【正文】 紅外自動(dòng)水龍頭 47 X1 12MHzC2 30pC3 30pSW1SWSPSTVccXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427Vss20Vcc40R1 9.1KR2 13KC4 1000pR3R4R5R10100KΩR11120KR121KC6 0.1μp327 4KM1KM2KM3~220V~220VD3 LEDDC7R4Q3GND1VCC8TR2TH6TH61 新555Q7 FZT690BKM1Q8KM2Q9 FZT690BKM3R6 6R8R9 6R8R136R8TR1TRSAT2P2S2BBR1W10G+5V電磁閥1電磁閥2電磁閥3紅外自動(dòng)水龍頭 48 。 我衷心感謝研老師在方案設(shè)計(jì)中給予我的支持和幫助。在方案研究和設(shè)計(jì)撰寫過程中，自始自終都給以了悉心指導(dǎo)。 14 腳 :振蕩輸出 ,外接電阻值與頻率成反比 。 10 腳、 11 腳 :輸出形式選擇 。 6 腳 :發(fā)射信號(hào)頻率選擇 ,接地時(shí)為 4 次 / 秒 , 開路時(shí)為 2 次 / 秒 。 4 腳 :OP3 內(nèi)部第三運(yùn)放輸入腳 。 2 腳 :OP2 內(nèi)部第二運(yùn)放輸入腳 。 紅外自動(dòng)水龍頭 44 SM9576 為 20 腳器件 ,引腳排列見圖 1 ,內(nèi)部框圖如圖 2 所示。 ●接收靈敏度可由接收管串聯(lián)的電容量大小來選擇，當(dāng)電容在 ～ 間變化時(shí) ,接收距離可在 5～ 25cm 之間變化 。 ●用兩個(gè)引腳外接兩位開關(guān)來控制輸出時(shí)間及輸出次數(shù) 。 ●內(nèi)含紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路和紅外接收放大電路 。它可以廣泛應(yīng)用于高級(jí)賓館和現(xiàn)代居室洗手間里的水龍頭閥門、皂液供給機(jī)、手干燥器、香水噴霧器等方面的自動(dòng)化裝置上 ,還可開發(fā)應(yīng)用在博物館防近語(yǔ)音報(bào)警、防盜 報(bào)警及紅外檢測(cè)器中?？墒峭瑯颖痉桨敢策m合，在這里就不做敘述了，有興趣的話可以查找有關(guān)資料。當(dāng)有人企圖使用鑰匙打開車門時(shí)，能自動(dòng)識(shí)別是不是車主，需不需要報(bào)警。若三次（多次）接收到電流值順序不同，或者與原存儲(chǔ) 的數(shù)據(jù)相差太大，或者操作時(shí)間過長(zhǎng)均報(bào)警直接剎車。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，因此光敏元件先后接收的信號(hào)強(qiáng)弱不一樣。車鑰匙里有三個(gè)乃至多個(gè)同頻而工作電流不同紅外線發(fā)光二極管，它們的通斷有三個(gè)（多個(gè)）按鈕控制。玩者可以適當(dāng)調(diào)整紅外線接收距離的最大值和最小值，就能 控制最終的變形狀態(tài)。比如一只可愛的能跳舞的兔子，當(dāng)人手伸過來，兔子能隨著兩者距離的不斷縮短逐漸加快舞姿，但手一接觸到玩具，舞動(dòng)的兔子就戛然停止下來。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。如果將本設(shè)計(jì)修改一下就能用到其他方面，先舉例試說明： 1，如果將本方案輸出電磁閥換成彩色小燈，可用于酒吧、舞廳、 KTV 等娛樂場(chǎng)所的迎賓門口、走廊中、洗手間。所以這個(gè)實(shí)用性一般，但對(duì)于普通家庭來說，價(jià)格還是不太令人滿意。當(dāng)然還可以選擇自己設(shè)計(jì)專用的“齒輪式”水龍頭，可是覺得自己知識(shí)達(dá)不到那個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的層次水準(zhǔn)，也只是想想罷了。若想實(shí)現(xiàn)流量的自動(dòng)控制，勢(shì)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。 關(guān)于本設(shè)計(jì)的實(shí)用性，我覺得不容樂觀：三個(gè)電磁閥（大約100 元）、單片機(jī)及外圍電路、和改裝費(fèi)很可能在三百元左右，這紅外自動(dòng)水龍頭 38 是設(shè)計(jì)要求和電磁閥的發(fā)展現(xiàn)狀共同決定的。有時(shí)課下也和不少同學(xué)商量該怎么做設(shè)計(jì)，有些簡(jiǎn)單的問題，他們也能給我個(gè)明白的答復(fù)。自己的思考多少有些閉門造車不切實(shí)際；看書找資料，只是一味的接受，自己有些想法也沒處請(qǐng)教；唯有與人交談才能 深深抓住問題的實(shí)質(zhì)。 3，三人行必有我?guī)煛２檎业慕Y(jié)果只是型號(hào)、公稱通徑、工作電壓，也是很模糊的一組數(shù)據(jù)。也不敢寫在設(shè)計(jì)里，因?yàn)槲乙膊磺宄?。后來仔?xì)尋找下 SM9576 的芯片資料，才把問題弄明白。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。 2，知之為知之不知為不知。如熱釋電紅外線傳感器、紅外遙控、 555 定時(shí)器應(yīng)用電路、普通自動(dòng)水龍頭控制方案、閥門基礎(chǔ)等的工作原理及應(yīng)用、還有一些有說明價(jià)值的圖片。仔細(xì)回首發(fā)現(xiàn)有許多值得深思的地方： 1，大軍未動(dòng)糧草先行。 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。 實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)試方法和模塊結(jié)構(gòu)的調(diào)試方法類似，只需要逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試，在調(diào)試某一個(gè)任務(wù)時(shí)，同時(shí)也調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷服務(wù)程序。調(diào)試時(shí)，一紅外自動(dòng)水龍頭 36 定要符合入口條件和出口條件，調(diào)試可用單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行方式，通過檢查用戶系統(tǒng)的 CPU 現(xiàn)場(chǎng)情況、 RAM 的內(nèi)容和 I/O 口的狀態(tài)，檢查程序執(zhí)行結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求，有無循環(huán)錯(cuò)誤、有無機(jī)器碼錯(cuò)誤以及轉(zhuǎn)移地址的錯(cuò)誤，同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)中存在硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和軟件算法錯(cuò)誤，各程序模塊調(diào)試通過后，則可以把相關(guān)功能塊連在一起總調(diào)，這個(gè)階段若有故障，可以考慮各子程序運(yùn)行時(shí)是否破壞了現(xiàn)場(chǎng)、緩存單元、工作寄存器是否發(fā)生沖突、標(biāo)志位的建立和清除是否錯(cuò)誤，堆棧區(qū)是否有溢出，輸入設(shè)備的狀態(tài)是否正常等等，若用戶系統(tǒng)是在開發(fā)機(jī)的監(jiān)控程序下運(yùn)行時(shí)，還要考慮用戶緩存單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。如果采用實(shí)用多任務(wù)操作系統(tǒng)，一般是逐個(gè)任務(wù)進(jìn)行調(diào)試。 CLP //關(guān)閉紅外中距離發(fā)射 CLP //關(guān)閉電磁閥 3 紅外自動(dòng)水龍頭 35 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)。 程序流程圖如下： 開始 開中斷 0 等待中斷 紅外自動(dòng)水龍頭 33 紅外自動(dòng)水龍頭 34 編寫程序 根據(jù)本設(shè)計(jì)的流程圖，可轉(zhuǎn)化為程序如下： ORG 0000H //設(shè)置主程序入口 AJMP MAIN ORG 0003H//外部中斷 0 入口 LJMP TOINT ORG 0030H //主程序 MAIN: SETB //紅外發(fā)射二極管開始工作 MOV SP,70H //設(shè)堆棧指針 SETB IT0 //設(shè) INTO 為邊沿觸 發(fā) SETB EA //開中斷 SETB EX0 //允許 INTO 中斷 AJMP $ //等待中斷 ORG 0100H //中斷子程序 TOINT: PUSH R7 //保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH R6 CLR EA //關(guān)閉中斷 LOOP5: LJMP TI //延時(shí)，去干擾 JB LOOP1 // 人是否進(jìn)入紅外有效區(qū) 1，不是則轉(zhuǎn)。從流程圖上，可清楚地看出這種過程各個(gè)步驟之間的邏輯關(guān)系，程序運(yùn)行時(shí)各種可能進(jìn)行的過程及其先后次序。在編制程序之前，首先要把所需要解決的問題研究清楚，并考慮理解問題的步驟，流程圖是行之有效的輔助手段。 紅外自動(dòng)水龍頭 31 X11 2 M H zC23 0 pC33 0 p S W 1S W S P S TV c cX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427V s s20V c c40K M 1 K M 2 K M 3~ 2 2 0 V~ 2 2 0 VQ7F Z T 6 9 0 BK M 1Q8K M 2Q9F Z T 6 9 0 BK M 3R66 R 8R96 R 8R 1 36 R 8T R 1T RS A T 2 P 2 S 2 BB R 1W 1 0 G+ 5 V電磁閥 1 電磁閥 2 電磁閥 3圖 312 方案驅(qū)動(dòng)電路原理圖 紅外自動(dòng)水龍頭 32 第四章 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)思想與流程圖 匯編語(yǔ)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(jiǎn)明、清晰、便于理解，源程序應(yīng)便于閱讀、修改和測(cè)試；再次，源程序應(yīng)具有較好的維護(hù) 性、可靠性和高效性。如圖 312 這是驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)圖，以 KM1 為例介紹它的工作過程：