信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)設(shè)計(jì)題目:智能飲水機(jī)水杯識別及自動(dòng)注水電路設(shè)計(jì)專業(yè):應(yīng)用電子技術(shù)班級:學(xué)號:姓名:指導(dǎo)教師:二00九年十二月十六日四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書PAGEII目錄TOC\o"1-3"\h\u7194摘要 120971第1章緒論 2211121.1智能飲水機(jī)的慨述 2259891.2設(shè)計(jì)的目的與意義 2159241.3設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 320180第2章系統(tǒng)方案論證 472622.1電源電路 418452.2水杯識別及信號處理電路 459482.3定時(shí)電路 5216782.4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路 6302622.5整機(jī)電路框圖 723731第3章單元電路設(shè)計(jì) 8322383.1直流穩(wěn)壓源電路設(shè)計(jì) 8149363.2水杯識別及信號處理電路設(shè)計(jì) 926173.2.1TCRT5000模塊介紹 968873.2.2水杯識別及信號處理電路設(shè)計(jì) 10309423.3定時(shí)電路設(shè)計(jì) 11153963.3.1555集成芯片介紹 11295053.3.2定時(shí)電路設(shè)計(jì) 12168483.4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 1322111第4章電路仿真及制作 15174514.1電路仿真 15132644.2電路制作 16182974.3測試 1731652總結(jié) 183299致謝 197764參考文獻(xiàn) 2028456附錄整機(jī)原理圖 21第21頁摘要該設(shè)計(jì)綜合電子技術(shù)理論，從實(shí)際生活出發(fā)，完善了飲水機(jī)的功能。設(shè)計(jì)方案中，采用紅外傳感器TCRT5000模塊作為檢測單元，運(yùn)用555定時(shí)器，繼電器，電池閥等主要元器件完成設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩功能，即水杯的自動(dòng)識別及自動(dòng)注水功能，包括檢測、信號整形，定時(shí)電路和電磁閥的驅(qū)動(dòng)等電路模塊單元。與傳統(tǒng)的飲水機(jī)相比，由于采用了自動(dòng)檢測和控制的電子設(shè)計(jì)技術(shù)，可較好地實(shí)現(xiàn)對水杯的自動(dòng)識別和注水功能，這不僅節(jié)約了水資源也保證了用戶的安全，給用戶帶來方便，具有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞紅外識別；自動(dòng)注水；控制第1章緒論隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種電子產(chǎn)品逐步滲透到生活的各個(gè)角落。21世紀(jì)，電子產(chǎn)品將有更為迅猛的發(fā)展，它在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有越來越重要的地位?？梢韵胂螅?dāng)今世界，脫離了電子產(chǎn)品將是一個(gè)黑暗與枯燥的世界。運(yùn)用電子設(shè)計(jì)理論，充分結(jié)合生活實(shí)際，我們設(shè)計(jì)了該智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)。1.1智能飲水機(jī)的慨述安全，健康，便捷的話題隨時(shí)都是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣?，方便而又具有現(xiàn)代生活氣息的飲水機(jī)早已走入尋常百姓家，并在兩三年內(nèi)迅速贏得了市場。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國大中城市約有80％以上的家庭擁有飲水機(jī)。飲水機(jī)已經(jīng)不再是擺設(shè)品或奢侈品，而成為家庭的必需品，在忙碌的都市生活中人們對飲水追求的是用得便捷與喝得健康，因此飲水機(jī)也不斷的朝著智能化，人性化得方向發(fā)展。隨著智能飲水機(jī)種類的日益增多，各種飲水機(jī)因機(jī)型不同，功能和用途也不盡相同，不同層次的消費(fèi)者對飲水機(jī)的看法不同，這就需要設(shè)計(jì)者們根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)計(jì)出使用于不同場合的職能飲水機(jī)，來給消費(fèi)者帶來方便。面對消費(fèi)者新的需求，眾多設(shè)計(jì)者通過技術(shù)改良在產(chǎn)品的外觀造型、附加功能等方面大做文章，希望以此來迎得消費(fèi)者的青睞。然而，無論款式如何新穎，炒作多么超前，傳統(tǒng)飲水機(jī)始終沒有解決消費(fèi)者真正關(guān)心的“安全、便捷，健康”問題，這也成了限制整個(gè)設(shè)計(jì)者們進(jìn)一步突破的天花板。在此背景下，智能化的飲水機(jī)一經(jīng)上市就引起了廣泛的關(guān)注，并迅速受到消費(fèi)者的青睞。相比傳統(tǒng)的飲水機(jī)，智能飲水機(jī)在保證水質(zhì)的新鮮，健康、用水的便捷，安全方面具有先天的優(yōu)勢：智能的飲水機(jī)都采用獨(dú)特的芯片來控制整個(gè)飲水機(jī)系統(tǒng)，徹底切除了傳統(tǒng)飲水機(jī)笨重與麻煩，改變了傳統(tǒng)飲水機(jī)制取水的模式，既當(dāng)水杯放上飲水機(jī)時(shí)水就自動(dòng)流出，既快捷、方便又安全；不僅如此，按普通三口之家計(jì)算，使用智能飲水機(jī)，一天的耗電量僅為0.4度，整機(jī)的耗電量比傳統(tǒng)飲水機(jī)的節(jié)省50%。1.2設(shè)計(jì)的目的與意義隨著科技的不斷發(fā)展，人們的生活水平的不斷提高，對技術(shù)產(chǎn)品的越來越多的使用，人們對產(chǎn)品的智能化、自動(dòng)化要求也越來越高。為了滿足人們飲水時(shí)的方便，本課題設(shè)計(jì)出了一款智能飲水機(jī)。本著人性化化設(shè)計(jì)、安全，健康，便捷的原則，利用紅外識別的科學(xué)技術(shù)原理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水功能，解決了人們在忙碌生活著取水的不便。也給21世紀(jì)科技發(fā)展的浪潮帶來了新的活力，也為電子產(chǎn)品智能飲水機(jī)的發(fā)展邁出了新的步伐。1.3設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容1．設(shè)計(jì)要求采用直流穩(wěn)壓，紅外傳感器，555定時(shí)器原理設(shè)計(jì)并制作一個(gè)自動(dòng)識別水杯并注水的電路，主要技術(shù)指標(biāo)要求：（1）電源電壓5V；（2）555定時(shí)器定時(shí)時(shí)間18s；（3）555暫穩(wěn)態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器控制電磁閥工作。2．設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)一個(gè)水杯自動(dòng)識別并注水的電路，其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括一下幾個(gè)部分：（1）方案論證及系統(tǒng)框圖；（2）單元電路設(shè)計(jì)；（5）電路安裝、調(diào)試。第2章系統(tǒng)方案論證2.1電源電路集成穩(wěn)壓橋式全波整流集成穩(wěn)壓橋式全波整流負(fù)載濾波變壓器交流電源圖2-1方案一框圖該方案的設(shè)計(jì)流程方框圖如上所示，交流電經(jīng)過降壓，整流，濾波可以得到比較平滑的直流電，但由于交流電網(wǎng)輸入電壓的被動(dòng)和電路負(fù)載的變化使直流電壓不穩(wěn)定，故在本直流電源中增加集成穩(wěn)壓電路以確保設(shè)備的正常工作。半橋整流交流電源半橋整流交流電源降壓電容分立穩(wěn)壓濾波負(fù)載圖2-2方案二框圖AC220V電源電壓，經(jīng)降壓電容，半橋整流，及濾波電容濾波和穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后，取得+5的直流電來供負(fù)載使用。兩種方案比較，在功能方面都能實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的供電，方案一主要通過變壓器的降壓及整流濾波來實(shí)現(xiàn)直流電的輸出，該方案的穩(wěn)定性高，實(shí)用性大。方案二通過二極管的降壓及整流濾波來實(shí)現(xiàn)雖然元器件少但不易實(shí)現(xiàn)，故直流電源部分采用方案一。2.2水杯識別及信號處理電路方案一此水杯識別電路非常簡單，采用TCRT5000作為信號識別元件，當(dāng)水杯放到傳感器上時(shí)為傳感器提供反射條件，使紅外線傳感器輸出高電平，高電平信號送到微分電555單穩(wěn)態(tài)延時(shí)555單穩(wěn)態(tài)延時(shí)下降沿脈沖信號圖2-3方案一框圖路經(jīng)過微分和反相作用為555定時(shí)器提供一下降沿脈沖。該方案結(jié)構(gòu)簡單所用元器件較少，并且穩(wěn)定性高。紅外移動(dòng)傳感器紅外移動(dòng)傳感器微分非門 圖2-4方案二框圖該電路采用靈敏度極高的紅外移動(dòng)傳感器來對水杯進(jìn)行識別，當(dāng)水杯接近傳感器時(shí)，微分電路得到+5V的電壓信號，經(jīng)過微分電路的微分和非門的作用，為555定時(shí)器提供一個(gè)下降沿脈沖，此電路所用元件價(jià)格昂貴，成本高。兩種方案都能實(shí)現(xiàn)對水杯的自動(dòng)識別和信號處理，方案一采用紅外遮擋式傳感器，元件獨(dú)立，安裝方便并且穩(wěn)定性較高，方案二采用紅外移動(dòng)傳感器，靈敏度很高但價(jià)格昂貴，經(jīng)比較水杯識別及信號處理電路采用方案一。2.3定時(shí)電路紅外遮擋傳感器紅外遮擋傳感器三極管反相微分圖2-5方案一框圖當(dāng)下降沿脈沖到來時(shí)，給555單穩(wěn)態(tài)電路提供一輸入信號，從而啟動(dòng)555定時(shí)器工作，使電路工作在暫穩(wěn)態(tài)，此時(shí)555輸出為高電平；當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)，555輸出為低電平，在定時(shí)器為暫穩(wěn)態(tài)階段就本設(shè)計(jì)所需的定時(shí)時(shí)間。2．方案二觸發(fā)信號觸發(fā)信號非門電容電阻式延時(shí)電路晶閘管控制圖2-6方案二框圖當(dāng)觸發(fā)信號到來，經(jīng)過非門的反相作用為電容電阻式延時(shí)電路提供電源電壓，利用晶體管的控制對電容實(shí)現(xiàn)充放電，從而起定時(shí)作用。此方案定時(shí)不精確并且分立元件多，安裝不方便占用PCB板位置多。兩種方案都能起到定時(shí)作用，方案一采用555集成芯片來定時(shí)，定時(shí)精確并且方便制作，方案二采用大電容來定時(shí)雖然能實(shí)現(xiàn)定時(shí)，但定時(shí)不精確并且分立元件多，安裝不方便占用PCB板位置多，經(jīng)比較定時(shí)電路采用方案一來實(shí)現(xiàn)定時(shí)。2.4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路高電平電磁繼電器高電平電磁繼電器電磁閥圖2-7方案一框圖當(dāng)555定時(shí)器輸出為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器開始工作使常開狀態(tài)的繼電器跳變到常閉狀態(tài)，從而使電磁閥導(dǎo)通為飲水機(jī)注水。2．方案二高電平高電平電磁閥固態(tài)繼電器圖2-8方案二框圖該方案采用固態(tài)繼電器對二通電磁閥進(jìn)行控制，當(dāng)高電平到來時(shí)固態(tài)繼電器為電磁閥供電，從而實(shí)現(xiàn)注水功能。兩種方案都能實(shí)現(xiàn)對飲水機(jī)的注水，第一種方案采用電磁繼電器對電磁閥進(jìn)行控制，結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)；第二種方案采用固態(tài)繼電器，雖然能實(shí)現(xiàn)功能但固態(tài)繼電器的散熱大還需在電路中加散熱裝置，故采用方案一。2.5整機(jī)電路框圖經(jīng)過上述方案的論證，綜合比較得出2-9整機(jī)框圖：穩(wěn)壓穩(wěn)壓橋式全波整流濾波變壓器交流電源電磁繼電器555定時(shí)紅外遮擋式傳感器電磁閥三極管的反相微分圖2-9整機(jī)方案框圖220V交流電壓經(jīng)過降壓，整流，濾波可以得到平滑的直流電，再經(jīng)過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓給紅外遮擋式傳感器，三極管及555定時(shí)器提供工作電壓。當(dāng)水杯放在紅外遮擋式傳感器上時(shí)傳感器輸出高電平信號，經(jīng)過微分和三極管的反相為555定時(shí)器提供一個(gè)下降沿脈沖，555定時(shí)器的輸出為高電平為電磁繼電器提供驅(qū)動(dòng)電壓，電磁繼電器由常開狀態(tài)跳變到常閉狀態(tài)，從而使電磁閥導(dǎo)通為飲水機(jī)注水。定時(shí)結(jié)束時(shí)555輸出為低電平，繼電器由常閉跳變到常開，飲水機(jī)停止注水。第3章單元電路設(shè)計(jì)3.1直流穩(wěn)壓源電路設(shè)計(jì)該直流穩(wěn)壓源電路實(shí)現(xiàn)是+5V的電壓輸出，原理圖如下所示：圖3-1直流穩(wěn)壓源電路圖在連接電路中，需要在變壓器的副邊接入保險(xiǎn)絲FU，以防電路短路損壞變壓器或其它器件。整個(gè)電源電路結(jié)構(gòu)形式為220V交流電壓經(jīng)過9V的變壓器輸入到橋式整流電路中，使得我們的交流電變成了脈動(dòng)直流電，后經(jīng)電源濾波電容濾波成紋波系數(shù)較小恒定直流電，在接入到三端穩(wěn)壓器LM7805①腳輸入端，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路。并且LM7805③腳輸出固定的+5V直流電壓供后面的負(fù)載使用。其原理流程框圖如圖3-2所示：變壓變壓整流濾波穩(wěn)壓圖3-2直流穩(wěn)壓電源流程圖相關(guān)元器件選擇及數(shù)量如表3-1所示：表3-1直流穩(wěn)壓電源元件清單編號名稱規(guī)格數(shù)量LM7805穩(wěn)壓器1D1、D2、D3、D4二極管1A（Iomax）4C1、C2電解電容220Uf/16V2C3、C4獨(dú)石電容0.1uF2FU保險(xiǎn)絲1A（Iomax）1T1變壓器9V/AC13.2水杯識別及信號處理電路設(shè)計(jì)3.2.1TCRT5000模塊介紹TCRT5000光電傳感器模塊是基于TCRT5000紅外光電傳感器設(shè)計(jì)的一款紅外反射式光電開關(guān)。傳感器采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高敏度光電晶體管組成，輸出信號經(jīng)施密特電路整形，穩(wěn)定可靠。其模塊電路原理如圖3-3所示：圖3-3TCRT5000傳感器模塊電路原理圖傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出來的紅外線沒有被反射回來或被反射回來但強(qiáng)度不夠大時(shí)，光敏三極管一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)模塊的輸出端為低電平，指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；被檢測物體出現(xiàn)在被檢測范圍內(nèi)時(shí)，紅外線被反射回來且強(qiáng)度足夠大，光敏三極管飽和，此時(shí)模塊的輸出端為高電平，指示二級管被點(diǎn)亮。3.2.2水杯識別及信號處理電路設(shè)計(jì)當(dāng)水杯放到紅外傳感器后會(huì)傳感器的輸出端為高電平，但555組成的單穩(wěn)態(tài)電路需要一下降沿脈沖來觸發(fā)，故在555的輸入端接入微分和反向電路，其原理如圖3-4所示：U0U0圖3-4水杯識別及處理電路由于555定時(shí)器的觸發(fā)只需一下降沿脈沖信號，故在輸入端加入微分電路其原理如圖3-5所示，電路的輸入信號是圖3-5（a）所示的矩形波，那么，在t1時(shí)刻電容C因電壓不能突變而使Uc=0，所以，此時(shí)刻R上的輸出電壓U0等于5V。此后Uc按指數(shù)規(guī)律上升到5V，相應(yīng)地，U0由5V下降至零。在t2時(shí)刻，外加信號為零Uc仍為5V，致使輸出電壓跳變到-5，隨著電容放電，Uc逐漸上升到零。待下一個(gè)矩形脈沖來到后，再重復(fù)以上過程。Uc、U0的波形分別如圖3-5（b）（c）所示：微分電路提供的是瞬間的高電平，故加入反相電路來給555定時(shí)器的輸入提供下降沿脈沖信號。當(dāng)高電平信號到來時(shí)，三極管VT1飽和，輸出為低電平（約0.3V）；輸入信號為低電平時(shí)，三極管VT1截止，輸出為高電平（約為+VCC）,電路就可以實(shí)現(xiàn)反相器的邏輯功能。從而為555定時(shí)器提供一下降沿脈沖。相關(guān)主要元器件選擇及數(shù)量如表3-2所示：UiUit1t2tt1t2t（a）UcUct（b）t（b）U0U0tt（c）圖3-5微分原理圖表3-2水杯識別電路元件清單編號名稱規(guī)格數(shù)量R1電阻7.5K1R2電阻3.5K1R3電阻430Ω1C5獨(dú)石電容100nF/16V1VT1三極管NPN13.3定時(shí)電路設(shè)計(jì)3.3.1555集成芯片介紹此模塊為本設(shè)計(jì)的核心電路，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來定時(shí)，控制后邊的繼電器工作時(shí)間，555集成芯片工作內(nèi)部原理如圖3-6所示：定時(shí)器的主要功能取決于比較器，比較器的輸出控制RS觸發(fā)器和放電管T的狀態(tài)。圖中RD為復(fù)位輸入端，當(dāng)RD為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出Vo為低電平。因此在正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。由圖可知，當(dāng)5腳懸空時(shí)，比較器C1和C2比較電壓分別為2/3Vcc和1/3Vcc。1．當(dāng)，時(shí)，比較器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器被置0,放電三極管T導(dǎo)通，輸出端V0為低電平。2．當(dāng)，時(shí)，比較器C1輸出高電平，比較器C2輸出低電平，基本RS觸發(fā)器被置1,放電三極管T截止，輸出端Vo為高電平。3．當(dāng)，時(shí)，基本RS觸發(fā)器、,觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路亦保持原狀態(tài)不變。綜合上述分析，可得555定時(shí)器功能表如表所示。如圖3-6555定時(shí)器內(nèi)部原理在電壓控制端⑤腳施加一個(gè)外加電壓（其值在0-Vcc之間），比較器的參考電壓將發(fā)生變化，電路相應(yīng)的閾值、觸發(fā)電平也將隨之變化，進(jìn)而影響電路的工作狀態(tài)。3.3.2定時(shí)電路設(shè)計(jì)圖3-7555單穩(wěn)態(tài)電路圖電路中只有一種穩(wěn)定狀態(tài)的觸發(fā)器叫做單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。其特點(diǎn)：在無外加觸發(fā)信號時(shí)，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)；當(dāng)輸入端有外加觸發(fā)脈沖信號下降沿時(shí)，輸出狀態(tài)立即發(fā)生跳變。電路進(jìn)入暫時(shí)穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，稱為暫穩(wěn)態(tài)，過一段時(shí)間電路自動(dòng)跳變到原先的穩(wěn)態(tài)。其工作波形如圖3-8所示：UUiU0tt（2/3）VCCtUUc圖3-8555單穩(wěn)態(tài)工作原理圖本次設(shè)計(jì)運(yùn)用555的定時(shí)作用來控制繼電器的工作時(shí)間，定時(shí)時(shí)間，當(dāng)水杯放上紅外傳感器TCRT5000時(shí)，555定時(shí)器的輸入端得到一下降沿脈沖，從而觸發(fā)555定時(shí)器開始工作，開始定時(shí)，在得到下降沿脈沖的瞬間定時(shí)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，輸出電壓為高電平（+5V），為繼電器提供輸入電壓，繼電器進(jìn)入常閉狀態(tài)，電磁閥開始為水杯注水（注水時(shí)間等于555定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間），當(dāng)水杯移走，經(jīng)過微分電路會(huì)給反相器的輸入提供一負(fù)電壓，使三極管截止，既而整個(gè)電路都不工作。相關(guān)元器件選擇及數(shù)量如表3.3所示：表3.3定時(shí)電路元件清單編號名稱規(guī)格數(shù)量555555定時(shí)器1R6電阻35K1C6電解電容47uF1C7獨(dú)石電容100uF13.4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)當(dāng)555定時(shí)器的輸出端為高電平時(shí)，電磁繼電器開始工作，從而控制二通電磁閥的導(dǎo)通，其原理如圖3-9所示：圖3-9繼電器工作電路本次設(shè)計(jì)用+5V的電磁繼電器，有常閉和常開兩種狀態(tài)，當(dāng)定時(shí)器輸出為高電平時(shí)，繼電器的輸入端加上了驅(qū)動(dòng)電壓，使繼電器跳變?yōu)槌ｉ]狀態(tài)，使二通電磁閥加上220V的交流電壓，二通電磁閥開始為水杯注水。當(dāng)定時(shí)器的輸出為低電平時(shí)繼電器的輸入沒有驅(qū)動(dòng)電壓，使繼電器跳變到常開狀態(tài)，此時(shí)二通電磁閥不工作。相關(guān)主要元器件選擇及數(shù)量如表3-4所示：表3-4電磁閥驅(qū)動(dòng)電路元件清單編碼名稱規(guī)格數(shù)量K1繼電器+5V1D5二極管IN40011R5電阻1001電磁閥二通1VCC電源220V1第4章電路仿真及制作4.1電路仿真本設(shè)計(jì)采用Multisim10對電路進(jìn)行仿真，由于軟件本身原因，在水杯自動(dòng)識別部分用開關(guān)代替，二通電磁閥用12W的燈泡代替。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，相當(dāng)于水杯沒有遮擋發(fā)光二極管的光線，紅外線傳感器的輸出端為低電平，繼電器處于常開狀態(tài)，燈泡熄滅。如圖4-1所示：圖4-1水杯未遮擋紅外線時(shí)仿真圖當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，相當(dāng)于水杯遮擋住發(fā)光二極管的光線，紅外線傳感器的輸出端為高電平，經(jīng)微分和反向作用為555定時(shí)器輸入一下降沿脈沖，555定時(shí)器進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)此時(shí)輸出端為高電平使繼電器由常開狀態(tài)跳變到常閉狀態(tài)，接通燈泡電路，燈泡正常發(fā)光，如圖4-2所示。當(dāng)555定時(shí)器跳變到穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出端為低電平時(shí)，燈泡熄滅，如圖4-3所示：圖4-2水杯遮擋紅外線時(shí)仿真圖圖4-3水杯離開傳感器時(shí)仿真圖4.2電路制作這里我采用萬用印制電路板對電路進(jìn)行安裝制作，首先在萬用板上進(jìn)行電路排版，然后元器件按從上到下，從左到右，先特殊再一般，先裝低矮、耐熱的安裝，最后裝集成電路。并按如下步驟進(jìn)行安裝與焊接：1．清查元器件的數(shù)量及質(zhì)量，及時(shí)更換不合格的元件。2．由孔距確定元件的安裝方式，電阻器采用臥式安裝，滌淪電容器、電解電容器采用立式安裝，并都要求緊貼電路板。3．TCRT5000模塊沒有引腳，故直接捆綁在電路板上面，插裝555定時(shí)器芯片時(shí)務(wù)必小心，引腳全部插進(jìn)后再焊接。各焊點(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、假焊及短路，焊后剪去多余引腳，并檢查所有焊點(diǎn)，確認(rèn)無誤后方可通電測試。同時(shí)還要注意電源變壓器初、次級與開關(guān)及電路板的接線，不得有誤。4.3測試全部元器件及插件焊接完后，經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)檢查后方可通電測試，用萬用表直流電壓檔測量直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓+5V左右，接上TCRT5000模塊后，在手放在紅外感應(yīng)模塊上面的瞬間，模塊指示燈點(diǎn)亮，繼電器驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管開始發(fā)光，過一段時(shí)間發(fā)光二極管熄滅，定時(shí)成功，說明電路正常。如過在手放上感應(yīng)模塊的瞬間模塊的指示燈亮，但發(fā)光二極管沒有被點(diǎn)亮說明電路沒有正常工作，需進(jìn)一步檢查信號處理電路，555定時(shí)電路及周邊元器件安裝焊接是否正常?？偨Y(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我獲益良多，剛開始著手于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)什么都不是很明白，也不知何從下手，但經(jīng)過兩個(gè)月的學(xué)習(xí)使我學(xué)到了不少新的知識，也復(fù)習(xí)了很多忘記了的舊知識，本次設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目的：當(dāng)水杯放在紅外傳感器上時(shí)對水杯進(jìn)行自動(dòng)識別，并注水，注水的時(shí)間由555定時(shí)器的RC來確定，當(dāng)定時(shí)器輸出為高電平時(shí)，使繼電器進(jìn)入常閉狀態(tài)既而驅(qū)動(dòng)電磁閥開始對水杯注水。本次設(shè)計(jì)中也有不少的問題存在，例如電路分析設(shè)計(jì)不夠簡潔，電路板的制作不規(guī)范，這都是我在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在老師的耐心指導(dǎo)，同學(xué)的熱心幫助下，順利完成。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，讓我學(xué)到的知識得到應(yīng)用與實(shí)踐，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，學(xué)會(huì)了分析電路、設(shè)計(jì)電路的步驟以及計(jì)算機(jī)輔助作圖等，在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中獲得了新知。致謝首先要感謝的是各位評委老師，感謝你們百忙中抽出時(shí)間來給我這個(gè)答辯的機(jī)會(huì)，在這里我真心的說一聲：“謝謝”。經(jīng)過一段時(shí)間的設(shè)計(jì)與制作，在老師的大力支持和細(xì)心指導(dǎo)下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成，在此我要對帶我畢業(yè)設(shè)計(jì)的王志強(qiáng)老師真誠的說聲謝謝，在設(shè)計(jì)期間，是你細(xì)心的給我講解，讓我從不懂到懂，而且在設(shè)計(jì)時(shí)給我提供了很多免費(fèi)的器材，最重要的是在你百忙之中每次都不怕麻煩的抽時(shí)間給我耐心的講解，在此我要說：“王老師，謝謝你，你辛苦了”。我還要感謝平時(shí)給我講解的其他老師，是你們給予了我必要的指導(dǎo)和支持，同時(shí)我還要謝謝我的同學(xué)們，是你們平時(shí)給我指出很多錯(cuò)誤，使我在錯(cuò)誤中取得了經(jīng)驗(yàn),謝謝你們。參考文獻(xiàn)[1]邱寄帆，唐程山．?dāng)?shù)字電子技術(shù)．北京人民郵電出版社，2005[2]張樹江，王成安．模擬電子線路．大連理工出版社，2005[3]張玉蓮．傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，2007[4]余宏生，吳建設(shè)．電子CAD技能實(shí)訓(xùn)．人民郵電出版社，2007[5]楊欣，王玉風(fēng)．電子設(shè)計(jì)從零開始．清華大學(xué)出版社，2004附錄整機(jī)原理圖PAGE四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生姓名李圖東學(xué)號0710205130班級應(yīng)電07-2專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)設(shè)計(jì)題目智能飲水機(jī)水杯識別及自動(dòng)注水電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師王志強(qiáng)李元宏指導(dǎo)老師考核意見等級：指導(dǎo)教師：答辯評語等級：答辯老師：總評成績等級：考核小組組長：備注以上兩項(xiàng)成績綜合后，指導(dǎo)老師考核成績占總分的60%，答辯成績占總分的40%，按五級記分（優(yōu)、良、中、及格、不及格）。畢業(yè)設(shè)計(jì)評語

請刪除以下內(nèi)容，O(∩_∩)O謝謝?。?！TheoriginoftaxationintheUnitedStatescanbetracedtothetimewhenthecolonistswereheavilytaxedbyGreatBritainoneverythingfromteatolegalandbusinessdocumentsthatwererequiredbytheStampTax.Thecolonists'disdainforthistaxationwithoutrepresentation(so-calledbecausethecolonieshadnovoiceintheestablishmentofthetaxes)gaverisetorevoltssuchastheBostonTeaParty.However,evenaftertheRevolutionaryWarandtheadoptionoftheU.S.Constitution,themainsourceofrevenueforthenewlycreatedstateswasmoneyreceivedfromcustomsandexcisetaxesonitemssuchascarriages,sugar,whiskey,andsnuff.IncometaxfirstappearedintheUnitedStatesin1862,duringtheCivilWar.Atthattimeonlyaboutonepercentofthepopulationwasrequiredtopaythetax.Aflat-rateincometaxwasimposedin1867.Theincometaxwasrepealedinitsentiretyin1872.IncometaxwasarallyingpointforthePopulistpartyin1892,andhadenoughsupporttwoyearslaterthatCongresspassedtheIncomeTaxActof1894.Thetaxatthattimewastwopercentonindividualincomesinexcessof$4,000,whichmeantthatitreachedonlythewealthiestmembersofthepopulation.TheSupremeCourtstruckdownthetax,holdingthatitviolatedtheconstitutionalrequirementthatdirecttaxesbeapportionedamongthestatesbypopulation(pollockv.farmers'loan&trust,158U.S.601,15S.Ct.912,39L.Ed.1108[1895]).Aftermanyyearsofdebateandcompromise,thesixteenthamendmenttotheConstitutionwasratifiedin1913,providingCongresswiththepowertolayandcollecttaxesonincomewithoutapportionmentamongthestates.Theobjectivesoftheincometaxweretheequitabledistributionofthetaxburdenandtheraisingofrevenue.Since1913theU.S.incometaxsystemhasbecomeverycomplex.In1913theincometaxlawswerecontainedineighteenpagesoflegislation;theexplanationofthetaxreformactof1986wasmorethanthirteenhundredpageslong(Pub.L.99-514,Oct.22,1986,100Stat.2085).CommerceClearingHouse,apublisheroftaxinformation,releasedaversionoftheInternalRevenueCodeintheearly1990sthatwasfourtimesthickerthanitsversionin1953.Changestothetaxlawsoftenreflectthetimes.Theflattaxof1913waslaterreplacedwithagraduatedtax.AftertheUnitedStatesenteredworldwari,theWarRevenueActof1917imposedamaximumtaxrateforindividualsof67percent,comparedwitharateof13percentin1916.In1924SecretaryoftheTreasuryAndrewW.Mellon,speakingtoCongressaboutthehighleveloftaxation,stated,Thepresentsystemisafailure.Itwasanemergencymeasure,adoptedunderthepressureofwarnecessityandnottobecounteduponasapermanentpartofourrevenuestructure….Thehighratesputpressureontaxpayerstoreducetheirtaxableincome,tendtodestroyindividualinitiativeandenterprise,andseriouslyimpedethedevelopmentofproductivebusiness….Wayswillalwaysbefoundtoavoidtaxessodestructiveintheirnature,andtheonlywaytosavethesituationistoputthetaxesonareasonablebasisthatwillpermitbusinesstogoonandindustrytodevelop.Consequently,theRevenueActof1924reducedthemaximumindividualtaxrateto43percent(RevenueActs,June2,1924,ch.234,43Stat.253).In1926theratewasfurtherreducedto25percent.TheRevenueActof1932wasthefirsttaxlawpassedduringtheGreatDepression(RevenueActs,June6,1932,ch.209,47Stat.169).Itincreasedtheindividualmaximumratefrom25to63percent,andreducedpersonalexemptionsfrom$1,500to$1,000forsinglepersons,andfrom$3,500to$2,500formarriedcouples.Thenationalindustrialrecoveryactof1933(NIRA),partofPresidentfranklind.roosevelt'snewdeal,imposedafivepercentexcisetaxondividendreceipts,imposedacapitalstocktaxandanexcessprofitstax,andsuspendedalldeductionsforlosses(June16,1933,ch.90,48Stat.195).Therepealin1933oftheeighteenthamendment,whichhadprohibitedthemanufactureandsaleofalcohol,broughtinanestimated$90millioninnewliquortaxesin1934.Thesocialsecurityactof1935providedforawagetax,halftobepaidbytheemployeeandhalfbytheemployer,toestablishafederalretirementfund(OldAgePensionAct,Aug.14,1935,ch.531,49Stat.620).TheWealthTaxAct,alsoknownastheRevenueActof1935,increasedthemaximumtaxrateto79percent,theRevenueActsof1940and1941increaseditto81percent,theRevenueActof1942raiseditto88percent,andtheIndividualIncomeTaxActof1944raisedtheindividualmaximumrateto94percent.Thepost-WorldWarIIRevenueActof1945reducedtheindividualmaximumtaxfrom94percentto91percent.TheRevenueActof1950,duringthekoreanwar,reduceditto84.4percent,butitwasraisedthenextyearto92percent(RevenueActof1950,Sept.23,1950,ch.994,Stat.906).Itremainedatthisleveluntil1964,whenitwasreducedto70percent.TheRevenueActof1954revisedtheInternalRevenueCodeof1939,makingmajorchangesthatwerebeneficialtothetaxpayer,includingprovidingforchildcaredeductions(laterchangedtocredits),anincreaseinthecharitablecontributionlimit,ataxcreditagainsttaxableretirementincome,employeedeductionsforbusinessexpenses,andliberalizeddepreciationdeductions.From1954to1962,theInternalRevenueCodewasamendedby183separateacts.In1974theemployeeretirementincomesecurityact(ERISA)createdprotectionsforemployeeswhoseemployerspromisedspecifiedpensionsorotherretirementcontributions(Pub.L.No.93-406,Sept.2,1974,88Stat.829).ERISArequiredthattobetaxdeductible,theemployer'splancontributionmustmeetcertainminimumstandardsastoemployeeparticipationandvestingandemployerfunding.ERISAalsoapprovedtheuseofindividualretirementaccounts(IRAs)toencouragetax-deferredretirementsavingsbyindividuals.TheEconomicRecoveryTaxActof1981(ERTA)providedthelargesttaxcutuptothattime,reducingthemaximumindividualratefrom70percentto50percent(Pub.L.No.97-34,Aug.13,1981,95Stat.172).ThemostsweepingtaxchangessinceworldwariiwereenactedintheTaxReformActof1986.ThisbillwassignedintolawbyPresidentronaldreaganandwasdesignedtoequalizethetaxtreatmentofvariousassets,eliminatetaxshelters,andlowermarginalrates.Conservativeswantedtheacttoprovideasingle,lowtaxratethatcouldbeappliedtoeveryone.Althoughthissingle,flatratewasnotincludedinthefinalbill,taxrateswerereducedto15percentonthefirst$17,850ofincomeforsinglesand$29,750formarriedcouples,andsetat28to33percentonremainingincome.Manydeductionswererepealed,suchasadeductionavailabletotwo-incomemarriedcouplesthathadbeenusedtoavoidthe"marriagepenalty"(agreatertaxliabilityincurredwhentwopersonsfiledtheirincometaxreturnasamarriedcoupleratherthanasindividuals).Althoughthepersonalexemptionexclusionwasincreased,anexemptionforelderlyandblindpersonswhoitemizedeductionswasrepealed.Inaddition,aspecialcapitalgainsratewasrepealed,aswasaninvestmenttaxcreditthathadbeenintroducedin1962byPresidentjohnf.kennedy.TheOmnibusBudgetReconciliationActof1993,thefirstbudgetandtaxactenactedduringtheClintonadministration,wasvigorouslydebated,andpassedwithonlytheminimumnumberofnecessaryvotes.Thislawprovidedforincometaxratesof15,28,31,36,and39.6percentonvaryinglevelsofincomeandforthetaxationofsocialsecurityincomeifthetaxpayerreceivesotherincomeoveracertainlevel.In2001CongressenactedamajorincometaxcutattheurgingofPresidentgeorgew.bush.Overthecourseof11yearsthelawreducesmarginalincometaxratesacrossalllevelsofincome.The36percentratewillbeloweredto33percent,the31percentrateto28percent,the28percentrateto25percent.Inaddition,anewbottom10percentratewascreated.Sincetheearly1980s,aflat-ratetaxsystemratherthanthegraduatedbracketedmethodhasbeenproposed.(Thegraduatedbracketedmethodistheonethathasbeenusedsincegraduatedtaxeswereintroduced:thepercentageoftaxdiffersbasedontheamountoftaxableincome.)Theflat-ratesystemwouldimposeonerate,suchas20percent,onallincomeandwouldeliminatespecialdeductions,credits,andexclusions.Despitefirmsupportbysome,theflat-ratetaxhasnotbeenadoptedintheUnitedStates.Regardlessofthechangesmadebylegislatorssince1913,thebasicformulaforcomputingtheamountoftaxowedhasremainedbasicallythesame.Todeterminetheamountofincometaxowed,certaindeductionsaretakenfromanindividual'sgrossincometoarriveatanadjustedgrossincome,fromwhichadditionaldeductionsaretakentoarriveatthetaxableincome.Oncetheamountoftaxableincomehasbeendetermined,taxratechartsdeterminetheexactamountoftaxowed.Iftheamountoftaxowedislessthantheamountalreadypaidthroughtaxprepaymentorthewithholdingoftaxesfrompaychecks,thetaxpayerisentitledtoarefundfromtheIRS.Iftheamountoftaxowedismorethanwhathasalreadybeenpaid,thetaxpayermustpaythedifferencetotheIRS.CalculatingthegrossincomeofrestaurantemployeeswhoseincomeispartiallyderivedfromgratuitiesleftbycustomershasledtodisputeswiththeIRSandemployersoverhowmuchtheyshouldcontributeinfederalinsurancecontributionact(fica)taxes.Althoughcustomerspaythesetipsdirectlytoemployees,federallawdeemsthetipstohavebeenwagespaidbytheemployerforFICAtaxpurposes.Employersareimputedtohavepaidlargesumsofmoneytheyneverhandledandforwhichtheynowayofascertainingtheexactamount.TheSupremeCourt,in

UnitedStatesv.FiorD'Italia,536U.S.238,122S.Ct.2117,153L.Ed.2d280(2002),upheldtheIRS"aggregatemethod"ofreportingtipincome.InsteadofrequiringtheIRStomakeindividualdeterminationsofunreportedtipsforeachemployeewhencalculatingFICAtax,theCourtheldthattheIRScouldmakeemployersreporttheirgrosssalesonamonthlystatementtohelpdeterminetipincome.Employeesalsomustreporttheirtipincomemonthlyonaform.TheIRSthenusesthesetwopiecesofinformationtocalculatewhattheemployerneedstocontributeinFICAtax.基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)HYPERLINK"/detail.htm