【正文】 ............14第四章 紅外線感應(yīng)烘手器調(diào)試結(jié)果 .................................................................................15 調(diào)試仿真結(jié)果 ................................................................................................................16第五章 總結(jié) ...............................................................................................................................23致謝 ...............................................................................................................................................24參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................25111摘 要本文設(shè)計了一種紅外線感應(yīng)烘手器，該烘手器由紅外發(fā)射模塊、紅外接收模塊、單片機控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、電機驅(qū)動電路組成，采用紅外感應(yīng)技術(shù)采集信號，并將此信號送入單片機，通過單片機控制烘手器工作，基本工作原理是：當(dāng)有人手伸過來時，紅外線開關(guān)將風(fēng)機自動打開，人離開時又自動將吹風(fēng)機關(guān)閉，需要速度調(diào)節(jié)的可以通過強風(fēng)與弱風(fēng)選擇風(fēng)速的快慢，還可以選擇加熱模式，產(chǎn)生熱風(fēng)。紅外線感應(yīng)烘手器將紅外線控制開關(guān)和電熱吹風(fēng)機作為一體，用一只普通的電熱吹風(fēng)機，加裝一個紅外控制開關(guān)，就可以組成一個紅外線感應(yīng)烘手器，其效果與成品烘手器是一樣的。電子工業(yè)的發(fā)展帶動整個人類前進(jìn)的步伐。紅外線因為其發(fā)射接收裝置簡單造價低廉因而被廣泛應(yīng)用生產(chǎn)、生活、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。單片機作為整個控制系統(tǒng)的核心，其性能好壞對整個系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。自動烘手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、機場車站、體育場館等公共場所的洗手間。只是采用一種紅外線控制的電子開關(guān)，當(dāng)有人手伸過來時，紅外線開關(guān)將電熱吹風(fēng)機自動打開，人離開時又自動將吹風(fēng)機關(guān)閉。隨著自動烘手器廣泛推廣和自動控制應(yīng)用的普及，紅外線自動烘手器設(shè)計課題有著更深遠(yuǎn)的意義第一章 方案設(shè)計 信號采集模塊的選擇方案一：采用壓片薄膜式傳感器進(jìn)行信號采集。方案二：采用超聲波技術(shù)進(jìn)行信號采集。超聲波具有直線傳播特性，頻率越高，反射能力越強，而繞射能力越弱，表現(xiàn)出更強的方向性。其工作原理是：聲波發(fā)射探頭向介質(zhì)發(fā)射超聲波，聲波遇到目標(biāo)后有反射回波作用到接收探頭，測量發(fā)射時刻與接收時刻的時間差 t，然后根據(jù)以下公式計算距離 s： s=ct/2 （11）其中c 為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度(m/s)。如果環(huán)境溫度變化顯著，必須考慮溫度補償?shù)膯栴}。C)的關(guān)系可以表示為：c≈+ （12）方案三：采用紅外線技術(shù)進(jìn)行信號采集。發(fā)射裝置向裝在幾米甚至于幾百米遠(yuǎn)的接收裝置輻射一束紅外線，當(dāng)被遮斷時，接收裝置即發(fā)出信號，因此，它也是阻擋式報警器，或稱對射式探測器。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)波形變換及放大后控制紅外發(fā)光管產(chǎn)生紅外脈沖光線，通過聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì)的紅外光束，射向接收端。光電管將接收到的紅外光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?jīng)整形放大后推動執(zhí)行機構(gòu)啟動設(shè)備。方案選擇：方案一是利用傳感器技術(shù)采集信號，它具有采集信號穩(wěn)定性好，且安裝簡便價格便宜等，但是其檢測的靈敏度較差，且硬件電路較復(fù)雜，軟件設(shè)計較繁瑣，故舍棄方案一；方案二采用的是超生波技術(shù)進(jìn)行采集信號，但是由于其采集信號的穩(wěn)定性較差，且在具體應(yīng)用上的可操作性亦較差，故舍棄方案二；方案三采用的是紅外線技術(shù)，此技術(shù)采集信號較穩(wěn)定，且安裝方便，靈敏度高，故選用此種方案進(jìn)行信號采集。FPGA 可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、I/O 資源豐富、易于進(jìn)行功能擴展。方案 2：采用 AT89S52 作為控制器。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80S51 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 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。比較之下，故而舍棄方案一。 電機驅(qū)動模塊的選擇方案一：采用繼電器對電動機的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的速度進(jìn)行調(diào)整。 方案二：采用功率管組成Ｈ橋型電機驅(qū)動電路，并利用 PWM 波來實現(xiàn)對輸出電壓的有效值大小和極性進(jìn)行控制。方案三：采用L298專用芯片進(jìn)行驅(qū)動，該芯片有二個TTL/CMOS兼平電容的輸入，具有良好的抗干擾能力，4個輸出端具有較大的電流驅(qū)動能力，可以方便的驅(qū)動二個直流電動機或一個兩相步進(jìn)電機。L298 芯片的工作原理和方案二一致，但是其工作時較方案二穩(wěn)定，且編程較為簡單，便于調(diào)試。基于上述理論分析，擬定選擇方案三。優(yōu)點是直流電動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，便宜。將熱風(fēng)電阻用 220V 的交流電流直接驅(qū)動。將兩部分并接到交流電源，在 220V 電壓下即可同時工作。方案選擇：考慮到便于控制風(fēng)速及相關(guān)因素，故而采用方案一。其工作過程：紅外發(fā)射－紅外接收－啟動電機－按鍵模式－顯示模式。其工作過程大概如下：當(dāng)人手接近紅外探頭時，則紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無法接收到紅外線，此時當(dāng)檢測到光束被遮擋時，由單片機給驅(qū)動電路提供信號，啟動烘手器，默認(rèn)情況下是冷風(fēng)模式，但冷風(fēng)模式下還可以選擇強冷風(fēng)還是弱冷風(fēng)，同時還可以選擇熱風(fēng)模式，在熱風(fēng)模式下也可以選擇強熱風(fēng)和弱熱風(fēng)，此外默認(rèn)情況下冷風(fēng)時，顯示 0001；強冷風(fēng)模式時，顯示 0002；弱冷風(fēng)模式時，顯示 0003；在熱風(fēng)模式時，顯示 0004；強熱風(fēng)模式時，顯示 0005；弱熱風(fēng)時模式時，顯示 0006；當(dāng)人手離開時，電路復(fù)原，電機停止工作，等待下一次的工作信號。變壓器 TR1 將 220V 的交流電源經(jīng)磁場耦合轉(zhuǎn)換成 12V 的交流電源，四