【正文】 ......................................................... 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 液晶顯示驅(qū)動程序 .............................................................................................. 19 致謝 ..................................................................................................................................... 22 參考文獻 ............................................................................................................................ 23 附錄 ..................................................................................................................................... 24 附錄 A 開發(fā)板原理圖 .............................................................................................. 24 附錄 B 程序清單 ....................................................................................................... 25 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 第一章 緒論 近年來 單片機 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。 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 左右的紅外線而進行工作的。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。 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 。 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。 ⑸ 自動開、關(guān)的照明燈 ， 人體自動開關(guān)等。這些浴室每個噴頭沒一小時浪湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 費掉 噸水 ， 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。 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。 這種閥門采用機械性原理 ， 實現(xiàn)半自動控制。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)濟效益顯著。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。 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。 具有極強的防水垢、防污能力。 控制器和噴頭之間采用電線連接。 適合廠礦、公共浴池等使用環(huán)境。 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。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 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) 。 論文的主要內(nèi)容有： 第 1 章 緒論。 第 2 章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計。 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計。 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 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。 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 控制系統(tǒng)進行判斷處理后 ， 打開電磁閥、觸發(fā)報警、時間顯示等一系列操作。 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。 STC89C52SNS 920 1RE 200 B 傳感器 報警電路電磁閥控制電路數(shù)碼管顯示 圖 21 方案一 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 方案二 采用 RE200B 紅外傳感器進行對人體紅外信號采集 ， 經(jīng) BISS0001 芯片 處理之后傳給單片機 ， 單片機作相應(yīng)的操作 。 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行采集并觸發(fā)單片機的控制操作； LCD 體積小 、 工作電流比 LED 小幾個數(shù)量級 ， 故其功耗低 ， 且有著良好的人機界面。 STC89C52BISS 0001RE 200 B 傳感器 報警電路電磁閥控制電路LCD 顯示 圖 22 方案二 從以上兩種方案 ， 采用方案二 。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 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 。詳細闡述了各個模塊的芯片選型 ，根據(jù)所選芯片的功能特點、工作原理及接口電路 ， 設(shè)計了各模塊的具體硬件電路 。使用高密度非易失性 存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 [3]。 (2)電源 單片機內(nèi)部的電源供電系統(tǒng)經(jīng)過特殊處理 ， 很多干擾是從電源進去的。 (4)看門狗 單片機內(nèi)部的看門狗電路經(jīng)過特殊處理 ， 打開后無法關(guān)閉 ， 可放心省去外部看門狗。STC89C51RC/RD+ 系 列 單 片 機 為 高 電 平 復(fù) 位 。 (6)寬電壓 不怕電源抖動 ， 5v: 6v 3v: 4v 。 (2)工作電壓： （ 5V 單片機） / （ 3V 單片機）。實際工作頻率可達 48MHZ。 (5)片上集成 1280 字節(jié) / 512 字節(jié) RAM。 (7)ISP(系統(tǒng)可編程 )/IAP(在應(yīng)用可編程 )， 無需專用編程器 /仿真器可通過串口（ ）直接下載用戶 SK 程序 3 秒即可完成一片。 (9)看門狗電路。 (11)共 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 (12)外部中斷 4 路 ， 下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 (14)工作溫度范圍： 0750C/400C +850C。 STC89C52單片機的管腳說明 STC89C52 芯片如圖 31[7]： 12345678RET91011P3..2/INT012P3..3/INT113P3..4/T014P3..5/T115P3..6/WR1617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40STC89C52 圖 31 STC89C52 管腳圖 具體介紹如下： (1)主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入接＋ 5V 電源 ； GND(Pin20)：接地線 ； (2)外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 ； XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 ； (3)控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳 ， 引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使 單片機 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 復(fù)位。 分別位 P0、 P P P3 口 ，每個口有 8 位 （ 8 根引腳）共 32 根。 表 STC89C52主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 紅外信號采集都是指從傳感器或者其他待測的設(shè)備等模擬被測單元或數(shù)字被測單元中自動采集信息的一個過程。一個完備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)該包括傳感器或變換器、信號調(diào)理設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和分析硬件、驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件等等。數(shù)據(jù)采集模塊是將人體紅外的傳感器信號，經(jīng)過 BISS0001