【正文】 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計基于單片機(jī)的紅外自動淋浴器設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第一章 緒論 1 紅外技術(shù)的特點 1 課題背景及意義 1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 2 論文的主要研究內(nèi)容 3第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計 4 4 4 方案一 4 方案二 5第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 6 STC89C52單片機(jī)的特點 6 STC89C52單片機(jī)的管腳說明 8 9 RE200B熱釋紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖及工作原理 10 11 紅外采集電路 12 13 1602液晶模塊JHD162A 簡介 13 16 報警電路設(shè)計 17 電磁閥控制電路設(shè)計 17第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 19 主程序設(shè)計 19 紅外信號采集程序 19 報警程序 19 19致謝 22參考文獻(xiàn) 23附錄 24附錄A 開發(fā)板原理圖 24附錄B 程序清單 25I 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第一章 緒論近年來單片機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，已廣泛應(yīng)用于軍事、通信、消費類電子等領(lǐng)域正成為各行業(yè)不可缺少的技術(shù)，是電子類科研和工程技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)之一。 紅外技術(shù)的特點紅外技術(shù)能夠得到眾多廠家的支持和青睞，是和其本身的優(yōu)點是分不開的。一般人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10UM左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過菲尼爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢驗處理后即可產(chǎn)生報警信號型還是B型，其引線只有4根，2根數(shù)據(jù)線，一根電源線，一根地線。釋電紅外傳感技術(shù)在紅外探測、夜視裝置、防入侵、安全防范、自動門控制、自動燈控制、交通管制、溫度監(jiān)測以及觀點玩具等方面有著廣泛應(yīng)用[1]。因其價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎：⑴“有電危險”安全警示電路：用于有電場合時，通過發(fā)出聲音和聲光提醒人們注意安全。⑵自動門：主要用于銀行、賓館；當(dāng)有人來到時，大門自動打開，人離開后又自動關(guān)閉。⑶紅外防盜報警器：用于銀行、辦公樓、家庭等場合的防盜報警器。⑷高速公路車輛、車流計數(shù)器。⑸自動開、關(guān)的照明燈，人體自動開關(guān)等。 課題背景及意義我國國有企業(yè)、事業(yè)單位、學(xué)校等都有許多公共浴室，其中大多是傳統(tǒng)淋浴設(shè)備；這些設(shè)備陳舊，造成大量淡水資源的浪費。，一天工作八小時就浪費2噸水，那么一千個、十萬個這樣的噴頭將浪費多么大的淡水資源；浪費主要是因為水閥，其中主要與出水閥有關(guān)目前傳統(tǒng)公共浴室應(yīng)用較廣泛的閥門有兩種。第一中是手動閥。這是最原始，但價格低廉，在我國廣大城鄉(xiāng)地區(qū)仍應(yīng)用廣泛。第二種是腳踏彈簧閥。這種閥門采用機(jī)械性原理，實現(xiàn)半自動控制?，F(xiàn)在基于單片機(jī)的紅外測控系統(tǒng)，它采用了單片機(jī)控制技術(shù)和紅外感應(yīng)技術(shù)，集成了光學(xué)、電子、單片機(jī)和機(jī)械等技術(shù)于一體。該系統(tǒng)應(yīng)用于自動淋浴器的實例表明：系統(tǒng)工作可靠，成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀21世紀(jì)是邁向信息化社會的嶄新階段，其中，紅外技術(shù)已成為這一時期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，并最有尋求更大的突破與飛躍。市場上有許多種類的紅外淋浴器，如學(xué)校和高級賓館所設(shè)的紅外淋浴器，是利用紅外發(fā)射接收方式達(dá)到控制淋浴器水龍頭開或關(guān)的裝置，當(dāng)人手將紅外光線切斷， 接收器及控制器件將淋浴器打開供水，由于發(fā)射器所發(fā)出的是一束光線，所以手放的位置受限，而且還要一個長期工作的紅外發(fā)射器，用電量大、成本高易損壞、安裝困難、使用不方便。同時現(xiàn)階段又出現(xiàn)紅外自動淋浴器，利用人的手和身體所發(fā)出的紅外線直接控制淋浴器水龍頭開或關(guān)的人體紅外傳感自動淋浴器。產(chǎn)品主要特點：自動淋浴器采用紅外遙控原理，自動感應(yīng)人體的來去，人到水流，人去水停。 節(jié)水效果明顯，達(dá)30%以上。 具有極強(qiáng)的防水垢、防污能力。 控制器不怕潮氣、不怕水淋、不怕濃霧。 控制器和噴頭之間采用電線連接。 恒溫供水，供水方式可明可暗。 適合廠礦、公共浴池等使用環(huán)境。 噴頭與電磁閥合二為一，便于檢修、除垢。浴池整體布局合理，墻面整潔，管路明快簡捷，方便浴后清理衛(wèi)生。 人在淋浴時不用觸摸開關(guān)，溫馨舒適，充分享受高科技帶來的全自動的文明服務(wù)。 論文的主要研究內(nèi)容針對目前國內(nèi)淡水資源大量浪費的現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的相關(guān)研究成果及現(xiàn)有的成熟技術(shù)。本論文進(jìn)行了基于單片機(jī)的紅外淋浴器系統(tǒng)的研究與設(shè)計。論文的主要內(nèi)容有：第1章 緒論。簡要介紹本文的研究目的及意義、紅外傳感技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展和現(xiàn)狀。第2章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計。主要包括系統(tǒng)的設(shè)計思路與系統(tǒng)方案對比。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計。這部分主要包括系統(tǒng)各模塊的主要芯片選型、各芯片的功能介紹、各模塊的功能作用闡述及其紅外傳感模塊及報警顯示模塊硬件電路設(shè)計等。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計。軟件設(shè)計部分包括系統(tǒng)主程序、紅外采集程序、顯示程序及報警程序等，并給出了各自的設(shè)計流程圖。第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計本章提出了系統(tǒng)的設(shè)計思路，明確了系統(tǒng)的功能特點。制定了系統(tǒng)方案框圖 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計部分給出了紅外淋浴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。紅外淋浴系統(tǒng)的設(shè)計思路：當(dāng)人靠近淋浴器時，系統(tǒng)中的紅外傳感器檢測模塊便器檢測到相應(yīng)的人體紅外信號，系統(tǒng)便被觸發(fā)；送給單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷處理后，打開電磁閥、觸發(fā)報警、時間顯示等一系列操作。 方案一 采用SNS9201紅外傳感器進(jìn)行對人體紅外信號采集，經(jīng)SNS9201芯片處理之后傳給單片機(jī)，單片機(jī)作相應(yīng)的操作，如電磁閥和蜂鳴器的開關(guān)，并將時間用數(shù)碼管顯示出來。但SNS9201芯片處理紅外信號時有延時電路，電磁閥不能馬上打開；其次數(shù)碼管功耗大并對電流非常敏感，不能極好顯示時間。所以該方案只能較好完成系統(tǒng)功能。圖21 方案一 方案二采用RE200B紅外傳感器進(jìn)行對人體紅外信號采集，經(jīng)BISS0001芯片處理之后傳給單片機(jī)，單片機(jī)作相應(yīng)的操作。如電磁閥和蜂鳴器的開關(guān)，并將時間用LCD顯示出來。BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，能及時對紅外信號進(jìn)行采集并觸發(fā)單片機(jī)的控制操作；LCD體積小、工作電流比LED小幾個數(shù)量級，故其功耗低，且有著良好的人機(jī)界面。該方案能很好完成系統(tǒng)功能。圖22 方案二從以上兩種方案，采用方案二。電路比較簡單、費用較低、可靠性高、軟件設(shè)計也比較簡單，故采用了方案二。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)采用的方案，本章設(shè)計了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。闡述了系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)；其次進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計，包括紅外信號采集模塊設(shè)計和電磁閥控制模塊設(shè)計，液晶顯示模塊設(shè)計，報警電路設(shè)計等。詳細(xì)闡述了各個模塊的芯片