洗手后，將手伸到自動(dòng)干手器（烘手器）吹風(fēng)口附近，便會(huì)有（熱）風(fēng)吹出將手烘干，一旦手在吹風(fēng)過(guò)程中離開(kāi)，自動(dòng)干手器會(huì)迅速停止工作，而一旦連續(xù)工作一段時(shí)間，自動(dòng)干手器還會(huì)停止工作，稍后再試，則會(huì)繼續(xù)工作。由于自動(dòng)干手器衛(wèi)生、便捷，越來(lái)越多的公共場(chǎng)所開(kāi)始使用自動(dòng)干手器，部分家庭也開(kāi)始使用自動(dòng)干手器。根據(jù)吹風(fēng)速度，自動(dòng)干手器可分為慢速和快速兩種；按照安裝方式，自動(dòng)干手器可分為壁掛式和駐立式兩類(lèi)。

一、自動(dòng)干手器的工作原理

自動(dòng)干手器靠遠(yuǎn)紅外線(xiàn)自動(dòng)感應(yīng)工作，由紅外線(xiàn)發(fā)射器、接收器、單穩(wěn)態(tài)延時(shí)開(kāi)關(guān)、固態(tài)繼電器及電吹風(fēng)等組成，組成簡(jiǎn)易自激多諧振蕩器，由紅外發(fā)射管向外發(fā)出頻率約40kHz的調(diào)制紅外光。當(dāng)人手伸到自動(dòng)干手器下方時(shí)，發(fā)射出的紅外線(xiàn)被人手反射回去一部分，并被光敏三極管接收后，轉(zhuǎn)換成相同頻率的電信號(hào)，再經(jīng)紅外線(xiàn)接收專(zhuān)用前置放大集成電路放大、整形、帶通比較后，輸出低電平脈沖信號(hào)，進(jìn)而觸發(fā)構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)人暫態(tài)，使其輸出高電平，發(fā)光，交流固態(tài)繼電器導(dǎo)通，從而電吹風(fēng)通電即可送出熱風(fēng)。當(dāng)手烘干離去時(shí)，失去紅外脈沖信號(hào)，恢復(fù)高電平，單穩(wěn)態(tài)電路很快復(fù)位，由于延時(shí)作用，電吹風(fēng)最多再工作10s左右即自動(dòng)復(fù)原，從而停止工作。為調(diào)節(jié)改變自動(dòng)干手器動(dòng)作靈敏度，可以在電路中加入電阻和電容組成的串連網(wǎng)絡(luò)，以提高前置放大器的頻率特性和增益，保證在出現(xiàn)短暫信號(hào)消失如手晃動(dòng)偏離了紅外探測(cè)范圍時(shí)，電路供電不會(huì)出現(xiàn)瞬間跳躍，保證電吹風(fēng)仍能穩(wěn)定、連續(xù)地工作。

二、干手器的關(guān)鍵元器件

自動(dòng)干手器的“心臟”主要是驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉的單相異電動(dòng)機(jī)，考慮到自動(dòng)干手器在具有水源的潮濕環(huán)境中使用，電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)潮濕環(huán)境而不至于產(chǎn)生早期失效現(xiàn)象。如單相電容式異步電動(dòng)機(jī)，往往由于電容故障導(dǎo)致潮濕環(huán)境中的電容式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性降低。如采用單相串激電動(dòng)機(jī)，潮濕環(huán)境工作中的換向器容易受潮短路，電介質(zhì)的絕緣性能變差，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的耐久性及使用壽命縮短。該電機(jī)的噪音較大，對(duì)無(wú)線(xiàn)電波的干擾嚴(yán)重，運(yùn)行時(shí)各房間內(nèi)及附近的電視機(jī)及錄放像設(shè)備的圖像會(huì)出現(xiàn)多幅橫條干擾，影響清晰度，所以也不宜采用。采用單相雙環(huán)罩極異步電動(dòng)機(jī)就比較適應(yīng)上述環(huán)境它排除上述兩種電動(dòng)機(jī)的不足之處，罩極電動(dòng)機(jī)在潮濕環(huán)境的耐久性較好使用壽命長(zhǎng)電機(jī)定子磁極為裝卸式，激磁繞組為集中繞組，直接繞入尼龍線(xiàn)圈架套于鐵心磁極上然后用專(zhuān)用夾具將鐵心磁極壓入定子扼部這一工作在49kV的壓力機(jī)上完成。這種電機(jī)結(jié)構(gòu)的介質(zhì)電氣強(qiáng)度大于4000V.1min不擊穿符合GB4706.1-2005家用電器的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)II類(lèi)電器產(chǎn)品電氣強(qiáng)度3000V.1min不擊穿不閃絡(luò)的規(guī)定，一般在額定電壓就順利起動(dòng)，與額定電壓應(yīng)能順利起動(dòng)的規(guī)定值相比有較大的安全裕度。

三、干手器常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

由于自動(dòng)干手器銷(xiāo)量不大，大型企業(yè)不愿意組織生產(chǎn)，使得目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)干手器生產(chǎn)廠(chǎng)商普遍是一些生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)實(shí)力差、生產(chǎn)設(shè)備落后的小企業(yè)，甚至還存在一些手工作坊式的加工廠(chǎng)，這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量情況令人擔(dān)憂(yōu)，近年來(lái)對(duì)自動(dòng)干手器型式試驗(yàn)抽查的合格率都小于50%，主要存在以下質(zhì)量問(wèn)題：

（1）產(chǎn)品標(biāo)記不全或不規(guī)范：標(biāo)記應(yīng)包含指導(dǎo)使用者正確使用的重要信息，正確地標(biāo)示產(chǎn)品的標(biāo)記是確保使用者人身財(cái)產(chǎn)安全的基本的措施之一。標(biāo)記要求耐久和醒目，在正常使用后不應(yīng)脫落，內(nèi)容應(yīng)清晰可辨。常見(jiàn)的問(wèn)題是無(wú)生產(chǎn)商名稱(chēng)、機(jī)型型號(hào)、無(wú)防水等級(jí)標(biāo)記、無(wú)裝配圖、說(shuō)明書(shū)，II器具標(biāo)識(shí)不規(guī)范、額定電壓、功率標(biāo)志不規(guī)范、標(biāo)識(shí)不全等。

（2）電氣安全性能問(wèn)題多：夸大技術(shù)指標(biāo)，欺騙和誤導(dǎo)消費(fèi)者（主要集中在片面夸大輸入功率）；內(nèi)部布線(xiàn)亂、接地連接不可靠、耐熱耐燃測(cè)試不合格和防觸電保護(hù)不合格，這些不合格項(xiàng)目都與用戶(hù)人身安全和環(huán)境安全密切相關(guān)的強(qiáng)制性項(xiàng)目上。這些產(chǎn)品不合格的主要原因是：生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、技術(shù)實(shí)力薄弱，導(dǎo)致生產(chǎn)企業(yè)在電熱元件的參數(shù)設(shè)計(jì)失誤，致使輸入功率偏差過(guò)大；出風(fēng)口開(kāi)口過(guò)大，導(dǎo)致部分產(chǎn)品用測(cè)試指能接觸到帶電體。有的內(nèi)部布線(xiàn)采用多股導(dǎo)線(xiàn)采用簡(jiǎn)單焊錫連接方式導(dǎo)致連接不可靠；選用的絕緣材料不具備承受125℃耐熱性能劣質(zhì)材料。有的企業(yè)缺乏必要的檢測(cè)手段，少數(shù)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制不嚴(yán)等。

四、干手器方案設(shè)計(jì)思路

作為現(xiàn)代化的潔具電器，烘手器比傳統(tǒng)的毛巾更適用，而且避免了疾病和細(xì)菌的交叉感染。烘手器是一種循環(huán)多方向的出風(fēng)設(shè)備，在其出風(fēng)口部位設(shè)立了一個(gè)導(dǎo)風(fēng)裝置。其裝置上有一種導(dǎo)風(fēng)頁(yè)片。在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)風(fēng)頁(yè)片的過(guò)程中，烘手器開(kāi)始了循環(huán)不定向的出風(fēng)。市場(chǎng)上大多數(shù)的烘手器產(chǎn)品基本是由很普通的數(shù)字器件組成。電路結(jié)構(gòu)不管是調(diào)試還是安裝，都不怎么便捷，呈現(xiàn)單一的功能作用。如果烘手器內(nèi)部電路發(fā)生了故障，維修不方便，而用其他的電路元件進(jìn)行替換相對(duì)比較難。而使用單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在烘手器制作上，整個(gè)電路構(gòu)成比較簡(jiǎn)單。單片機(jī)是一種集成電路芯片，集成了處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM以及多種I/0口和中斷系統(tǒng)，被稱(chēng)為微型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，價(jià)格低廉而且處理事務(wù)能力強(qiáng)。

烘手器制作選擇的單片機(jī)為INTEL公司MCS-51系列的89C52單片機(jī)產(chǎn)品。將89(352單片機(jī)作為整個(gè)電路芯片的控制方，其電子開(kāi)關(guān)以紅外線(xiàn)控制為主。一般來(lái)說(shuō)，普通的烘手器都設(shè)置了紅外感應(yīng)設(shè)備，能夠感應(yīng)到人手的溫度，并控制開(kāi)關(guān)，將電熱吹風(fēng)機(jī)打開(kāi)。手的溫度離開(kāi)，又控制開(kāi)關(guān)，關(guān)閉電熱吹風(fēng)機(jī)。因此，用單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在烘手器制作內(nèi)，也要在其內(nèi)部安裝紅外控制開(kāi)關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)。用線(xiàn)路將其相連，使用效果和市場(chǎng)銷(xiāo)售的自動(dòng)烘手器相同。在烘手器制作時(shí)，還可以自由發(fā)揮，加入燈光效應(yīng)或者是聲響效應(yīng)。也可在烘手器表面貼上一些飾物，增強(qiáng)美觀(guān)性。用單片機(jī)技術(shù)制作烘手器，只需一塊集成塊就足夠了，和基本電路的功能一樣。

五、烘手器開(kāi)發(fā)的技術(shù)原理

加入單片機(jī)技術(shù)的烘手器做好以后，接上電源。整個(gè)烘手器有電流通過(guò)，初始化i/o口，主控制程序開(kāi)始調(diào)動(dòng)聲光系統(tǒng)，出現(xiàn)聲光提示。對(duì)內(nèi)部設(shè)調(diào)編程，讓單片機(jī)隔一小段時(shí)間輸出小段的方波。89C52單片機(jī)有低電平驅(qū)動(dòng)的能力，可以驅(qū)動(dòng)發(fā)射頭開(kāi)始射出紅外線(xiàn)。安裝發(fā)射頭和接收頭的時(shí)候，要注意仔細(xì)調(diào)試，保持的距離。可以用物體接近發(fā)射頭與接收頭，紅外光會(huì)發(fā)射到物體上再反射回來(lái)，被接收頭接收。一旦接收頭接收了紅外光，其高電平就會(huì)轉(zhuǎn)變成為低電平。由于外部下拉為低電平，89C52的P3口將輸出電流，造成處理器斷開(kāi)。整個(gè)服務(wù)程序就此中斷關(guān)閉。程序內(nèi)的燈光、音響、繼電器都連在一條線(xiàn)路上，致使電熱吹風(fēng)機(jī)吹出熱風(fēng)。

外部中斷器開(kāi)始成為了I/0口，不定期的檢測(cè)周邊的電平。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，重新返回，處理器連接，系統(tǒng)待機(jī)。在這段時(shí)間要做好延時(shí)的準(zhǔn)備。人的手會(huì)在烘手器中不停的晃動(dòng)，接收頭如果不做好延時(shí)準(zhǔn)備，會(huì)不斷的發(fā)出信號(hào)，使得繼電器又開(kāi)又閉合，跳動(dòng)不止。做好延時(shí)準(zhǔn)備，也能夠給人反映的準(zhǔn)備。該自制烘手器設(shè)置的延時(shí)時(shí)間為3秒，基本解決抖動(dòng)現(xiàn)象。而播放音響聲音的方法為振蕩方法，耗用的時(shí)間長(zhǎng)，而且每次一旦中斷就會(huì)突然的關(guān)閉繼電器。繼電器的跳動(dòng)頻率高，從而影響了使用壽命。如果要避免出現(xiàn)較大的跳動(dòng)頻率，將繼電器的吸合時(shí)間延長(zhǎng)，那么可用電容器蓄能。89C52單片機(jī)中的P2口為內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，可以限制電流的輸入量，減少電容的充電反應(yīng)，避免損壞了I/0口。

六、干手器單片機(jī)的電源電路

（1）電源電路：該單片機(jī)的電源電路部分，是利用變壓器整流二極管電流獲取到了直流電，再通過(guò)三端穩(wěn)壓集成電路得到了5V的直流電，可供單片機(jī)進(jìn)行使用。內(nèi)部的電吹風(fēng)使用交流電為220V。

（2）紅外檢測(cè)電路：紅外檢測(cè)由紅外發(fā)射構(gòu)件和紅外接收構(gòu)件構(gòu)成。紅外發(fā)射構(gòu)件由紅外發(fā)光二極管IRLED組成。而紅外接收構(gòu)件是接收電路，主要包括紅外監(jiān)測(cè)二極管、限副器、放大器、積分電路、帶通濾波器等，還有一個(gè)接收頭，接收紅外信息。

（3）電熱吹風(fēng)機(jī)工作電路：繼電器采用5V電壓、5A電流的規(guī)格，用IN4007二極管并聯(lián)繼電器線(xiàn)口。繼電器的線(xiàn)圈串聯(lián)PNP三極管。線(xiàn)路口要加上電阻，和電極之間做好接電阻的準(zhǔn)備。

七、烘手器（干手器）安裝與調(diào)試程序

將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用在烘手器制作上，需對(duì)自制的烘手器進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試能夠測(cè)算出接收信號(hào)的靈敏性。而使用一體化接收頭，能夠固定好接收信號(hào)的靈敏度，并且可以將發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。接收頭最敏感的頻率大約是36kHz-40kHz，感應(yīng)距離時(shí)常會(huì)延長(zhǎng)到7米左右，超出預(yù)先的感應(yīng)距離。因此，對(duì)紅外二極管，可采用500kHz的頻率進(jìn)行調(diào)試。調(diào)節(jié)定時(shí)器中斷程序中的電平變化，可以將發(fā)射的頻率改變。通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)距離應(yīng)該在15cm-20cm之間。

總結(jié)

市場(chǎng)上的烘手器功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且價(jià)格較高。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于烘手器制作中，其性能更加穩(wěn)定可靠，方便維修，而且價(jià)格低廉。單片機(jī)技術(shù)的線(xiàn)路比較簡(jiǎn)潔，程序簡(jiǎn)單靈活，因此在制作烘手器的過(guò)程中沒(méi)有較大的線(xiàn)路難題。單片機(jī)集成了處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM以及多種I/0口和中斷系統(tǒng)，由于其在烘手器制作中有明顯的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)更廣泛的應(yīng)用在日后生活之中。

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