CN105231974A - 红外线探头型擦鞋机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外线探头型擦鞋机，其特征包括：220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外线探头电路、红外线信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、毛刷电机驱动电路。所述的在红外线探头电路中，红外线探头IC1的型号选用LN074B。本发明所述的红外线探头型擦鞋机它不用弯腰擦鞋，可取代传统的手工擦皮鞋方式。它广泛用于写字楼、医院、宾馆、酒店、商场、高档办公场所、休闲会所等地方，近年来也越来越多的进入普通家庭。经过多种方案的试验，本发明使用双向可控硅作为毛刷电机的功率驱动元件并辅以少量普通元器件，实现了红外线控制擦鞋机电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的要求。
Description
技术领域
本发明属于电子与红外线自动控制技术领域，是关于一种红外线探头型擦鞋机。
背景技术
随着社会的快速发展，人们的生活水平不断提高，人们对衣着鞋帽的外表要求也越来越高。现在多数人都穿皮鞋，穿鞋皮就离不开擦拭。因此，解决此项服务的全自动擦鞋机具有广阔的市场前景。随着现代人们工作和生活节奏的加快，人们无暇把时间浪费在人工擦皮鞋上。擦鞋机通常有半自动擦鞋机、全自动擦鞋机、感应式擦鞋机、红外式擦鞋机等类型。红外线探头型擦鞋机它不用弯腰擦鞋，可取代传统的手工擦皮鞋方式。它广泛用于写字楼、医院、宾馆、酒店、商场、高档办公场所、休闲会所等地方，近年来也越来越多的进入普通家庭。
经过多种方案的试验，本发明使用双向可控硅作为毛刷电机的功率驱动元件并辅以少量普通元器件，实现了红外线控制擦鞋机电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的要求。
以下详细说明本发明所述的红外线探头型擦鞋机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：随着现代人们工作和生活节奏的加快，人们无暇把时间浪费在人工擦皮鞋上。擦鞋机通常有半自动擦鞋机、全自动擦鞋机、感应式擦鞋机、红外式擦鞋机等类型。红外线探头型擦鞋机它不用弯腰擦鞋，可取代传统的手工擦皮鞋方式。它广泛用于写字楼、医院、宾馆、酒店、商场、高档办公场所、休闲会所等地方，近年来也越来越多的进入普通家庭。经过多种方案的试验，本发明使用双向可控硅作为毛刷电机的功率驱动元件并辅以少量普通元器件，实现了红外线控制擦鞋机电路结构简单、性能可靠、造价低廉和方便普及的要求。
电路工作原理：红外线探头型擦鞋机电路采用的是红外线探头IC1(LN074B)，当红外线探头IC1接收到人脚释放的热释电红外信号后，由红外线探头IC1内部电路转换成为0.3～3Hz低频信号，微弱的低频信号经NPN型晶体管VT1放大后输入到运算放大器IC2组成的电压比较器。
运算放大器IC2外围电路中的电位器RP是为了设定参考电压，用于调节红外线探头电路的灵敏度，即是调节红外线探头IC1的探测距离。平时运算放大器IC2的第2脚参考电压略高于运算放大器IC2的第3脚输入电压，运算放大器IC2输出低电平；当人脚进入到红外线探头IC1的探测范围时，红外线探头IC1即刻输出探测电压，经NPN型晶体管VT1放大使信号输出电压高于运算放大器IC2第2脚的参考电压，这时运算放大器IC2的第6脚输出高电平，用此高电平通过双向可控硅BCR驱动毛刷电机M运转。为了加强电路工作的稳定性，在NPN型晶体管VT1放大电路中增加了电容C2组成的负反馈电路。
技术方案：红外线探头型擦鞋机，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外线探头电路、红外线信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、毛刷电机驱动电路，其特征在于：
在红外线探头电路中，红外线探头IC1的型号选用LN074B，红外线探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外线探头IC1的黑色线接电路地GND，红外线探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接红外线信号放大及负反馈电路；
红外线信号放大及负反馈电路：它由NPN型晶体管VT1、电阻R1和电容C2组成，NPN型晶体管VT1的基极接电解电容C1的负极和电容C2的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电容C2的另一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，NPN硅晶体管VT1的发射极接电路地GND；
电压比较及电平输出电路：它由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动端，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND，运算放大器IC2的第6脚接毛刷电机驱动电路；
毛刷电机驱动电路：它由电阻R2、双向可控硅BCR、毛刷电机M组成，运算放大器IC2的第6脚通过电阻R2接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1接毛刷电机M的一端，毛刷电机M的另一端接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电路地GND；
12V半波整流稳压电源：它由降压电容C4、泄放电阻R3、硅整流二极管D1、硅稳压二极管DW和滤波电容C3组成，硅稳压二极管DW使用的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C4的一端和泄放电阻R3的一端，降压电容C4的另一端和泄放电阻R3的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，硅稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
12V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
附图说明
附图1是本发明提供一个红外线探头型擦鞋机的实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的红外线探头型擦鞋机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。
元器件名称及主要技术参数
IC1红外线探头选用LN074B型，其红色线接电路正极VCC，其黑色线接电路地GND；
IC2运算放大器，该集成电路型号采用CA3140，其为8脚双列直插式DIP封装，它用一片MOSFET为输入的运算放大器，具有极高的输入阻抗为1.5TΩ和极低的输入电流(10PA)，适合于作微弱信号放大；
VT1为NPN型晶体管,选用型号为2SC9013，放大倍数β≥180；
BCR为双向可控硅，使用的技术参数为6A、400V；
DW硅稳压二极管，选用的稳压值为12V、功率为1W；
D1为硅整流二极管，选用的型号为1N4007；
RP为电位器，其阻值为27KΩ；
电阻R1的阻值为10KΩ、功率为1/8W；电阻R2的阻值为12KΩ；R3为泄放电阻，其阻值为680KΩ，功率为1W；
C1为电解电容，容量为47μF/25V；C2为涤纶电容，其容量是0.033μF；C3为滤波电容，容量为1000μF/25V；C4为降压电容，容量为0.68μF/450V；
M为毛刷电机，毛刷电机使用串激电动机或永磁电动机，其技术参数为220V、65W；毛刷电机的两端均有输出轴，它不使用任何传动机构；擦鞋使用的2只毛刷轮子直接安装在毛刷电机两端的输出轴上；毛刷轮子一只为软毛轮子，另一只为抛光轮子。
电路制作要点及电路调试
因红外线探头型擦鞋机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地调试即可正常工作；
电路调试主要是调节电位器RP，选择合适的参考电压，以获得合适的探测灵敏度；红外线探头安装在红外线探头型擦鞋机下部的适当位置，红外线探头透镜的平面对地面呈13度左右的俯视角。由于红外线探头型擦鞋机红外线探头透镜的探测范围为85度的锥形区域，所以应仔细调整其安装的位置和角度；
首先用12V直流稳压电源进行弱电部分电路调试，待弱电部分电路工作正常以后，即：运算放大器IC2的第6脚输出的高电平、低电平能够可靠转换后，再用220V交流电源对毛刷电机驱动电路部分进行调试。
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)
1.一种红外线探头型擦鞋机，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、红外线探头电路、红外线信号放大及负反馈电路、电压比较及电平输出电路、毛刷电机驱动电路，其特征在于：
所述的在红外线探头电路中，红外线探头IC1的型号选用LN074B，红外线探头IC1的红色线接电路正极VCC，红外线探头IC1的黑色线接电路地GND，红外线探头IC1的输出端S接电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接红外线信号放大及负反馈电路；
所述的红外线信号放大及负反馈电路由NPN型晶体管VT1、电阻R1和电容C2组成，NPN型晶体管VT1的基极接电解电容C1的负极和电容C2的一端，NPN型晶体管VT1的集电极接电容C2的另一端和电阻R1的一端，电阻R1的另一端接电路正极VCC，NPN硅晶体管VT1的发射极接电路地GND；
所述的电压比较及电平输出电路由运算放大器IC2和电位器RP组成，运算放大器IC2选用的型号为CA3140，运算放大器IC2的第3脚接NPN型晶体管VT1的集电极，运算放大器IC2的第2脚接电位器RP的活动端，电位器RP的一端和运算放大器IC2的第7脚接电路正极VCC，电位器RP的另一端和运算放大器IC2的第4脚接电路地GND，运算放大器IC2的第6脚接毛刷电机驱动电路；
所述的毛刷电机驱动电路由电阻R2、双向可控硅BCR、毛刷电机M组成，运算放大器IC2的第6脚通过电阻R2接双向可控硅BCR的控制极G，双向可控硅BCR的第一阳极T1接毛刷电机M的一端，毛刷电机M的另一端接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电路地GND；
所述的12V半波整流稳压电源由降压电容C4、泄放电阻R3、硅整流二极管D1、硅稳压二极管DW和滤波电容C3组成，硅稳压二极管DW使用的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C4的一端和泄放电阻R3的一端，降压电容C4的另一端和泄放电阻R3的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，硅稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
所述的12V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
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