[发明专利]PSD红外测距电路及应用该电路的洁具自动感应装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种PSD红外测距电路及应用该电路的洁具自动感应装置。

背景技术

采用PSD感应器进行测距是目前常用的一种测距方式，然而现有的PSD红外测距电路，电路结构较复杂，性能存在不稳定因素。

对于现在自动感应洁具，而本发明PSD红外测距自动感应装置，采用了PSD的测距原理，实现了红外自动感应对不同颜色自动感应的区间和距离均保持一致。

目前市面上的红外自动感应洁具产品，使用红外反射原理来识别物体进入反射区，并触发出水阀进行开关动作，实现自动感应功能，但因不同的颜色反射红外线的强弱不同，颜色越深反射越弱，红外针对不同颜色自动感应的区间和距离不能保持一致，颜色越深，红外感应的区间越小，距离越短。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种电路结构简单、性能稳定、精确度高的PSD红外测距电路。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种对不同颜色自动感应的区间和距离均保持一致的洁具自动感应装置。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种PSD红外测距电路，包括能发射红外线的红外发射管，能接收反射回来的红外线的PSD感应器，其特征在于：还包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、CPU处理器，其中PSD感应器的第一引脚接地，PSD感应器的第二引脚接稳压电源，PSD感应器的第三引脚连接第三运算放大器的反相输入端，PSD感应器的第四引脚连接第一运算放大器的反相输入端，第三运算放大器的同相输入端连接第十二电阻后接地；第一运算放大器的同相输入端连接第十一电阻后接地，第一运算放大器的输出端连接第七电阻后与第二运算放大器的反相输出端连接，第三运算放大器的输出端连接第八电阻后与第四运算放大器的反相输入端连接，第二运算放大器的同相输入端连接第六电阻后接地，第四运算放大器连接第五电阻后接地；第八电容的两端分别连接第一运算放大器的输出端和反相输入端；第九电阻的两端分别连接第一运算放大器的输出端和反相输入端；第九电容的两端分别连接第三运算放大器的输出端和反相输入端；第十电阻的两端分别连接第三运算放大器的输出端和反相输入端；第六电容的两端分别连接第二运算放大器的输出端和反相输入端；第三电阻的两端分别连接第二运算放大器的输出端和反相输入端；第十一电容的两端分别连接第四运算放大器的输出端和反相输入端；第四电阻的两端分别连接第四运算放大器的输出端和反相输入端；第二运算放大器的输出端连接第一电阻后与CPU处理器的第一输入端连接，第四运算放大器的输出端连接第二电阻后与CPU处理器的第二输入端连接；第七电容的第一端连接第二运算放大器的反相输入端，第七电容的第二端接地；第十电容的第一端连接第四运算放大器的反相输入端，第十电容的第二端接地；CPU处理器根据如下公式计算反射物体与红外发射管之间的距离x：

其中L为红外发射管和PSD感应器之间的中心轴距，I₁为CPU处理器的第一输入端采集的信号值，I₂为CPU处理器的第二输入端采集的信号值。

作为改进，本发明提供的PSD测距电路还包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一三极管、第二电容，CPU处理器的控制信号输出端连接第十五电阻的第一端，第十五电阻的第二端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射机接地，第一三极管的基极连接第十四电阻后与红外发射管的阴极连接，红外发射管的阳极连接第十三电阻的第一端，第十三电阻的第二端与稳压电源连接，第二电容的两端连接第十三电阻的第二端和地之间。上述电路，使得红外发射管的发射频率能通过CPU处理器来控制。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种洁具自动感应装置，包括控制出水的电磁阀，及与电磁阀连接的电磁阀驱动电路，其特征在于：还包括具有上述结构的PSD红外测距电路，其中电磁阀驱动电路与CPU处理器连接、由CPU处理器控制。

所述电磁阀驱动电路采用型号为L9110的IC芯片，CPU控制器采用PIC16F723型号微处理器芯片。

作为改进，所述红外发射管外设置有透过波长与红外发射管发出的红外信号光源相匹配的干涉滤光片，该干涉滤光片能够滤掉了许多背景光，提高了系统抗干扰的性能。