【正文】 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(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢驗(yàn)處理后即可產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)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(jià)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(xiǎn)”安全警示電路：用于有電場(chǎng)合時(shí)，通過發(fā)出聲音和聲光提醒人們注意安全。⑶紅外防盜報(bào)警器：用于銀行、辦公樓、家庭等場(chǎng)合的防盜報(bào)警器。⑸自動(dòng)開、關(guān)的照明燈，人體自動(dòng)開關(guān)等。一天工作八小時(shí)就浪費(fèi)2噸水，那么一千個(gè)、十萬個(gè)這樣的噴頭將浪費(fèi)多么大的淡水資源；浪費(fèi)主要是因?yàn)樗y，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(jià)格低廉，在我國(guó)廣大城鄉(xiāng)地區(qū)仍應(yīng)用廣泛。這種閥門采用機(jī)械性原理，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)控制。該系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)淋浴器的實(shí)例表明：系統(tǒng)工作可靠，成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益顯著。市場(chǎng)上有許多種類的紅外淋浴器，如學(xué)校和高級(jí)賓館所設(shè)的紅外淋浴器，是利用紅外發(fā)射接收方式達(dá)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(gè)長(zhǎng)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(diǎn)：自動(dòng)淋浴器采用紅外遙控原理，自動(dòng)感應(yīng)人體的來去，人到水流，人去水停。 具有極強(qiáng)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(jiǎn)捷，方便浴后清理衛(wèi)生。 論文的主要研究?jī)?nèi)容針對(duì)目前國(guó)內(nèi)淡水資源大量浪費(fèi)的現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)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(jì)。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)本章提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，明確了系統(tǒng)的功能特點(diǎn)。紅外淋浴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路：當(dāng)人靠近淋浴器時(shí)，系統(tǒng)中的紅外傳感器檢測(cè)模塊便器檢測(cè)到相應(yīng)的人體紅外信號(hào)，系統(tǒng)便被觸發(fā)；送給單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷處理后，打開電磁閥、觸發(fā)報(bào)警、時(shí)間顯示等一系列操作。但SNS9201芯片處理紅外信號(hào)時(shí)有延時(shí)電路，電磁閥不能馬上打開；其次數(shù)碼管功耗大并對(duì)電流非常敏感，不能極好顯示時(shí)間。圖21 方案一 方案二采用RE200B紅外傳感器進(jìn)行對(duì)人體紅外信號(hào)采集，經(jīng)BISS0001芯片處理之后傳給單片機(jī)，單片機(jī)作相應(yīng)的操作。BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路，能及時(shí)對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行采集并觸發(fā)單片機(jī)的控制操作；LCD體積小、工作電流比LED小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，故其功耗低，且有著良好的人機(jī)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(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)采用的方案，本章設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。詳細(xì)闡述了各個(gè)模塊的芯片選型，根據(jù)所選芯片的功能特點(diǎn)、工作原理及接口電路，設(shè)計(jì)了各模塊的具體硬件電路。使用高密度非易失性存儲(chǔ)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(jī)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(jìn)去的。(4)看門狗單片機(jī)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(jī)為高電平復(fù)位。(6)寬電壓 不怕電源抖動(dòng)，5v: 6v 3v: 4v 。(2)工作電壓： （5V單片機(jī)）/ （3V單片機(jī)）。實(shí)際工作頻率可達(dá)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(gè)16位定時(shí)器/計(jì)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(jī)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(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。分別位P0、PPP3口，每個(gè)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(fù)擦寫Flash ROM32個(gè)雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷時(shí)鐘頻率024MHz2個(gè)串行中斷可編程UART串行通道2個(gè)外部中斷源共6個(gè)中斷源2個(gè)讀寫中斷口線3級(jí)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(hào)采集都是指從傳感器或者其他待測(cè)的設(shè)備等模擬被測(cè)單元或數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集信息的一個(gè)過程。一個(gè)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(hào)調(diào)理設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和分析硬件、驅(qū)動(dòng)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(hào)，經(jīng)過BISS0001送給單片機(jī)進(jìn)行處理，終端單片機(jī)判斷處理并作時(shí)間數(shù)碼顯示及蜂鳴器報(bào)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(jìn)行測(cè)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(dāng)然通過這個(gè)濾鏡可以限定晶體對(duì)特定波長(zhǎng)的光線產(chǎn)生響應(yīng)，一般在8um~14um，這樣就非常接近人體輻射的紅外線波長(zhǎng)了。當(dāng)交變的紅外線照射到晶體表面時(shí)，晶體溫度迅速變化，這時(shí)才發(fā)生電荷的變化，從而形成一個(gè)明顯的外電場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。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(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)，兩個(gè)晶體的參數(shù)會(huì)同時(shí)發(fā)生變化,這樣可以相互抵消，避免出現(xiàn)檢測(cè)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(hào)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(dòng)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(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器；內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾，內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，采用16腳DIP封裝等特點(diǎn)。當(dāng)A為“1”時(shí) 允許重復(fù)觸發(fā)；反之 不可重復(fù)觸發(fā)2VOO控制信號(hào)輸出端。在輸出延遲時(shí)間Tx之外和無VS的上跳變時(shí) Vo保持低電平狀態(tài)。通常接VDD 當(dāng)接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位9VCI觸發(fā)禁止端。 紅外采集電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時(shí)間等。LCD液晶顯示器具有功耗低、壽命長(zhǎng)、無輻射、不易引起視疲勞等優(yōu)點(diǎn)，正在被廣泛應(yīng)用于儀表、家用電器、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療儀器及交通和通信領(lǐng)域[8]。 1602液晶模塊JHD162A 簡(jiǎn)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(hào)等點(diǎn)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，： 引腳接