【正文】 致 謝 在本設(shè)計(jì)結(jié)束之際，我首先向輔導(dǎo)老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。 3 腳:OP3 內(nèi)部第二運(yùn)放輸出腳。 ●發(fā)射的紅外信號(hào)頻率約為32k Hz 。單片機(jī)能記憶車主的開車門習(xí)慣，并轉(zhuǎn)化為：時(shí)間、速度等值存儲(chǔ)下來，在適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行數(shù)值分析。也可用于變形金剛玩具中，當(dāng)人要拿起玩具時(shí)，變形金剛就會(huì)迅速的完成幾種變形。因此相比較而言選用多個(gè)普通電磁閥還是比較合算的。先后有老師幫我分析方案，指明前進(jìn)的方向，有關(guān)設(shè)計(jì)上的疑惑，也得到了很好的解答。在電磁閥選型時(shí)，網(wǎng)上某些資料是生產(chǎn)廠家或代理商專門為了宣傳做的，功能說了很多就是不提相關(guān)參數(shù)。為了順利完成設(shè)計(jì)，我先是花費(fèi)了半個(gè)月搜尋相關(guān)資料。 對于模塊結(jié)構(gòu)程序，要一個(gè)個(gè)子程序分別調(diào)試。流程圖是用來描述事物進(jìn)行過程的一種圖形，是用來規(guī)定圖形符號(hào)配合文字說明來表示算法或處理問題的步驟。 使用電磁閥應(yīng)盡量優(yōu)先選用電壓規(guī)格為AC 220V、DC 24V常閉型。當(dāng)閥桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥桿向上運(yùn)動(dòng)，在水的壓力作用下閥芯也隨之向上運(yùn)動(dòng)，這樣閥芯橡皮與閥體的密封面就完脫離，水就可流出來了，即開。因此本方案中要用到變壓器（變壓，隔離）和橋式整流電路（交流變直流）。反饋電流為 輸入電流為 利用的關(guān)系得= 圖39 信號(hào)放大原理圖當(dāng)信號(hào)被放大到120倍后，將能作為單片機(jī)外部中斷0的激發(fā)信號(hào)。 發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。輸出級的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。提高的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度T。在方案中，所要介紹的紅外線發(fā)光元件，是以砷化鎵(GaAs)的紅外線發(fā)光二極管 （也稱紅外線發(fā)射二極管）為主體，分別敘述其基本特性及應(yīng)用電路。 復(fù)位電路 控制部件是單片機(jī)的神經(jīng)中樞，它包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、指令寄存器、譯碼以及信息傳送控制部件。另外，當(dāng)程序運(yùn)行錯(cuò)誤或由于錯(cuò)誤操作而使單片機(jī)進(jìn)入鎖死狀態(tài)時(shí)，也可以通過復(fù)位進(jìn)行重新啟動(dòng)。 通常采用振蕩電路能產(chǎn)出非常精確地正弦波，然后通過變換電路形成方波，這種方波在數(shù)字電路中作為觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)。除8051/8751外真正可完全為用戶使用的I/O口線只有P1口，以及部分作為第一功能使用時(shí)的P3口。P2可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。 ②P1口（1腳至8腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。 ③PSEN（29腳）：此腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。 VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，以保證內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。下面按其引腳功能分為四部分?jǐn)⑹鲞@40條引腳的功能。8051是單片機(jī)早期的經(jīng)典產(chǎn)品，以后的51系列單片機(jī)都是據(jù)此發(fā)展起來的。采用51系列單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理，把相應(yīng)的紅外線接收管開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制水龍頭流量的開關(guān)信號(hào)。再洗手6秒后，Q2變?yōu)楦唠娖?，VT4導(dǎo)通，K3得電吸合，接通電吹風(fēng)的交流電源，電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)。 圖 自動(dòng)水龍頭工作示意圖 裝置由于采用了555電路組成的脈沖振動(dòng)器，電路組成與調(diào)整簡單，工作穩(wěn)定可靠，場合廣，成本低。 單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，ABS防抱死系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)等等。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e(cuò)獲得了很大的好評。此外，傳統(tǒng)水龍頭的流量變化因取決于水龍頭的開口大小，而人為調(diào)節(jié)一直是困擾水龍頭發(fā)展的一個(gè)難題。怎樣讓其更好的服務(wù)人民，怎樣讓我們的老朋友煥發(fā)青春呢？這就要求人們不斷設(shè)計(jì)出新型水龍頭。圖紙規(guī)范，圖形清晰，符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。三、設(shè)計(jì)要求紅外線控制水龍頭在生活中應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用光電傳感器對水龍頭的開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)控制。成本低，體積小，安裝簡單。節(jié)能環(huán)保是當(dāng)今世界發(fā)展的主題，而健康舒適的生活一直是人孜孜不倦的追求。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有12部單片機(jī)。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。此控制電路采用紅外線反射的控制方式，紅外線發(fā)射管與接收管都暗中在同一平面。 13腳為紅外發(fā)射輸出端，該腳輸出的紅外信號(hào)經(jīng)VT1功率放大后，由VD2向外發(fā)射紅外信號(hào)，20腳為紅外信號(hào)輸入端，VD2發(fā)射的紅外信號(hào)由VD1接收，經(jīng)CR6輸入至20腳，并由SM9576內(nèi)部放大整形，最后用于控制Q0～Q2的輸出狀態(tài)。但都有可取之處，因此根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合著市場上的流行控制方案，初步思路如下： 使用555振蕩電路所產(chǎn)生的一定頻率的脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)紅外線二極管發(fā)出相同頻率的紅外線的脈沖信號(hào)。第三章 硬件設(shè)計(jì) 控制電路設(shè)計(jì) 控制電路主要用來數(shù)據(jù)的處理、信號(hào)的轉(zhuǎn)換、邏輯控制。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。采用外部振蕩器時(shí)，對HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號(hào)，即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端；對XHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。因此，它可用作對外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則只訪問外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 ③P2口（21腳至28腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。 值得強(qiáng)調(diào)的是，P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。其結(jié)果只是機(jī)器周期時(shí)間不同，影響計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值。只要GND上升時(shí)間不超過1ms，它們都能很好地工作。如下圖： 紅外線發(fā)射管 紅外線二極管因?yàn)榧t外線二極管正常工作，需要一個(gè)固定的頻率激發(fā)。因二極管存在死區(qū)電壓，所以在交流驅(qū)動(dòng)時(shí)應(yīng)加上略大于死區(qū)電壓的著正向偏置電壓。 圖36 555定時(shí)器內(nèi)部原理圖 555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級。555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。紅外線的特點(diǎn)是不干擾其他電器設(shè)備工作，也不會(huì)影響周邊環(huán)境。信號(hào)經(jīng)過放大后才能送到單片機(jī)。輸出電路包括：動(dòng)作信號(hào)放大電路、電磁閥工作電路、強(qiáng)弱隔離電路。普通水龍頭的結(jié)構(gòu)分為：閥體、閥桿、閥芯三大部分，閥桿下部有一節(jié)為螺旋狀，與閥體螺旋槽相匹配，能使閥桿作上下導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，閥桿與閥體上部還有壓蓋，其下壓有盤根，防止水從閥桿處泄漏，而閥芯與閥桿之間一般是活套連接，即閥桿頂頭部分中間有孔，閥芯在加工時(shí)留有約1厘米左右的桿（比閥桿上的孔徑略?。┡c之匹配，這樣會(huì)使閥芯活動(dòng)靈活，閥芯底部有一塊橡皮，與閥體的密封面匹配。目的是：人由遠(yuǎn)及近靠近水龍頭時(shí)，三個(gè)電磁閥KMKMKM3依次打開，水流量有選擇的“跳度”增加，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)任務(wù)五的要求（根據(jù)需要控制水流的大?。?。圖312 方案驅(qū)動(dòng)電路原理圖第四章 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)思想與流程圖 匯編語言程序設(shè)計(jì)首先要求盡量減少程序錯(cuò)誤，經(jīng)過上機(jī)調(diào)試后，程序能滿足設(shè)計(jì)要求并能正確執(zhí)行；其次要求源程序結(jié)構(gòu)應(yīng)簡明、清晰、便于理解，源程序應(yīng)便于閱讀、修改和測試；再次，源程序應(yīng)具有較好的維護(hù)性、可靠性和高效性。 CLP //關(guān)閉紅外中距離發(fā)射 CLP //關(guān)閉電磁閥3 SETB //開啟紅外線近距離發(fā)射 SETB //電磁閥2工作LOOP4: JB LOOP3 // 人是否進(jìn)入紅外有效區(qū)3，不是則轉(zhuǎn)。 當(dāng)全部調(diào)試和修改完成后，將用戶程序固化到EPROM、FLASH和EEPROM中，插入用戶樣機(jī)后，用戶系統(tǒng)即能獨(dú)立工作，至此單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制完成。比如在論證方案時(shí)有種芯片SM9576，起初以為是單片機(jī)，但是在網(wǎng)上查詢的結(jié)果是一種性能可靠的單片紅外線傳感器。 3，三人行必有我?guī)?。若想?shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)控制，勢必要使用多個(gè)電磁閥，成本就增加了許多，造成了實(shí)用性不強(qiáng)的后果。在那種燈紅酒綠高消費(fèi)的地方，這種方案控制的彩色燈，即新穎又好玩，符合年輕人的品味，很具有商業(yè)價(jià)值，值得去開發(fā)應(yīng)用。由于紅外發(fā)光二極管工作電流大小不同，發(fā)射距離相同，因此光敏