辽 宁 工 业 大 学
信号变换综合设计 课程设计（论文）
题目： 公厕自动冲水控制装置设计
院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：
本科生课程设计（论文）
课程设计（论文）任务及评语
院（系）： 教研室： 学 号 设计题目 学生姓名 专业班级 公厕自动冲水控制装置设计 设计任务：设计一个公厕自动冲水控制系统，可在人方便后离开时自动冲水。传感器采用红外发射、接收传感器（如TLN103接收管和TLN发射管）；延时电路采用555芯片制作，开关采用继电器或双向交流继电器等，水阀门采用电磁阀。进行电路仿真，或进行电路板焊接。 技术要求: 课程设计（论文）任务环境温度：-30～+40?C； 控制电路可使用电源供电，采用较小电流继电器可以驱动发光二极管即可。 传感器（敏感元件）：自行选择传感器类型，自己设计放大电路 说明书要求: 1.格式规范，符合学校要求； 2.说明书中应有方法比较与方案论证，光电测量原理（公式）及具体的实现方案、电路器件型号、参数等；硬件电路应用protel绘制，并且进行电路板焊接、调试；不能采用单片机设计。 3.按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，详细阐述系统的设计过程，字数应在4000字以上。 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的设计要求。（2天） 工作计划2、选择相应传感器、设计硬件电路图。（2天） 3、计算器件参数、选择元器件型号绘制硬件电路图。（3天） 4、仿真调试或硬件电路焊接、调试。（2天） 5、撰写、打印设计说明书、答辩。（1天） 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 指导教师评语及成绩注：成绩：平时40% 论文质量40% 答辩20% 以百分制计算
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本科生课程设计（论文）
摘 要
随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益凸显。保护水资源成为可持续发展战略的一部分，因此在生产生活中节约水资源是尤为重要的。
本文采用红外光电传感器、555定时器组成的延时电路、继电器以及电磁阀构成了一个公厕自动冲水控制装置。当有人遮挡红外光电传感器时，红外对管将产生一个低电平并保持，当人离开时，对管将由低电平变为高电平，经过与非门组成的单稳态电路后，形成555定时器电路的触发脉冲，定时器输出高电平，并发出打开电磁阀指令，开始冲水约10秒钟，定时器回到稳态，即输出低电平，电磁阀关闭。通过固态继电器构成控制电磁阀的开关，能够以弱控强。
关键词：自动冲水系统；节水；红外光电传感器；555定时器
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本科生课程设计（论文）
目 录
第1章 绪 论 ............................................... 1 第2章 总体方案设计 ........................................ 2
2.1 任务分析 ..................................................... 2 2.2 总体设计框 ................................................... 2 2.3 结构电路的选择 ............................................... 3
第3章 电路设计 ............................................ 4
3.1 电源电路设计 ................................................. 4 3.2 光电传感器检测电路设计 ....................................... 5 3.3 555定时器触发电路设计 ........................................ 6 3.4 555定时器延时设计 ............................................ 7 3.5 控制电路设计 ................................................. 8 3.6 总体电路 ..................................................... 9
第4章 仿真与数据分析 ..................................... 10
4.1 仿真概述 .................................................... 10 4.2 仿真内容及结果 .............................................. 10
第5章 课程设计总结 ....................................... 12 参考文献 .................................................. 13 附录Ⅰ .................................................... 14 附录Ⅱ .................................................... 15
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本科生课程设计（论文）
第1章 绪 论
随着全球经济社会的不断发展，资源的过度开发利用，导致了许多资源的紧缺。尤其对于解决淡水资源极度紧缺的问题来讲，更是值得引起人们关注的。现阶段的发展，对水资源紧缺的问题的解决方案一共有两种，一种是尽量节约水资源，另一种是海水淡化和污水处理后重新利用。其中海水淡化的成本非常高，因此现阶段没有大规模采用，而污水处理再利用也只能针对于生活用水，达不到饮用水的标准。因此现阶段唯一解决淡水资源紧缺的手段就是节约用水。
目前，节约环保已然成为世界的主题，而在我国建设节约型社会更是成为近期发展的重要目标之一。水，作为人类生命之源，一直以来倍受人们的关注，使得在生产生活的各个方面采取节水措施的重要性突出出来。
针对国内外公共卫生场所的清洁冲水系统进行调查和检索后了解到，公共卫生场所的清洁冲水装置发展至今大体可分为三个阶段：第一阶段，手动冲水装置，原始的手动冲水装置可以做到最“智能”的节水，但是也最大限度浪费了人力物力；第二阶段，定时冲水装置，此种冲水方式做到了相对的智能，用定时器取代了人工，使冲水装置实现了自动化，但是这种冲水方式的不足也很明显，即如若定时间隔短，人少的时候甚至夜间就会造成大量水不必要的浪费，而如若定时间隔长，人多的时候就起不到良好的清洁作用；第三阶段，感应冲水装置，现行的感应式冲水装置用感应器完美的弥补了定时冲水器的不足，但是在改进的过程中，却完全否定了定时器的价值，目前公共厕所感应式冲水装置为“有人即冲”式，这样的感应方式存在相当大的弊端，根据实际调查发现，采用现有的感应方式，仅在人流量较少的场所能起到较好的节水作用，而在人流量较大的公共场所，这种“有人即冲”的方式即变成了全时段冲水，这样做的确得到了最大限度的清洁，但是造成的水资源浪费比老式的定时冲水系统还要大的多。
本项目课题希望通过设计和研究，采用简单的智能控制和定时、延时技术来弥补目前感应式冲水系统的各种不足，研究一种简单实用且经济实惠的延时控制式感应冲水系统。
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