【正文】 的優(yōu)勢(shì)：1，顯著增加了作用距離；2，降低了電源消耗；3，提高抗干擾能力。 常用的紅外發(fā)光二極管（如TLN104），其外形和發(fā)光二極管LED相似， ，工作電流60mA，發(fā)射功率≥25mW。它以主振頻率為基準(zhǔn)發(fā)出CPU的時(shí)序，對(duì)指令進(jìn)行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號(hào)，完成一系列定時(shí)控制的微操作，用來(lái)控制單片機(jī)各部分的運(yùn)行。復(fù)位后，單片機(jī)內(nèi)部寄存器的初始化。 51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種產(chǎn)生方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式；一種是外部時(shí)鐘方式。 單片機(jī)的引腳除了電源、復(fù)位、時(shí)鐘接入，用戶I/O口外，其余管腳是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。 ④P3口（10腳至17腳）：是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MCS51中，這8個(gè)引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。由于這種接口輸出沒有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。當(dāng)VCC主電源下掉到低于規(guī)定的電平，而VPD在其規(guī)定的電壓范圍（5177。 主電源引腳VCC和GNDVCC——（40腳）接+5V電壓； GND——（20腳）接地。但實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)的8051單片機(jī)，其功能簡(jiǎn)單，儲(chǔ)存方式過(guò)于落后，這給單片機(jī)的開發(fā)與使用帶來(lái)了諸多不便。 單片機(jī)根據(jù)紅外線最大有效探測(cè)距離通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路自動(dòng)控制三個(gè)電磁閥的通斷，隨時(shí)調(diào)整流量。在正常洗手過(guò)程中，如果時(shí)間超過(guò)60秒，Q2將變低電平，電吹風(fēng)停止工作，以免浪費(fèi)電能。但是缺點(diǎn)也是顯而易見的：人一旦進(jìn)入反射范圍內(nèi)，水閥就打開，水流量無(wú)法控制。此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無(wú)所不在。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)從日常生活中常見的事物入手通過(guò)對(duì)水龍頭的設(shè)計(jì)，使我們認(rèn)識(shí)到單片機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。作為本設(shè)計(jì)核心元件的單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。1) 撰寫總體設(shè)計(jì)方案（設(shè)計(jì)說(shuō)明書，15000以上）；2) 電路原理圖設(shè)計(jì)、繪制；3) 元器件的選型依據(jù)及計(jì)算。2）掌握用51單片機(jī)開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的流程及方法。用51系列單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，電路簡(jiǎn)單，既防止了其它光源的干擾，又簡(jiǎn)化電路，降低成本，使用和安裝都很方便。 隨著單片機(jī)的不斷發(fā)展其應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，它的作用也越來(lái)越重要，家電智能化是人類日常生活必然趨勢(shì)。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 1在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。某些專用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 555控制設(shè)計(jì)方案 555控制型自動(dòng)水龍頭 在圖1中，555電路主要用來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，有555振蕩電路所產(chǎn)生的一定頻率的脈沖信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管發(fā)出相同頻率的紅外線信號(hào)，實(shí)現(xiàn)紅外線控制電路的功能。SM9576有三組控制輸出端Q0～Q2，分別對(duì)應(yīng)于12腳、7腳、8腳，Q0～Q2的輸出狀態(tài)由11腳上所接的電位決定。以上這兩種方案都不能很好的解決水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)的難題。這種關(guān)系不僅體現(xiàn)在硬件上，而且在軟件程序上三者是互為一體，是程序的主要部分。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 ④EA/Vpp（引腳）：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH（對(duì)851/8751/80C51）或1FFFH（對(duì)8052）時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。對(duì)EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。 作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如表所示。 ③控制總線（CB）：由P3口的第二功能狀態(tài)和4根獨(dú)立控制線RESET、EA、ALE、PSEN組成。電路中，電容器C1和C2對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍30100PF；石英晶體選擇6MHz或12MHz都可以。 單片機(jī)的復(fù)位方式有：上電復(fù)位電路、改進(jìn)后的上電復(fù)位、上電和手動(dòng)復(fù)位電路。具體說(shuō)來(lái)它包括兩部分：555集成紅外線發(fā)射電路、紅外線接收放大電路。紅外線二極管常有三種驅(qū)動(dòng)方式：交流、直流、脈動(dòng)。 555定時(shí)器 555是美國(guó)Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5kΩ的電阻而得名。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 工作?！?。由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益放大電路。 輸出電路是整個(gè)方案的“動(dòng)作元件”，它將前兩個(gè)電路的最終數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)要求。 通過(guò)圖310，可以初步了解到普通水龍頭的工作原理。為了能適應(yīng)本方案的實(shí)際要求，特將電磁閥的數(shù)量增加到3個(gè)。與線圈KM1并聯(lián)的二極管起續(xù)流和保持作用，目的是防止三極管截止瞬間線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)造成三極管擊，串聯(lián)大電阻R6使電流下降的更快。 CLR //關(guān)閉紅外遠(yuǎn)距離發(fā)射 CLP //關(guān)閉電磁閥2 SETB //開啟紅外線中距離發(fā)射 SETB //電磁閥1工作LOOP3: LJMP T1 JB LOOP2 // 人是否進(jìn)入紅外有效區(qū)2，不是則轉(zhuǎn)。逐個(gè)任務(wù)調(diào)試好后，在使各個(gè)任務(wù)同時(shí)運(yùn)行。在寫設(shè)計(jì)中，總會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法預(yù)料的問題。還有就是至今555定時(shí)器的其他應(yīng)用電路看不懂，只是明白定時(shí)器的工作原理及簡(jiǎn)單的了解應(yīng)用。普遍電磁閥只有兩種狀態(tài)：斷開、閉合。尤其是走廊中兩面?zhèn)葔Σ贾酶叩推鸱牟噬珶?，人一路走?lái)，燈光依次變化著，很像風(fēng)中飛舞的蝴蝶。當(dāng)車主使用鑰匙時(shí)，先后按照某種順序按下三個(gè)（多個(gè)）按鈕。參考文獻(xiàn)[1] 陳有卿，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[2] 張洪潤(rùn)，孫悅，[M].北京：科學(xué)出版社，2009[3] 吳云. 典型電子電路160例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010[4] 肖景和. 555集成電路應(yīng)用精粹[M].北京：人民郵電出版社，2007[5] 周潤(rùn)景，張麗娜，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010[6] 韓全立，趙德申. 微機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008[7] 宋站校. 單片紅外傳感控制集成電路SM9576[J].國(guó)外電子元器件，1998,（4）：4041附錄1 元件明細(xì)表元件名稱型 號(hào) 數(shù)量備 注單片機(jī)AT89C511555定時(shí)器5551CMOS型變壓器1 220V/12V紅外線發(fā)光二極管TLN1041紅外線接收二極管 HP3FR2S1集成運(yùn)放1三極管NPN4三極管PNP3穩(wěn)壓管4刀開關(guān)1電容230pF電容1電容1電阻113KΩ電阻1電阻21KΩ電阻1100KΩ電阻1120KΩ電阻1200Ω電阻1120Ω電阻1140Ω電阻1160Ω限流電阻390KΩ晶振1f=12M Hz方案設(shè)計(jì)電路原理圖：3. SM9576SM9576 是一個(gè)紅外線傳感控制器,內(nèi)部包含紅外線發(fā)射驅(qū)動(dòng)和紅外線接收、檢測(cè)電路,當(dāng)發(fā)射出去的紅外線信號(hào)被物體反射回來(lái),由接收管接收、放大、檢測(cè), 再由輸出電路去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)?！褫敵瞿茉趩?dòng)延時(shí)后自動(dòng)截止,啟動(dòng)截止時(shí)間可由 P0 、P1 開關(guān)來(lái)選擇預(yù)置,最長(zhǎng)延時(shí)不超過(guò) 60 秒。 7 腳、8 腳、12 腳:輸出驅(qū)動(dòng)9 腳:測(cè)試腳。最后，向在百忙之中抽出時(shí)間評(píng)閱我論文的老師表示感謝