第三章 原理设计

C8=1μF。又因为内部压控振荡器的中心频率f2=1/1.1RC=40kHz，所以选用的R9=10k，C9=220p。

LM567的引脚图，如图3-8所示：

1输出滤波8输出2回路滤波37相移检波VCO6地输入定时电容V4相位检波5定时电阻

图3-8 LM567的引脚图

LM567的工作波形图，如图3-9所示：

图3-9 LM567的工作波形图

根据图3-9所示，当有人想要吹干手时将红外光束反射，LM567输入端3脚有信号输入，使得LM567输出端8脚输出低电平，从而使得555单稳态延时电路输出高电平，继而使得干手器的继电器自动开启，干手器吹风；当人手离开后，红外光又照射不到接收头上，LM567输入端3脚无信号输入，使得LM567输出端8脚输出高电平，从而使得555单稳态电路输出低电平，继电器自动关闭，干手器停止工作。

（2）LM567的技术指标： 1）可调宽带从0%至14%。

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2）宽信号输出与噪声的高抑制。 3）对假信号抗干扰。 4）高稳定的中心频率。

5）中心频率调节从0.01Hz到500kHz。 6）电源电压5V至15V，推荐使用9V。

3.4延时与驱动电路的设计

延时与驱动电路，如图3-10所示：

图3-10 延时与驱动电路

（1）时间延迟电路

时间延迟电路是由555芯片组成的单稳态触发器构成，R9为上拉电阻，2脚为输入端，当2脚输入为低电平时（低于9V*1/3=3V），经过555输出端3脚输出一个高电平，555进入暂稳态。从而使Q1三极管导通，继电器（KT）线包通电，产生电磁，使电磁继电器的1、2端吸合，其交流电压被接通，从而使电吹风自动开启、吹风。因为延时时间Tw(Max)=1.1*R9*C10=13s，所以吹风时间为13s。电源通过电阻R11对C10充电，使6脚的电平升高超过9*2/3=6V，此时，555输出状态发生翻转，3脚输出低电平。Q1管截止，继电器的交流输出断开，实现自动关闭电吹风。

（2）驱动电路

电动机直接接在220V交流电上，不能直接用数字电路中的微电来控制，所以要用继电器来控制。电磁继电器一般需要大电流，555输出为高电平，继电器工作，开关KT闭合，电动机工作。二极管D5起保护作用，当555输出低电平时，Q1管截止，继电器两端均为低电平，开关KT处于断开状态，吹风机不工作。

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第三章 原理设计

3.5电源电路的设计

电源电路，如图3-11所示：

图3-11 电源电路

电路直接从220V电网供电，通过T变压器电路，出来12V左右的交流电压，经过二极管桥式整流电路，输出9V的直流电流，然后在经过C1、C2完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。它们共同构成电源电路，为整个电路提供9V的直流电压。

(1)本设计中电源的组成：由变压器，整流桥，滤波器，稳压器组成。变压器把220V交流电变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；整流后的直流电中仍会含有交流成分，可以通过滤波电路将交流成分滤除；经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

(2)电源变压器

变压器的作用是将220V 50Hz交流电变成整流滤波所需的交流电压。本设计需要把220V交流电变为12V 交流电，变压器匝数比 n=原边匝数/副边匝数≈18。

(3)整流滤波电路

整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压。整流通常有半波整流和全波整流。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等，本设计采用桥式整流。

从以上分析可以看出，输出不再是交流，输入对应的输出如图3-12所示：

图3-12 整流之后的波形

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此输出经电容C1、C2滤波，C1、C2使通向负载的直流电流变得平滑，在一个周期之内，电容C1、C2被两次充放电，使得输出的电压波形更加平滑，减少了脉动成分，起到了滤波的作用。

(4)稳压电路

对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性，一是设电网电压波动，研究起输出电压是否稳定；二是设负载变化，研究其输出电压是否稳定。直流稳压电路分为串联型稳压电路和开关型稳压电路，本设计采用串联型稳压电路。稳压器一般包括单管稳压器和集成稳压器。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器

整流滤波后得到的直流电压通常是不稳定的，这是因为交流电网的供电电压常有波动，使得整流滤波后的直流电压也相应变动，为了得到稳定的直流电压，避免电压的变化对电路工作状态的影响，需要利用稳压器达到稳压的作用。7809是三端集成稳压器中的一种，它是将调整管、稳压管与取样放大管等制作在一块芯片上，它的输出电流为1A，7809的输出电压为9V。它在使用时要与电容连接，电容C1、C2即可以减小整流后电压的波动。

3.6总体电路的设计

（1）电路的组成

本设计电路包含五大部分红外发射，红外接收，电压放大，音频译码，延时驱动电路。

（2）总电路图如附录1所示： （3）电路的工作过程：

如附录1所示为红外线自动干手器电路。其中发射电路由555多谐振荡器和红外发射管(SE303)组成；接收译码控制电路包括红外接收管PH302、运算放大器(LM741)、音频译码器(LM567)、555单稳态延时、继电器、电源等组成。发射电路由多谐振荡器(555)和R2、R4、C3等组成，其振荡周期为T≈0.7（9.1k+2*13k）*1000p≈0.025ms，即振荡频率f=40kHz。振荡输出信号驱动红外发射管SE303工作，从而产生红外脉冲调制波。接收电路中红外管PH302与发射电路中的发射管相匹配。红外脉冲调制波经PH302接收后被转换成电信号，再经LM741放大后加至音频译码器(LM567)，使LM567的中心频率f1=1/1.1RC与红外调制频率40kHz一致，则LM567的8脚输出低电平，LM567的8脚输出的低电平输入单稳态电路555芯片的2脚，使555得3脚输出高电平。从而使Q1三极管导通，继电器（KT）吸合，其交流电压被接通，从而使电吹风自动开启、吹风；当人手离开时，红外发射管发射的红外光就照不到接收头上，LM567又输出高电平，使555单稳态电路输出低电平，Q1管截止，继电器的交流输出断开，实现自动关闭电吹风。

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