CN216486782U - 一种感应距离可调的红外感应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了感应距离可调的红外感应器，其中，单片机产生载波和定时产生脉冲信号并发送给红外发射器，红外接收器接收外部控制器发射的红外控制信号以及红外发射器发射的红外光接触物体反射回的脉冲信号，并将接收到的信号传给单片机，单片机根据接收到的信号控制输出的载波占空比以及向外部控制器输出控制信号，电源稳压电路将外接的电源输入进行转换和稳压后输出电压给单片机供电，电源检测电路对外接的电源输入进行电压采样后输出给单片机，超出预设值则单片机停止输出控制信号。本实用新型克服现有的红外传感器在距离调节上存在的不便，以及降低成本，减少电路复杂程度。

Description

一种感应距离可调的红外感应器

技术领域

本实用新型属于红外感应技术领域，具体涉及一种感应距离可调的红外感应器。

背景技术

红外感应器是一种根据红外线反射来感应物体是否接近的传感器属于一种智能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、自动给皂器、感应小便斗冲水器、感应便器等。红外感应器往往需要根据设备的安装位置以及环境等来调整感应距离，目前使用的红外传感器通过改变发射管的供电电压或来改变发射强度，以改变感应距离。改变供电电压有三种方式。第一种是使用电位器与一个电阻构成分压电路，通过调节电位器来改变分压。但该方法存在调节以及安装不便的问题。第二种是使用数字电位器，通过控制器控制数字电位器分压，实现电压调节。但该方法需要增加一块数字电位器芯片增加了生成成本。第三种是使用DA控制发射管电压，但该方法对单片机的外设要求较高，成本较高。

实用新型内容

鉴于以上存在的技术问题，本实用新型克服现有的红外传感器在距离调节上存在的不便，以及降低成本，减少电路复杂程度。设计一种感应距离可控且易于调节的红外感应传感器。采用如下的技术方案：

包括单片机、红外发射器、红外接收器、外部控制器、电源稳压电路和电源检测电路，其中，

所述单片机与红外发射器、红外接收器、外部控制器、电源稳压电路和电源检测电路分别连接，单片机产生载波和定时产生脉冲信号并发送给红外发射器，红外接收器接收外部控制器发射的红外控制信号以及红外发射器发射的红外光接触物体反射回的脉冲信号，并将接收到的信号传给单片机，单片机根据接收到的信号控制输出的载波占空比以及向外部控制器输出控制信号，电源稳压电路将外接的电源输入进行转换和稳压后输出电压给单片机供电，电源检测电路对外接的电源输入进行电压采样后输出给单片机，超出预设值则单片机停止输出控制信号。

优选地，所述外部控制器输出的控制包括继电器切换和电磁阀开启。

优选地，所述单片机包括CX32L003芯片。

优选地，所述红外接收器包括一体式红外接收头IRM-56384和电容C9，其中，一体式红外接收头IRM-56384的供电脚连接单片机，电容C9接在供电脚与地之间起滤波作用。

优选地，所述红外发射器包括红外发射管IR、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C4、电阻R2和电阻R4，其中，红外发射管IR的正极连接电源VCC，红外发射管IR的负极连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极经电阻R3连接到三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，电阻R2的一端连接单片机输出的载波信号，电阻R2的另一端与电容C4的一端相连，并接到三极管Q1的基极，电容C4的另一端接地，电阻R4的一端连接单片机输出的脉冲信号，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极。

优选地，所述电源稳压电路包括稳压芯片HT7133、电容C7、电容C8和二极管D1，其中，外接的电源输入经过二极管D1接到稳压芯片HT7133的输入端，二极管D1起防反接作用，电容C7的一端接稳压芯片HT7133的输入端，电容C7的另一端接地，电容C8的一端接稳压芯片HT7133的输出端，电容C8的另一端接地，稳压芯片HT7133的输出端给单片机供电。

优选地，所述电源检测电路包括电阻R5、电容C10和电阻R6，其中，电阻R5的一端与外接的电源输入相连，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R5和R6构成分压电路；电容C10接在电阻R6的两端，起存储电荷以及滤波作用，电阻R5和R6中间引出SAMP_V引脚连接单片机，向单片机输出采集的电压。

优选地，所述外部控制器包括电磁阀驱动，电磁阀驱动包括电磁阀驱动芯片MX1131、电容C5和电容C6，其中，电磁阀驱动芯片MX1131的两个输入端连接单片机，电容C5的两端分别连接电磁阀驱动芯片MX1131的两个输出端。

采用本实用新型至少具有如下的有益效果：

1、通过单片机对调制波占空比改变实现对发射管的发射功率调节，相较于传统的控制电压的方式，对单片机的特定功能需求较小，同时减少了外部芯片与器件的数量，降低了成本；

2、使用一体化红外接收头同时对外部控制器的遥控信号进行接收以及红外反射信号检测，减少了线路板上模拟器件的数量，以及对单片机引脚数量以及功能的需求；

3、用户可以使用红外遥控的方式调整红外感应器的感应距离等参数，在批量安装以及调节时，可以仅通过一个遥控调节多个感应器，易于安装并根据环境进行调节；

4、采用数字控制的方式，可以搭配不同的外设，以及易于根据不同的设备调整控制程序。

附图说明

图1为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的结构框图；

图2为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的单片机电路原理图；

图3为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的红外发射器的电路原理图；

图4为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的红外接收器电路原理图；

图5为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的电磁阀驱动的电路原理图；

图6为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的电源稳压电路原理图；

图7为本实用新型实施例的感应距离可调的红外感应器的电源检测电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型公开了一种感应距离可调的红外感应器，包括单片机10、红外发射器20、红外接收器30、外部控制器、电源稳压电路50和电源检测电路60，其中，

单片机10与红外发射器20、红外接收器30、外部控制器、电源稳压电路50和电源检测电路60分别连接，单片机10产生载波和定时产生脉冲信号并发送给红外发射器20，红外接收器30接收外部控制器发射的红外控制信号以及红外发射器20发射的红外光接触物体70反射回的脉冲信号，并将接收到的信号传给单片机10，单片机10根据接收到的信号控制输出的载波占空比以及向外部控制器输出控制信号，电源稳压电路50将外接的电源输入VCC_IN进行转换和稳压后输出电压给单片机10供电，电源检测电路60对外接的电源输入VCC_IN进行电压采样后输出给单片机10，超出预设值则单片机10停止输出控制信号。

具体实施例中，外部控制器输出的控制包括继电器切换和电磁阀41开启。

参见图2，单片机10包括CX32L003芯片，可见对各引脚的输入输出定义。

参见图3，红外发射器20包括红外发射管IR、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C4、电阻R2和电阻R4，其中，红外发射管IR的正极连接电源VCC，红外发射管IR的负极连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极经电阻R3连接到三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，电阻R2的一端连接单片机10输出的载波信号，电阻R2的另一端与电容C4的一端相连，并接到三极管Q1的基极，电容C4的另一端接地，电阻R4的一端连接单片机10输出的脉冲信号，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极。

参见图4，红外接收器30包括U4一体式红外接收头IRM-56384和电容C9，其中，U4一体式红外接收头IRM-56384的供电脚连接单片机10的EN_RX引脚，电容C9接在供电脚与地之间起滤波作用。U4输出脚接单片机10的RX_SIG引脚，输出红外接收信号。

参见图5，外部控制器包括电磁阀驱动40，电磁阀驱动40包括U2电磁阀驱动40芯片MX1131、电容C5和电容C6，其中，U2电磁阀驱动40芯片MX1131的两个输入端连接单片机10的IN1和IN2引脚，电容C5的两端分别连接电磁阀驱动40芯片MX1131的两个输出端，这两个输出端控制电磁阀41的通断。

参见图6，电源稳压电路50包括U3稳压芯片HT7133、电容C7、电容C8和二极管D1，其中，外接的电源输入VCC_IN经过二极管D1接到稳压芯片HT7133的输入端，二极管D1起防反接作用，二极管D1的负极为电源VCC，VCC与红外发射器20中红外发射管IR的正极相连；电容C7的一端接稳压芯片HT7133的输入端，电容C7的另一端接地，电容C8的一端接稳压芯片HT7133的输出端，电容C8的另一端接地，稳压芯片HT7133的输出端给单片机10供电。

参见图7，电源检测电路60包括电阻R5、电容C10和电阻R6，其中，电阻R5的一端与外接的电源输入VCC_IN相连，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R5和R6构成分压电路；电容C10接在电阻R6的两端，起存储电荷以及滤波作用，电阻R5和R6中间引出SAMP_V引脚连接单片机10，向单片机10输出采集的电压。在采集到的电压过低或者掉电时关闭控制信号，具体实施例中为通过关闭电磁阀驱动40来关闭电磁阀41。

本实用新型提供了一种低成本、低功耗、可靠性好的的红外感应器。通过改变调制时的调制波占空比实现对发射管的发射功率调节。在接收电路方面使用一体式红外接收头同时接收红外遥控信号以及反射回的检测信号，减小了电路的体积，并节省了单片机的引脚。

应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本实用新型的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。

Claims (8)

1.一种感应距离可调的红外感应器，其特征在于，包括单片机、红外发射器、红外接收器、外部控制器、电源稳压电路和电源检测电路，其中，

所述单片机与红外发射器、红外接收器、外部控制器、电源稳压电路和电源检测电路分别连接，单片机产生载波和定时产生脉冲信号并发送给红外发射器，红外接收器接收外部控制器发射的红外控制信号以及红外发射器发射的红外光接触物体反射回的脉冲信号，并将接收到的信号传给单片机，单片机根据接收到的信号控制输出的载波占空比以及向外部控制器输出控制信号，电源稳压电路将外接的电源输入进行转换和稳压后输出电压给单片机供电，电源检测电路对外接的电源输入进行电压采样后输出给单片机，超出预设值则单片机停止输出控制信号。

2.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述外部控制器输出的控制包括继电器切换和电磁阀开启。

3.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述单片机包括CX32L003芯片。

4.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述红外接收器包括一体式红外接收头IRM-56384和电容C9，其中，一体式红外接收头IRM-56384的供电脚连接单片机，电容C9接在供电脚与地之间起滤波作用。

5.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述红外发射器包括红外发射管IR、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电容C4、电阻R2和电阻R4，其中，红外发射管IR的正极连接电源VCC，红外发射管IR的负极连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极经电阻R3连接到三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，电阻R2的一端连接单片机输出的载波信号，电阻R2的另一端与电容C4的一端相连，并接到三极管Q1的基极，电容C4的另一端接地，电阻R4的一端连接单片机输出的脉冲信号，电阻R4的另一端接三极管Q2的基极。

6.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述电源稳压电路包括稳压芯片HT7133、电容C7、电容C8和二极管D1，其中，外接的电源输入经过二极管D1接到稳压芯片HT7133的输入端，二极管D1起防反接作用，电容C7的一端接稳压芯片HT7133的输入端，电容C7的另一端接地，电容C8的一端接稳压芯片HT7133的输出端，电容C8的另一端接地，稳压芯片HT7133的输出端给单片机供电。

7.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述电源检测电路包括电阻R5、电容C10和电阻R6，其中，电阻R5的一端与外接的电源输入相连，电阻R5的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R5和R6构成分压电路；电容C10接在电阻R6的两端，起存储电荷以及滤波作用，电阻R5和R6中间引出SAMP_V引脚连接单片机，向单片机输出采集的电压。

8.如权利要求1所述的感应距离可调的红外感应器，其特征在于，所述外部控制器包括电磁阀驱动，电磁阀驱动包括电磁阀驱动芯片MX1131、电容C5和电容C6，其中，电磁阀驱动芯片MX1131的两个输入端连接单片机，电容C5的两端分别连接电磁阀驱动芯片MX1131的两个输出端。

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