【正文】 應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。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，如學校和高級賓館所設的紅外淋浴器，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。 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)整體方案設計。第3章 系統(tǒng)硬件設計。第4章 系統(tǒng)軟件設計。第二章 系統(tǒng)整體方案設計本章提出了系統(tǒng)的設計思路，明確了系統(tǒng)的功能特點。紅外淋浴系統(tǒng)的設計思路：當人靠近淋浴器時，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。圖21 方案一 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。圖22 方案二從以上兩種方案，采用方案二。第三章 系統(tǒng)硬件設計根據(jù)系統(tǒng)采用的方案，本章設計了系統(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。(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]：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)：復位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機器周期的高電平將使單片機復位。分別位P0、PPP3口，每個口有8位（8根引腳）共32根。 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復擦寫Flash ROM32個雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率024MHz2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)應該包括傳感器或變換器、信號調(diào)理設備、數(shù)據(jù)采集和分析硬件、驅(qū)動程序和應用軟件等等。數(shù)據(jù)采集模塊是將人體紅外的傳感器信號，經(jīng)過BISS0001送給單片機進行處理，終端單片機判斷處理并作時間數(shù)碼顯示及蜂鳴器報警。下面介紹采集模塊各芯片的選型。熱釋電晶體一般采用PZT或其他壓電晶體材料,將敏感材料PZT的上、下表面做成電極，并在其上表面上加1層黑色氧化膜，以提高轉(zhuǎn)換效率。紅外傳感器工作原理與紅外線有關(guān)，它是利用紅外線的物理性質(zhì)來進行測量的傳感器，熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體具有極化現(xiàn)象，并且隨溫度的變化而變化。當然通過這個濾鏡可以限定晶體對特定波長的光線產(chǎn)生響應，一般在8um~14um，這樣就非常接近人體輻射的紅外線波長了。當交變的紅外線照射到晶體表面時，晶體溫度迅速變化，這時才發(fā)生電荷的變化，從而形成一個明顯的外電場，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應。熱釋電紅外傳感器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖33所示。另外,當環(huán)境溫度改變時，兩個晶體的參數(shù)會同時發(fā)生變化,這樣可以相互抵消，避免出現(xiàn)檢測誤差。圖32 紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖 圖33 熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖RE200B紅外熱釋電處理芯片BISS0001，BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。該處理芯片具有CMOS工藝，數(shù)?；旌?，具有獨立的高輸入阻抗運算放大器；內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾，內(nèi)設延遲時間定時器和封鎖時間定時器，采用16腳DIP封裝等特點。當A為“1”時 允許重復觸發(fā)；反之 不可重復觸發(fā)2VOO控制信號輸出端。在輸出延遲時間Tx之外和無VS的上跳變時 Vo保持低電平狀態(tài)。通常接VDD 當接“0”時可使定時器復位9VCI觸發(fā)禁止端。 紅外采集電路，實現(xiàn)對單片機外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時間等。LCD液晶顯示器具有功耗低、壽命長、無輻射、不易引起視疲勞等優(yōu)點，正在被廣泛應用于儀表、家用電器、計算機、醫(yī)療儀器及交通和通信領(lǐng)域[8]。 1602液晶模塊JHD162A 簡介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD 目前常用16*1 16*2 20*2和40*2行等的模塊。 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)如下：(1)顯示容量：162個字符(2)芯片工作電壓：(3)工作電流：()(4)模塊最佳工作電壓：(5)字符尺寸：(WH)mm 引腳功能說明：1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，： 引腳接