CN105299288A - 触摸式延时水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸式延时水龙头，其特征包括：12V直流电源、触摸电极CM、无稳态触发器及延时电路、电控水龙头驱动电路；本发明所述的触摸式延时水龙头电路中的核心元件为二输入端四与非门电路(型号为CD4011)，其高电平直接驱动电控水龙头。它比机械延时水龙头省力，方便妇幼使用。该电路具有结构简单、造价低廉、维修方便，在使用方面具有操作方便、卫生、耗电量小等优点，该水龙头适合在宾馆、写字楼、医院、客运站、机场等场合使用，其缺点是出水流量大小不能直接控制。

Description

触摸式延时水龙头

技术领域

本发明属于电子自动化控制技术领域，是关于一种触摸式延时水龙头。

背景技术

目前，主流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；洗毕人体离开时，延时放水几秒后自动关闭。

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水阀打开水龙头；当人手远离水龙头时，接收管接收不到反射的光信号，驱动电路断开电磁水阀电源，水龙头自动关闭。

本发明所述的触摸式延时水龙头另辟蹊径，电路中的核心元件为二输入端四与非门电路(型号为CD4011)，其高电平直接驱动电控水龙头。它比机械延时水龙头省力，方便妇幼使用。该电路具有结构简单、造价低廉、维修方便，在使用方面具有操作方便、卫生、耗电量小等优点，该水龙头适合在宾馆、写字楼、医院、客运站、机场等场合使用，其缺点是出水流量大小不能直接控制。

以下详细说明本发明所述的触摸式延时水龙头在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明所述的触摸式延时水龙头另辟蹊径，电路中的核心元件为二输入端四与非门电路(型号为CD4011)，其高电平直接驱动电控水龙头。它比机械延时水龙头省力，方便妇幼使用。该电路具有结构简单、造价低廉、维修方便，在使用方面具有操作方便、卫生、耗电量小等优点，该水龙头适合在宾馆、写字楼、医院、客运站、机场等场合使用，其缺点是出水流量大小不能直接控制。

电路工作原理：当手指同时触摸触摸电极CM时，相当于在触摸电极CM的两个电极接入一只等效电阻，其阻值一般小于0.6MΩ，无稳态触发器电路便开始工作。

二输入端四与非门电路IC1使用的型号为CD4011，电路接成无稳态功能的触发器，二输入端四与非门电路IC1的第14脚接电路正极VCC；二输入端四与非门电路IC1的第7脚接电路地GND；当手同时触及触摸电极CM两个金属片时，二输入端四与非门电路IC1的第1脚为高电平，二输入端四与非门电路IC1的第4脚变为低电平，送到二输入端四与非门电路IC1的第5脚和第6脚反相后，使二输入端四与非门电路IC1的第3脚输出高电平，该高电平可直接驱动增强型N沟道场效应管VT1导通，使水龙头SLT的驱动线圈得电工作。

二输入端四与非门集电路IC1的输出端第3脚变为高电平可维持5～12秒，调整无稳态触发器电路中的电解电容C1的容量可以改变电平输出宽度，即：控制二输入端四与非门电路IC1的第3脚输出高电平延迟时间。

技术方案：触摸式延时水龙头，它包括12V直流电源、触摸电极CM、无稳态触发器及延时电路、电控水龙头驱动电路，其特征在于：

无稳态触发器电路：它由二输入端四与非门电路IC1、触摸电极CM、电阻R1、电解电容C1、电阻R2和电阻R3组成，二输入端四与非门电路IC1选用的型号为CD4011，二输入端四与非门电路IC1的第1脚接电阻R2的一端和电阻R3的一端，二输入端四与非门电路IC1的第14脚和电阻R3的另一端接电路正极VCC，电阻R2的另一端接触摸电极CM的一端，触摸电极CM的另一端接电路地GND，二输入端四与非门电路IC1的第5脚和第6脚通过电阻R1接电路地GND，二输入端四与非门电路IC1的第4脚接二输入端四与非门电路IC1的第2脚，二输入端四与非门电路IC1的第5脚和第6脚与电解电容C1的负极相连，二输入端四与非门电路IC1的第3脚接电解电容C1的正极；

电控水龙头驱动电路：它由电阻R4、增强型N沟道场效应管VT1、电控水龙头SLT组成，二输入端四与非门电路IC1的第3脚通过电阻R4接增强型N沟道场效应管VT1的栅极，增强型N沟道场效应管VT1的漏极接电控水龙头SLT驱动线圈的一端，电控水龙头SLT驱动线圈的另一端接电路正极VCC，增强型N沟道场效应管VT1的源极接电路地GND；

12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。

附图说明

附图1是本发明提供一个触摸式延时水龙头的实施例电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示的触摸式延时水龙头电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的技术参数及选择要求

IC1为二输入端四与非门电路，选用的型号为CD4011，本发明实施例中只使用了其中两个与非门电路；

电阻全部选用功率为1/8W金属膜电阻，电阻R1～R2的阻值均为120KΩ；电阻R3的阻值为68Ω；电阻R4的阻值为82KΩ；

C1为电解电容，其容量范围是：47～220μF/25V；

VT1为增强型N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ22；

触摸电极CM使用尺寸9mm×6mm的金属片制作；

SLT为电控水龙头，其选用的型号为DF0618L，给水口径15mm，电控水龙头线圈的直流电压为l2V、最大工作电流约为160mA、耗电功率约2W，也可采用全自动洗衣机中的电磁水阀；

本实施例的直流电源的工作电压为12V，所需的直流电源工作电流≥500mA。

电路制作要点、电路调试及使用方法

因触摸式延时水龙头的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单调试即可正常工作；

为保证触摸式延时水龙头能在强电设备附近可靠工作，避免电磁干扰，触摸电极CM的引线尽量远离二输入端四与非门电路IC1的其它引脚；

二输入端四与非门电路IC1没有使用到的引脚必须全部接地！

为了防止在焊接过程中二输入端四与非门电路IC1遭静电而损坏，因此，在焊接时二输入端四与非门电路IC1的引脚时，一定要保持人体和电路板有可靠接地保护。建议：二输入端四与非门电路IC1使用集成电路IC插座；

调整电解电容C1的容量可以改变输出电平的宽度，即：改变二输入端四与非门电路IC1的第3脚输出高电平的维持时间；

要求电路板外面使用金属外壳，且要求金属外壳应与电路地GND可靠连接。

本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状设计及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种触摸式延时水龙头，它包括12V直流电源、触摸电极CM、无稳态触发器及延时电路、电控水龙头驱动电路，其特征在于：

所述的无稳态触发器电路由二输入端四与非门电路IC1、触摸电极CM、电阻R1、电解电容C1、电阻R2和电阻R3组成，二输入端四与非门电路IC1选用的型号为CD4011，二输入端四与非门电路IC1的第1脚接电阻R2的一端和电阻R3的一端，二输入端四与非门电路IC1的第14脚和电阻R3的另一端接电路正极VCC，电阻R2的另一端接触摸电极CM的一端，触摸电极CM的另一端接电路地GND，二输入端四与非门电路IC1的第5脚和第6脚通过电阻R1接电路地GND，二输入端四与非门电路IC1的第4脚接二输入端四与非门电路IC1的第2脚，二输入端四与非门电路IC1的第5脚和第6脚与电解电容C1的负极相连，二输入端四与非门电路IC1的第3脚接电解电容C1的正极；

所述的电控水龙头驱动电路由电阻R4、增强型N沟道场效应管VT1、电控水龙头SLT组成，二输入端四与非门电路IC1的第3脚通过电阻R4接增强型N沟道场效应管VT1的栅极，增强型N沟道场效应管VT1的漏极接电控水龙头SLT驱动线圈的一端，电控水龙头SLT驱动线圈的另一端接电路正极VCC，增强型N沟道场效应管VT1的源极接电路地GND；

所述的12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。