发射的调制载频f0一致,以便可靠地解调。

红外发射电路与红外接收头FPS-4091分置于水龙头下方的两侧,由于发射与接收的频率一致,平时(无人洗手),FPS-4091的输出端2引脚呈低电平。VT1因无偏置电压呈截止状态,其集电极呈高电平,使IC1(555)处于复位状态。

555和R3、C1等组成一个单稳态定时电路,由于它的2引脚为高电平,其输出端3引脚呈低电平,VT2截止,继电器K处于释放状态;当有人洗手将红外光通路遮挡时,FPS-4091R2引脚转呈高电平,VT1饱和导通,其集电极呈低电平(小于0.3V),使555置位,3引脚转呈高电平,使VT2导通,K得电吸合,其触点K1-1闭合,电磁阀YV通电、励磁吸合,将水龙头打开。开始放水。在洗手期间,由于红外光通路一直被遮挡,YV一直处于励磁吸合状态,继续放水。

人手离开后,红外光通路不再被遮挡,FPS-4091的2引脚转呈低电平,VT1截止,555的2引脚转呈高电平,此时已放完电的电容C1通过R3对其充电,当充电至时使555复位,3引脚转呈低电平,VT2截止,K释放,YV关闭,停止放水。电源UDD通过R3对C1充电至的时间,即延时放水时间,其大小取决于R3C1的充电时间常数,即

td=1.1R3C1

图示参数的时延约为3s。

图1-45 反射式红外控制水龙头电路

图1-46 红外遥控节水水龙头控制伴鸟鸣发生电路

延时放水,可用来冲洗掉洗涮后留在水池内的污物,保持干净。

在有人洗手,555的输出转呈高电平时,该跳变信号经R4加至IC2的触发端TG,使其触发发声。IC2采用模拟小鸟鸣叫的集成电路KD-56012。在被高电平信号触发后,它便将存储的鸟鸣声播出,经VT3放大后,驱动扬声器B发出悦耳的鸟鸣声。每触发一次,连叫3声。

接收译码及控制电路的供电电压为5V。供电电源由交流降压整流电路和三端稳压器组成。FPS-4091的工作电压为4.75~17V;KD-56013的工作电压为2.4~5V,为保证其使用安全,由VD2、VD3降压后为其供电。

红外发光二极管VD1选用PH302或PH303;电磁阀选用DF-1型交流220V、功耗≤36VA的水用电磁阀;变压器t1选用5W、次级电压为AC7V左右的降压变压器;VC为1A/50V的全桥整流模块,也可用4个1N4001搭接成桥式整流器;图1-46(a)中的R1、R2及图1-46(b)中的R1~R5采用RTX-1/8W型碳膜电阻器;图1-46(a)中的C3、图1-46(b)中的C2选用CL11-63V涤纶电容;其余电容均采用CD11-16V型电解电容;K采用JZX-22F、DC6V小型中功率继电器;B选用小体积的内磁式电动式扬声器YDB40-2型(0.5W、16Ω)。