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霍尔传感器在卫生间自动控制 装置设计中的应用 刘素芳 (张家口职业技术学院,河北张家口　075000) 摘　要:设计了基于霍尔传感器的卫生间自动控制器电路。在分析卫生间自动控 制器功能的基础上,针对装置的每个功能,分别完成了直流电源、照明灯控制电路、抽水 马桶控制电路等的分析与设计。 关键词:霍尔传感器;卫生间;自动控制器;电路;直流电源;照明灯控制;抽水 马桶控制 中图分类号: TP212∶TP273　文献标识码:B　文章编号:1001-5531(2008)06-0012- 04 Application ofHall Sensor in Servomechanism for Toilet LIU Sufang (ZhangjiakouVocationalCollege ofTechnology, Zhangjiakou 075000, China) 　　Abstract:The circuitof toiletservomechanism which used hall sensorwas designed. On the basis ofanalyzing the function of toiletautomatic controller, according to each function, theDC electrical source circuit, lighting lamp control circuit, flush toilet control circuitwere designed. Key words: hall sensor; toilet; servom echanism; circuit; DC electrical source; lighting lamp contro;l flush toilet control 0　引　言 卫生间是住宅中功能多、强度高、使用频繁的 空间。在科学技术日益发展的今天,如果能实现 卫生间内部分常用电器的自动控制,将大大方便 人们的日常生活。 本文所介绍的卫生间自动控制装置具有两个 功能:一是打开卫生间门后,照明灯自动点亮,经 过任意使用时间后,关门出来,照明灯自动熄灭, 避免了忘记关灯的情况;二是用厕完毕后,抽水马 桶自动冲水。在该自动控制系统中,这两个功能 都是自动完成的。因此,必须要有感知这两个功 能进行所需要的条件,并产生控制信号作为这两 个功能自动进行的开关。 在自动控制系统的电子电路中,普遍使用的 是霍尔开关,它能够感受接近物体磁通的变化,利 用这种传感器对接近物体磁通变化的敏感特性达 到控制开关通、断的目的。 1　自动控制装置中霍尔开关的设计 霍尔开关是开关型霍尔集成电路的一种应用 形式。首先,开关型霍尔集成电路输出的是数字 信号,“0”代表低电平,“1”代表高电平。其次,霍 尔器件是一种磁电转换的磁敏传感器,它可以感 受磁场的变化,因此需要使用磁性物体作为其接 近物体,通过霍尔开关检测磁性物体的存在与否, 达到控制开关通、断的目的。 由卫生间自动控制装置的第一个功能可知, 当人打开卫生间门后,照明灯就自动点亮;人离开 卫生间关上门后,照明灯熄灭。因此,可以把打 开、关闭卫生间门作为装置工作的信号。打开、关 闭卫生间门时,门和门框就都会产生相对的位移, 如果可以使门具有磁性,门框具有和霍尔开关一 样检测磁性物体能力,那么就能形成一个开关。 因此,可以在门上安装一块磁钢,把霍尔开关安装 在门框上,用霍尔开关检测门开、关的状态,作为 —12— 动化·低压电器(2008№6)现代建筑电气篇 装置的开关信号。 霍尔开关的具体实现方式示意图如图1所 示。霍尔开关(用B表示)安装在门框上,而磁钢 安装在门的上边框上。当关门时,磁钢刚好在霍 尔开关正下方,且靠近霍尔开关,利用霍尔开关检 测面的霍尔效应,使开关内部电路状态发生变化, 霍尔开关能感受到磁钢的存在。当打开门时,磁 钢离开霍尔开关,没有磁场通过检测面,检测面不 发生霍尔效应,感知到没有磁性物体存在。霍尔 开关输出特性如图2所示。 图1　霍尔接近开关的安装方式 图2　霍尔开关输出特性 　　在卫生间内可以装设判断人存在与否的传感 器(红外或微波),以防止出现误判断,如人在时 熄灯、人走后亮灯的错误,进而影响冲水的错误动 作。 2　卫生间自动控制器电路的分析和 设计 　　为了实现第一个功能,需要设计照明灯控制 电路;为了实现第二个功能,需要设计抽水马桶控 制电路;同时,还需要设计给这两部分电路提供直 流电的直流电源。整个电路分为这3个部分,分别 进行设计。卫生间自动控制装置如图3所示。 图3　卫生间自动控制装置电路图 2.1　直流电源的分析和设计 整个电路需要一个12 V的直流电源来提供 直流电。如果用直流电池供电,则不能满足长时 间的工作要求。因此,选用电容降压式直流稳压 电源电路来产生直流电源。将市电先后通过电容 降压、半波整流电路、滤波电路和稳压电路转换成 稳定的12 V直流电压。这部分电路是由C1、R1、 VD1、VD2和C2构成的。其中电容C1用于降压 限流,二极管VD1用于

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