專利名稱：一種低功耗紅外線感應水龍頭控制器的制作方法
技術領域：
一種低功耗紅外線感應水龍頭控制器技術領域[0001]本實用新型涉及一種自動水龍頭的控制裝置，具體地說是一種低功耗紅外線感 應水龍頭控制器。
背景技術：
[0002]發(fā)明專利名稱感應式水龍頭，專利號03150944.4公開了一種感應式水龍 頭，包括一水龍頭本體，一配設在本體內(nèi)的閥門驅(qū)動部件，一以紅外線感應而啟閉閥門 驅(qū)動部件的感應部件，以及位于水龍頭本體的進水口與出水口連接處的由閥門驅(qū)動部件 控制的開、關的閥芯；閥門驅(qū)動部件包括一微型電機，一與所述的微型電機相連接的精 密減速機構(gòu)，與所述的減速機構(gòu)相連接的帶一陶瓷芯片的閥芯；感應部件包括一感應 器，一由微型芯片程序控制的驅(qū)動控制器；驅(qū)動控制器與感應器的低壓直流電源由電池 供電裝置提供。本發(fā)明的優(yōu)點是采用特制的微型芯片與微型電機、精密機械傳動機構(gòu)三 者科學地組合一體的設計，其結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)異；將感應式水龍頭的感應部件與閥門 驅(qū)動部件采用了一體化配置，使整體結(jié)構(gòu)較為合理、產(chǎn)品造型更小巧、使用更可靠。[0003]由于感應水龍頭使用較為頻繁，故其對功耗特別敏感。現(xiàn)有感應水龍頭的智能 式感應控制器，結(jié)構(gòu)復雜，其控制電路的功耗較大，而且容易受到干擾。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，而提供一種低功耗 紅外線感應水龍頭控制器。[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種低功耗紅外線感應水 龍頭的控制器，包括紅外線接收電路、紅外線發(fā)射電路、電源電路、單片機電路、電機 驅(qū)動電路和電機。單片機電路控制紅外線發(fā)射電路發(fā)出紅外線光束，紅外線接收電路接 收反射回的紅外線光束，將接收到信號放大后發(fā)送給單片機電路，單片機電路接收紅外 線接收電路的反饋信號，向電機驅(qū)動電路發(fā)送對應開啟閥門的控制信號；單片機電路停 止接收紅外線接收電路的反饋信號后，向電機驅(qū)動電路發(fā)送對應關閉閥門的控制信號。[0006]為優(yōu)化上述技術方案，采取的措施還包括[0007]上述的單片機電路控制紅外線發(fā)射電路發(fā)出調(diào)制頻率的紅外線光束，紅外線接 收電路接收相應頻率的紅外線光束。[0008]上述的單片機電路連接有用于手動控制閥門啟閉的按鈕電路，按鈕電路包括相 并聯(lián)的按鈕和第六濾波電容，按鈕電路的一端連接單片機電路，另一端接地。[0009]上述的紅外線發(fā)射電路，包括發(fā)射管、開關三極管、基極限流電阻和濾波電 路，開關三極管的基極與基極限流電阻一端相連接，基極限流電阻的另外一端與單片機 電路相連；開關三極管的集電極與發(fā)射管一端相連；發(fā)射管的另一端通過濾波電路與電 源電路的正極相連；開關三極管的發(fā)射極接地。[0010]上述的濾波電路，由濾波電阻和第一濾波電容構(gòu)成。第一濾波電容一端與濾波電阻的一端相連；濾波電阻的另一端與電源電路的正極相連；第一濾波電容的另一端與 電源電路的負極相連。[0011]上述的紅外線接收電路，包括一體化接收頭和限流電阻；一體化接收頭的第三 針腳與限流電阻相連；一體化接收頭的第二針腳與電源電路的負極相連；一體化接收頭 的第一針腳與單片機電路的一端相連。[0012]上述的電源電路包括電池和穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路由低壓差穩(wěn)壓芯片、第二濾波 電容、第三濾波電容、第四濾波電容、第五濾波電容、第七濾波電容和第八濾波電容組 成。[0013]上述的低壓差穩(wěn)壓芯片的第一接口連接電源，低壓差穩(wěn)壓芯片的第二接口接 地，在第一接口和第二接口之間并聯(lián)連接有第二濾波電容、第四濾波電容和第七濾波電 容；低壓差穩(wěn)壓芯片的第三接口連接標準.電壓，在第一接口和第三接口之間并聯(lián)連接有 第三濾波電容、第五濾波電容和第八濾波電容。[0014]上述的電機驅(qū)動電路由第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻，第二三極管、第三三極管、第四三極管、第五三極管構(gòu)成。[0015]上述的第二三極管為型三極管，第二三極管的發(fā)射極連接電源，第二三極管的 集電極連接第四三極管的集電極；第四三極管為型三極管，第四三極管的基極連接單片 機的第針腳，第四三極管的發(fā)射極接地；第三三極管為型三極管，第三三極管的發(fā)射極 連接電源，第三三極管的集電極連接第五三極管的集電極；第五三極管為型三極管，第 五三極管的基極連接單片機的第針腳，第五三極管的發(fā)射極接地；第二三極管的基極通 過第四電阻連接第三三極管的集電極和第五三極管的集電極，第三三極管的基極通過第 五電阻連接第二三極管的集電極和第四三極管的集電極。[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器具有以 下優(yōu)點紅外線接收電路采用一體化接收頭，與分立元件相比，具有所用元器件少，因 此電路板體積可以做得很?。患t外線接收電路采用脈沖供電，大大降低了電路工作時 間，減輕了單片機工作負擔，也大大的降低了控制器的功耗，延長了電池的使用壽命； 紅外紅發(fā)射電路采用信號調(diào)制，增強了紅外線接收電路的接收靈敏度和抗干攏能力。


[0017]圖1是本實用新型的電路原理示意圖；[0018]圖2是本實用新型的紅外線發(fā)射電路的電路原理圖；[0019]圖3是本實用新型的紅外線接收電路的電路原理圖；[0020]圖4是本實用新型的電源電路的電路原理圖；[0021]圖5是本實用新型的單片機電路的電路原理圖；[0022]圖6是本實用新型的電機驅(qū)動電路的電路原理圖。
具體實施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。[0024]圖1至圖6所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]其中的附圖標記為紅外線接收電路Si、紅外線發(fā)射電路S2、按鈕電路S3、電5池S4、穩(wěn)壓電路S5、單片機電路S6、電機驅(qū)動電路S7、電機S8、按鈕K1、第一濾波電 容Cl、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第四濾波電容C4、第五濾波電容C5、第六 濾波電容C6、第七濾波電容C7、第八濾波電容C8、發(fā)射管Al、一體化接收頭A2、開關 三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第五三極管Q5、基極限 流電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、限流電阻R8、低 壓差穩(wěn)壓芯片U1、單片機U2。[0026]如圖1所示，本實用新型的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，包括紅外 線接收電路Si、紅外線發(fā)射電路S2、電源電路、單片機電路S6、電機驅(qū)動電路S7和電 機S8，電源電路包括電池S4和穩(wěn)壓電路S5。[0027]本實用新型的單片機電路S6控制紅外線發(fā)射電路幻發(fā)出紅外線光束。當光束前 方有遮擋物體時，既產(chǎn)生反射，紅外線接收電路Sl接收反射回的紅外線光束，將接收到 信號放大后發(fā)送給單片機電路S6，單片機電路S6接收紅外線接收電路Sl的反饋信號， 向電機驅(qū)動電路S7發(fā)送對應開啟閥門的控制信號，電機驅(qū)動電路S7控制電機S8正轉(zhuǎn)打 開閥門。單片機電路S6停止接收紅外線接收電路Sl的反饋信號后，向電機驅(qū)動電路S7 發(fā)送對應關閉閥門的控制信號，電機驅(qū)動電路S7控制電機S8反轉(zhuǎn)關閉閥門。[0028]單片機電路S6連接有用于手動控制閥門啟閉的按鈕電路S3，按鈕電路S3包括 相并聯(lián)的按鈕Kl和第六濾波電容C6，按鈕電路S3的一端連接單片機電路S6，另一端接 地。通過按鈕電路S3中的按鈕控制，可讓電機S8正轉(zhuǎn)，打開閥體。在一分鐘之內(nèi)，若 用戶再次按下按鈕，則電機S8反轉(zhuǎn)，關閉閥體。若一分鐘之內(nèi)沒有再次按下按鈕，則一 分鐘到了之后，電機S8自動反轉(zhuǎn)，關閉閥體，防止感應水龍頭一直出水，浪費水源。[0029]上述的紅外線發(fā)射電路S2，包括發(fā)射管Al、開關三極管Q1、基極限流電阻R3 和RC濾波電路，開關三極管Ql的基極與基極限流電阻R3—端相連接，基極限流電阻 R3的另外一端與單片機電路S6相連；開關三極管Ql的集電極與發(fā)射管Al —端相連； 發(fā)射管Al的另一端通過RC濾波電路與電源電路的正極相連；開關三極管Ql的發(fā)射極 接地。[0030]RC濾波電路，由濾波電阻和第一濾波電容Cl構(gòu)成。第一濾波電容Cl 一端與 濾波電阻的一端相連；濾波電阻的另一端與電源電路的正極相連；第一濾波電容Cl的另 一端與電源電路的負極相連。[0031]紅外線接收電路Si，包括一體化接收頭A2和限流電阻R8; —體化接收頭A2的 第三針腳與限流電阻R8相連；一體化接收頭A2的第二針腳與電源電路的負極相連；一 體化接收頭A2的第一針腳與單片機電路S6的一端相連。[0032]穩(wěn)壓電路S5由低壓差穩(wěn)壓芯片U1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第四 濾波電容C4、第五濾波電容C5、第七濾波電容C7和第八濾波電容C8組成。如圖4所 示，低壓差穩(wěn)壓芯片Ul的第一接口連接電源VCC，第二接口接地，在第一接口和第二接 口之間并聯(lián)連接有第二濾波電容C2、第四濾波電容C4和第七濾波電容C7。低壓差穩(wěn)壓 芯片Ul的第三接口連接標準3.3V電壓，在第一接口和第三接口之間并聯(lián)連接有第三濾波 電容C3、第五濾波電容C5和第八濾波電容C8。[0033]本實用新型的單片機電路S6包括OTP單片機U2。工作時，紅外線接收電路Sl 的電源通過單片機U2的1腳開啟，單片機U2的14腳輸出調(diào)制脈沖信號，通過紅外線發(fā)射電路S2的發(fā)射管Al及其驅(qū)動電路，將脈沖信號轉(zhuǎn)化為紅外線光束，并向外界發(fā)射， 然后通過單片機U2的1腳關閉紅外線接收電路Sl的電源。當光束前方有遮擋物體時， 既產(chǎn)生反射，此時紅外線接收電路Sl的一體化接收頭A2有微弱的信號接收到，經(jīng)一體 化接收頭A2內(nèi)部整形放大將有用的信號傳給單片機U2處理，最后由單片機電路S6發(fā)出 信號給電機驅(qū)動電路S7,通過電機驅(qū)動電路S7控制電機S8的運轉(zhuǎn)。在紅外線接收電路 Sl接收到反射回的信號時，電機S8運轉(zhuǎn)打開閥體。打開閥體之后，當光束前方無遮擋 物體時，單片機電路S6發(fā)出關閉信號給電機驅(qū)動電路S7，通過電機S8反轉(zhuǎn)關閉閥體。[0034]電機驅(qū)動電路S7由第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7，第 二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4和第五三極管Q5構(gòu)成。如圖6所示，本 實施例中，第二三極管Q2為PNP型三極管，第二三極管Q2的發(fā)射極連接電源VCC，集 電極連接第四三極管Q4的集電極；第四三極管Q4為NPN型三極管，第四三極管Q4的 基極連接單片機U2的第13針腳FR，發(fā)射極接地。第三三極管Q3為PNP型三極管，第 三三極管Q3的發(fā)射極連接電源VCC，集電極連接第五三極管Q5的集電極；第五三極管 Q5為NPN型三極管，第五三極管Q5的基極連接單片機U2的第12針腳BK，發(fā)射極接 地。第二三極管Q2的基極通過第四電阻R4連接第三三極管Q3的集電極和第五三極管 Q5的集電極，第三三極管Q3的基極通過第五電阻R5連接第二三極管Q2的集電極和第 四三極管Q4的集電極。[0035]本實用新型中，發(fā)射管Al采用直徑為Φ3的紅外線發(fā)射頭。紅外線接收電路Sl 采用集成一體化接收頭A2作為接收電路。由于一體化接收頭A2需要連續(xù)的調(diào)制信號才 能正常接收，故工作時紅外線發(fā)射電路S2需要發(fā)射調(diào)制信號。本實施例中，采用中心頻 率為38KHz —體化接收頭A2，發(fā)射管Al的調(diào)制信號中心頻率也對應控制在38KHz，故 對于偏離中心頻率的其他光線具有很強的抑制效果，對于控制器本身所發(fā)出的38KHz的 有用信號具有很強的接收靈敏度。另外紅外線接收電路Sl采用脈沖供電，由單片機U2 的一個引腳給紅外線接收電路Sl供電，本控制器工作時只需要將一體化接收頭A2電源 開啟，通過紅外線發(fā)射電路S2發(fā)射調(diào)制信號，工作完成后關閉紅外線接收電路Sl電源即 可，從而大大降低了紅外線發(fā)射電路S2和紅外線接收電路Sl的工作時間，同時極大的減 少了控制器電路的功耗。[0036]本實用新型的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改 型都不會脫離本實用新型的范圍。
權利要求1.一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，包括紅外線接收電路61)、紅外線發(fā)射 電路62)、電源電路、單片機電路66)、電機驅(qū)動電路67)和電機68)，其特征是 所述的單片機電路66)控制紅外線發(fā)射電路62)發(fā)出紅外線光束，所述的紅外線接收電 路61)接收反射回的紅外線光束，將接收到信號放大后發(fā)送給單片機電路66)，所述的 單片機電路66)接收紅外線接收電路61)的反饋信號，向電機驅(qū)動電路67)發(fā)送對應 開啟閥門的控制信號；所述的單片機電路66)停止接收紅外線接收電路61)的反饋信號 后，向電機驅(qū)動電路87)發(fā)送對應關閉閥門的控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的單片機電路66)控制紅外線發(fā)射電路62)發(fā)出調(diào)制頻率的紅外線光束，所述的紅外線 接收電路61)接收相應頻率的紅外線光束。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的單片機電路66)連接有用于手動控制閥門啟閉的按鈕電路63)，所述的按鈕電路63) 包括相并聯(lián)的按鈕(Kl)和第六濾波電容(C6)，按鈕電路63)的一端連接單片機電路 (S6),另一端接地。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征 是所述的紅外線發(fā)射電路62)，包括發(fā)射管(Al)、開關三極管(Ql)、基極限流電阻 (R3)和RC濾波電路，所述的開關三極管(Ql)的基極與所述的基極限流電阻(R3) —端 相連接，所述的基極限流電阻(R3)的另外一端與單片機電路66)相連；所述的開關三 極管(Ql)的集電極與所述的發(fā)射管(Al) —端相連；所述的發(fā)射管(Al)的另一端通過 所述的RC濾波電路與電源電路的正極相連；所述的開關三極管(Ql)的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的RC濾波電路，由濾波電阻和第一濾波電容(Cl)構(gòu)成；所述的濾波電阻的另一端與電 源電路的正極相連接，濾波電阻的另一端與第一濾波電容(Cl)的一端相連接；所述的第 一濾波電容(Cl)的另一端與電源電路的負極相連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的紅外線接收電路61)，包括一體化接收頭(A》和限流電阻(R8)；所述的一體化接收 頭(A2)的第三針腳與限流電阻(R8)相連；所述的一體化接收頭(A2)的第二針腳與電 源電路的負極相連；所述的一體化接收頭(A》的第一針腳與單片機電路66)的一端相 連。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的電源電路包括電池64)和穩(wěn)壓電路65)，所述的穩(wěn)壓電路65)由低壓差穩(wěn)壓芯片 (Ul) >第二濾波電容(C2)、第三濾波電容(C3)、第四濾波電容(C4)、第五濾波電容 (C5)、第七濾波電容(C7)和第八濾波電容(C8)組成。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所述 的低壓差穩(wěn)壓芯片(Ul)的第一接口連接電源(VCC)，低壓差穩(wěn)壓芯片(Ul)的第二接口 接地，在所述的第一接口和第二接口之間并聯(lián)連接有第二濾波電容(<^)、第四濾波電容 (C4)和第七濾波電容(C7)；低壓差穩(wěn)壓芯片(Ul)的第三接口連接標準3.3V電壓，在所 述的第一接口和第三接口之間并聯(lián)連接有第三濾波電容(C3)、第五濾波電容((^)和第八 濾波電容(CS)0
9.根據(jù)權利要求7所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所 述的電機驅(qū)動電路67)由第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻 (R7),第二三極管(C^)、第三三極管(Q;3)、第四三極管(Q4)和第五三極管(Q5)組 成。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，其特征是所 述的第二三極管(Q2)為PNP型三極管，第二三極管(Q2)的發(fā)射極連接電源(VCC)， 第二三極管(Q2)的集電極連接第四三極管(Q4)的集電極；所述的第四三極管(Q4)為 NPN型三極管，第四三極管(Q4)的基極連接單片機(U2)的第13針腳(FR)，第四三極 管(Q4)的發(fā)射極接地；所述的第三三極管(Q;3)為PNP型三極管，第三三極管(Q3)的 發(fā)射極連接電源(VCC)，第三三極管(Q;3)的集電極連接第五三極管(C^)的集電極；所 述的第五三極管(Q5)為NPN型三極管，第五三極管(Q5)的基極連接單片機(U2)的第 12針腳(BK)，第五三極管(Q5)的發(fā)射極接地；所述的第二三極管(Q2)的基極通過第 四電阻(R4)連接第三三極管的集電極和第五三極管(C^)的集電極，所述的第三三 極管(Q;3)的基極通過第五電阻(R5)連接第二三極管(C^)的集電極和第四三極管(Q4) 的集電極。
專利摘要本實用新型公開了一種低功耗紅外線感應水龍頭的控制器，包括紅外線接收電路、紅外線發(fā)射電路、電源電路、單片機電路、電機驅(qū)動電路和電機，單片機電路控制紅外線發(fā)射電路發(fā)出紅外線光束，紅外線接收電路接收反射回的紅外線光束，將接收到信號放大后發(fā)送給單片機電路，單片機電路接收紅外線接收電路的反饋信號，向電機驅(qū)動電路發(fā)送對應開啟閥門的控制信號；單片機電路停止接收紅外線接收電路的反饋信號后，向電機驅(qū)動電路發(fā)送對應關閉閥門的控制信號。
文檔編號G05B19/042GK201810850SQ20102054101
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月21日
發(fā)明者沈海橋 申請人:余姚市心雨潔具有限公司