自来水感应开关控制器的设计与制作 第4页
3.2.2 红外接收放大器
图中L1为红外接收管，当接收到红外线时产生反向电流，其值与接收到的红外光成正比，R9为其提供偏置电流。U1B组成的零偏置反相放大器，接收到信号时U1B输出为正向窄脉冲，其波形与发射波形相同，幅度由接收信号强弱决定，见图3-4B中B点波形。
3.2.3 抗干扰电压比较器
U1C为单阀值电压比较器，其阀值电平
VT=R12×VCC/（R11+R12）=2.79 V
其输出波形为一负脉冲见图3-4B中C点波形。
B点波形（幅度由接收信号强弱决定） C点波形
VCC t U1D输出脉冲宽度
D点波形VCC
VT+ t图3-4B 接收电路中B、C、D点的波形
3.2.4 检波（滤波）、防抖电路
由D7、C8、R13组成检波（滤波）电路，将抗干扰电压比较器输出的负向窄脉冲信号进行检波及滤波，二极管D7的导通电阻很小，因而对C8的充电速度很快，而R13较大，因而对C8的放电速度较慢，于是形成了快充慢放电路，见图3-4B中D点的“锯齿”波形。其后由U1D、R14、R15、R16组成的双阀值电压比较器，对“锯齿”波形整形，反相输出一正脉冲，其前沿响应于接收脉冲的前沿，脉宽由C8、R13放电速度和U1D的正向阀值电平决定，见图3-4B中D点波形。
3.2.5 驱动电路
因为本电路的负载为自来水电磁阀，而集成运放LM324的输出电压与输出电流都比较小，所以在电路中增加了由Q1（三极管）、K1（继电器）组成的中间驱动器，由Q1驱动K1，K1驱动自来水电磁阀，实现对自来水的控制功能。
3.2.6 电源电路
电源变压器T1将交流220V市电转换为交流15V 的安全低压，经D3～D6桥式整流，C1、C2电源滤波，得到约+19V的脉动直流电压，再由集成串联稳压器U2（78L12）进行电压稳定，输出+12V的直流稳定电压，供集成运放LM324及接收、驱动电路所用。+19V电压专供发射电路所用，是因为发射电路的输出电流较大，单独供电能够避免对接收部分的干扰。
第四章 安装制作与调试
4.1设计中遇到的问题及解决办法
在开始电路设计制作的时候，需要对芯片有足够的了解，由于资料大都是英文的，所以对我造成了一定的障碍，后来经过顾晓天老师的帮助和指导老师孙老师的耐心讲解才使我有了了解。
在电路板设计完成后，经过焊接和测量，发现时间延时过长，大约为3.5秒，当反射物离开时，电路不能较快关断，不能符合实际使用情况，调试中将放电电阻R13改换20K后又过于灵敏，容易产生抖动，经过反复的调试，最后采用了51K的电阻，延时约为1秒，比较理想。
在安装完红外线收发器后，由于红外发射管与接收管安装过近，相互干扰，没有达到预期的伸手阻挡才产生接通效果，而是经常处于接通状，需要在外面包一屏蔽层才能达到效果，经过思考，最后将红外发射管和接收管用黑色热缩管进行嵌套，尽量减小相互之间干扰。
4.2 有待进一步完善的工作：
该电路要应用于实际，仍需要配有电磁阀等器件才能使用，由于设计和展示的限制所以只能用LED发光二极管来作为自来水的控制指示。另外工艺上还有待进一步提高。