[发明专利]红外线光控水龙头

说明书

技术领域

本发明属于电子自动控制和节水技术领域，涉及一种红外线光控水龙头。

背景技术

90年代以后，由于电子技术的突飞猛进，感应式水龙头在技术上作了大量的改进。电源供电由交流电向直流供电方向发展，由6V碱性电池到现在的锂电池，消除了人们使用交流电的疑虑；水龙头中的电磁阀结构也进行了重大改进，实现了结构简单、紧凑、耐压、装拆维修方便，打开、关毕迅速，耗电量极小；红外线控制模块大量采用贴片焊接电子元器件，大大缩小红外线控制模块的体积，具有微功耗、防水、耐高温等优点。

目前，红外线光控水龙头主要有两种：

1.遮挡式红外线自动开关水龙头，当人伸手洗涤时，将红外光束遮挡，水龙头自动开启放水；洗毕人离开，延时放水15秒后自动关闭停水。

2.红外线光控水龙头，红外线光控水龙头的电路分为发、收两部分，并置于水龙头的两侧，当人手接近水龙头时，红外发射管发出的红外线经人手反射到红外接收管，接收管接收到反射的光信号后自动转换为电信号，经后续电路进一步放大，最后经驱动电路控制电磁阀动作打开水龙头；当人手远离水龙头时，接收管接收不到反射的光信号，驱动电路断开电磁阀电源，水龙头自动关闭。

现在产品存在的部分缺陷：采用交流供电安装不方便，电源与水接触恐有触电之虑，如遇停电水龙头就不能正常使用；红外线感应易受背景光和阳光直射影响，有时造成非使用状态下流水；直流供电的红外线光控水龙头电池寿命短，须经常更换电池。上述诸多缺陷，在一定程度上使红外线光控水龙头推广受到影响。

本发明所述的红外光线控水龙头克服了上述诸多缺陷，实现了电路结构简洁、抗干扰能力强、工作性能可靠、电路全部使用普通电子元器件制作、造价低廉等要求。红外光线控水龙头可广泛用于酒店、宾馆、写字楼、公厕、医院、客运站、机场等公共场所。

以下详细说明本发明所述的红外线光控水龙头在实施过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明所述的红外光线控水龙头实现了电路结构简洁、抗干扰能力强、工作性能可靠、电路全部使用普通电子元器件制作、造价低廉等要求。红外光线控水龙头可广泛用于酒店、宾馆、写字楼、公厕、医院、客运站、机场等公共场所。

电路工作原理：在红外光线控水龙头的电路中，加到水龙头的直流电压仅有l2V，对使用者不存在安全隐患。l2V直流电源提供给红外光发射管D1工作，当红外光接收管D2接收到微弱的人体红外反射信号后，将其转换成直流信号，该直流信号耦合到第一级运算放大器IC1的第3脚正输入端进行放大，运算放大器IC1的第2脚负输入端加入一个小偏置电压，防止小信号干扰。从运算放大器IC1的第3脚输出放大后的信号送到第二级运算放大器IC1的第5脚正输入端作为电压比较器，比较器的翻转电压由第二级运算放大器IC1的第6脚负输入端外接的电阻R5、电阻R6分压值决定。电阻R7是运算放大器IC1的正反馈电阻，它与电解电容C1构成延时电路，防止人体活动时红外信号中断发生中断供水现象。当第二级运算放大器IC1的第7脚输出高电平时，NPN型三极管VT1导通，控制电磁阀DCF打开水龙头放水。

技术方案：红外线光控水龙头，它包括12V直流电源、红外光发射电路和红外光接收电路、直流信号一级放大电路、直流信号二级放大及延时电路、电磁阀驱动电路，其特征在于：

红外光发射电路和红外光接收电路：它由红外光发射管D1和电阻R1、红外光接收管D2和电阻R2组成，红外光发射管D1的正极接电路正极VCC，红外光发射管D1的负极通过电阻R1接电路地GND，红外光接收管D2的正极接电路正极VCC，红外光接收管D2的负极通过电阻R2接电路地GND，红外光接收管D2的负极接直流信号一级放大电路；

直流信号一级放大电路：它由运算放大器IC1、电阻R3和电阻R4组成，运算放大器IC1第3脚接红外光接收管D2的负极，运算放大器IC1第2脚接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端和运算放大器IC1第8脚接电路正极VCC，电阻R4的另一端和运算放大器IC1第4脚接电路地GND，运算放大器IC1的第1脚接直流信号二级放大电路；