基于單片機(jī)控制的紅外烘手器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　紅外線感應(yīng)烘手器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p&g

2、t;<b>　　11</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一章 方案設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.1信號(hào)采集模塊的選擇.1</p><p>　　1.2單片機(jī)控制模塊的選擇1</p><p>　　1.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇.2&l

3、t;/p><p>　　1.4熱風(fēng)電路模塊的選擇.2</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1電源電路設(shè)計(jì).....3</p><p>　　2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)4</p><p>　　2.3顯示電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.4加熱電路設(shè)計(jì)5</p&

4、gt;<p>　　2.5紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.6紅外接收電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.7電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.8按鍵電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.9硬件電路總電路圖....9</p><p>　　第三章 軟件設(shè)計(jì).10</p>

5、<p>　　3.1主程序流程圖.10</p><p>　　3.2紅外檢測(cè)子程序11</p><p>　　3.3按鍵子程序11</p><p>　　3.4加熱子程序12</p><p>　　3.5電機(jī)控制子程序13</p><p>　　3.6顯示輸出子程序14</p><p&

6、gt;　　第四章 紅外線感應(yīng)烘手器調(diào)試結(jié)果15</p><p>　　4.1調(diào)試仿真結(jié)果16</p><p><b>　　第五章 總結(jié)23</b></p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p>&l

7、t;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)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(jī)控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊、按鍵模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成，采用紅外感應(yīng)技術(shù)采集信號(hào)，并將此信號(hào)送入單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)控制烘手器工作，基本工作原理是：當(dāng)有人手伸過(guò)來(lái)時(shí)，紅外線開(kāi)關(guān)將風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開(kāi)，人離開(kāi)時(shí)又自動(dòng)將吹風(fēng)機(jī)關(guān)閉，需要速度調(diào)節(jié)的可以通過(guò)強(qiáng)風(fēng)與弱風(fēng)選擇風(fēng)速

8、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(kāi)關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)作為一體，用一只普通的電熱吹風(fēng)機(jī)，加裝一個(gè)紅外控制開(kāi)關(guān)，就可以組成一個(gè)紅外線感應(yīng)烘手器，其效果與成品烘手器是一樣的。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 單片機(jī)；風(fēng)速電機(jī)；驅(qū)動(dòng)芯片L298；紅外感應(yīng)技術(shù)；</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　

9、隨著電子工業(yè)的發(fā)展，我們的日常生活與電子信息工業(yè)息息相關(guān)。電子工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)人類前進(jìn)的步伐。本課題設(shè)計(jì)的紅外線模擬烘手器的設(shè)計(jì)與制作，主要利用單片機(jī)AT89S52實(shí)現(xiàn)電路的整體功能。紅外線因?yàn)槠浒l(fā)射接收裝置簡(jiǎn)單造價(jià)低廉因而被廣泛應(yīng)用生產(chǎn)、生活、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。本文介紹的紅外線控制的模擬烘手器，非常適應(yīng)于公共洗手間衛(wèi)生等場(chǎng)所，使用方面、衛(wèi)生，而且制作、安裝極為簡(jiǎn)單。</p><p>　　單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)

10、的核心，其性能好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。早期的單片機(jī)8031，89c51等，大多采用紫外線擦除或需要專用的燒錄器，在實(shí)驗(yàn)調(diào)試仿真時(shí)比較麻煩，且存儲(chǔ)容量低，做大型的控制程序時(shí)，需要外接擴(kuò)展存儲(chǔ)器，造價(jià)和電路設(shè)計(jì)上都不劃算，因此不宜使用。</p><p>　　自動(dòng)烘手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、機(jī)場(chǎng)車(chē)站、體育場(chǎng)館等公共場(chǎng)所的洗手間。其工作原理及要求;只是采用一種紅外線控制的電子開(kāi)關(guān)，當(dāng)有人手伸過(guò)

11、來(lái)時(shí)，紅外線開(kāi)關(guān)將電熱吹風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開(kāi)，人離開(kāi)時(shí)又自動(dòng)將吹風(fēng)機(jī)關(guān)閉。成品的自動(dòng)烘手器將紅外線控制開(kāi)關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)制作為一體，本設(shè)計(jì)根據(jù)這個(gè)基本原理，自制了自動(dòng)烘手器，該紅外線自動(dòng)烘手器電路由單片機(jī)，紅外線發(fā)射器、紅外線接收放大器和開(kāi)關(guān)控制器組成。隨著自動(dòng)烘手器廣泛推廣和自動(dòng)控制應(yīng)用的普及，紅外線自動(dòng)烘手器設(shè)計(jì)課題有著更深遠(yuǎn)的意義</p><p><b>　　第一章 方案設(shè)計(jì)</b></

12、p><p>　　1.1 信號(hào)采集模塊的選擇</p><p>　　方案一：采用壓片薄膜式傳感器進(jìn)行信號(hào)采集。</p><p>　　壓片薄膜式傳感器是指將其貼在車(chē)門(mén)邊沿上，當(dāng)有乘客被夾到時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的電荷量的變化，經(jīng)放大濾波后再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成單片機(jī)所識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。</p><p>　　方案二：采用超聲波技術(shù)進(jìn)行信號(hào)采集。</p>

13、<p>　　超聲波是高于聽(tīng)覺(jué)頻率閾值的機(jī)械波，其頻率在104Hz～1012Hz 之間。超聲波具有直線傳播特性，頻率越高，反射能力越強(qiáng)，而繞射能力越弱，表現(xiàn)出更強(qiáng)的方向性。利用超聲波的這種特性，采用時(shí)間差值檢測(cè)法(常稱渡越時(shí)間檢測(cè)法)進(jìn)行距離的測(cè)量。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(cè)量發(fā)射時(shí)刻與接收時(shí)刻的時(shí)間差t，然后根據(jù)以下公式計(jì)算距離s： </p><

14、p>　　s=ct/2 （1-1）</p><p>　　其中c 為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度(m/s)。由于超聲波在空氣中傳播速度與溫度有關(guān)。如果環(huán)境溫度變化顯著，必須考慮溫度補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題?？諝庵械穆曀賑 與溫度T(單位：°C)的關(guān)系可以表示為：</p><p>　　c≈331.45+0.607T

15、 （1-2）</p><p>　　方案三：采用紅外線技術(shù)進(jìn)行信號(hào)采集。</p><p>　　紅外探測(cè)器是由收、發(fā)裝置兩部分組成。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(shí)，接收裝置即發(fā)出信號(hào)，因此，它也是阻擋式報(bào)警器，或稱對(duì)射式探測(cè)器。通常，發(fā)射裝置由多諧振蕩器、波形變換電路、紅外發(fā)光管及光學(xué)透鏡等組成。振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)波形變換及放大后控制紅

16、外發(fā)光管產(chǎn)生紅外脈沖光線，通過(guò)聚焦透鏡將紅外光變?yōu)檩^細(xì)的紅外光束，射向接收端。接收裝置由光學(xué)透鏡、紅外光電管、放大整形電路、功率驅(qū)動(dòng)器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。光電管將接收到的紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)整形放大后推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)備。主動(dòng)式紅外報(bào)警器有較遠(yuǎn)的傳輸距離，因紅外線屬于非可見(jiàn)光源，入侵者難以發(fā)覺(jué)與躲避，防御界線非常明確。</p><p>　　方案選擇：方案一是利用傳感器技術(shù)采集信號(hào)，它具有采集信號(hào)穩(wěn)定性好，且安

17、裝簡(jiǎn)便價(jià)格便宜等，但是其檢測(cè)的靈敏度較差，且硬件電路較復(fù)雜，軟件設(shè)計(jì)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(hào)，但是由于其采集信號(hào)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(hào)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(hào)采集。</p><p>　　1.2 單片機(jī)控制模塊的選擇</p><p>　　方案1：采用FP

18、JA作為控制器。FPGA可以實(shí)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(kuò)展。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。</p><p>　　方案2：采用AT89S52作為控制器。AT89S52單片機(jī)式是一種低功耗，高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工

19、業(yè)80S51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上的Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器[11]。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。</p><p>　　方案選擇：方案一適合作為大規(guī)模控制系統(tǒng)的控制核心，而方案二則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。采用方案二。</p

20、><p>　　1.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇</p><p>　　方案一：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換對(duì)小車(chē)的速度進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢、機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞、壽命較短可靠性不高。 </p><p>　　方案二：采用功率管組成Ｈ橋型電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，并利用PWM波來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的有效值大小和極性進(jìn)行控制。這種調(diào)速方式具

21、有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，能耗小等優(yōu)點(diǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　方案三：采用L298專用芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該芯片有二個(gè)TTL/CMOS兼平電容的輸入，具有良好的抗干擾能力，4個(gè)輸出端具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以方便的驅(qū)動(dòng)二個(gè)直流電動(dòng)機(jī)或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　方案選擇：由于使用的是永磁式直流電

22、機(jī)，因此只能對(duì)電樞電壓進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向的控制，因此電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊要能方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的大小和極性控制。L298芯片的工作原理和方案二一致，但是其工作時(shí)較方案二穩(wěn)定，且編程較為簡(jiǎn)單，便于調(diào)試。另外L298內(nèi)部集成了兩個(gè)H橋，能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，硬件實(shí)現(xiàn)較方案二簡(jiǎn)單。</p><p>　　基于上述理論分析，擬定選擇方案三。</p><p>　　1.4 熱風(fēng)電路模塊的選擇</

23、p><p>　　方案1：電吹風(fēng)的電動(dòng)機(jī)用直流電源供電，電熱絲用交流電源供電。優(yōu)點(diǎn)是直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，便宜。 </p><p>　　方案2：電吹風(fēng)和電熱絲并聯(lián)應(yīng)用交流電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單。</p><p>　　將熱風(fēng)電阻用220V的交流電流直接驅(qū)動(dòng)。熱風(fēng)電路主要有兩部分組成，即風(fēng)熱部分和吹風(fēng)部分。將兩部分并接到交流電源，在220V電壓下即可同時(shí)工作。缺點(diǎn)是不利于控制風(fēng)速

24、。</p><p>　　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。</p><p>　　第二章 紅外線烘手器系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外感應(yīng)烘手器以單片機(jī)AT89S52系列為核心，外圍電路包括電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、按鍵電路、顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等組成。其工作過(guò)程：紅外發(fā)射－紅外接收－啟動(dòng)電機(jī)－按鍵模式－顯示模式。系統(tǒng)框圖如圖

25、2.1示： </p><p>　　采用AT89S52單片機(jī)，反相器74LS14D等芯片。其工作過(guò)程大概如下：當(dāng)人手接近紅外探頭時(shí)，則紅外線被認(rèn)為擋住而使接收電路無(wú)法接收到紅外線，此時(shí)當(dāng)檢測(cè)到光束被遮擋時(shí)，由單片機(jī)給驅(qū)動(dòng)電路提供信號(hào)，啟動(dòng)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(qiáng)冷風(fēng)還是弱冷風(fēng)，同時(shí)還可以選擇熱風(fēng)模式，在熱風(fēng)模式下也可以選擇強(qiáng)熱風(fēng)

26、和弱熱風(fēng)，此外默認(rèn)情況下冷風(fēng)時(shí)，顯示0001；強(qiáng)冷風(fēng)模式時(shí)，顯示0002；弱冷風(fēng)模式時(shí)，顯示0003；在熱風(fēng)模式時(shí)，顯示0004；強(qiáng)熱風(fēng)模式時(shí)，顯示0005；弱熱風(fēng)時(shí)模式時(shí)，顯示0006；當(dāng)人手離開(kāi)時(shí)，電路復(fù)原，電機(jī)停止工作，等待下一次的工作信號(hào)。</p><p>　　2.1 電源電路設(shè)計(jì) </p><p>　　電源開(kāi)關(guān)SW1送入220V經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲后送入變壓器，保險(xiǎn)絲起保護(hù)電路的作用。變壓

27、器TR1將220V的交流電源經(jīng)磁場(chǎng)耦合轉(zhuǎn)換成12V的交流電源，四個(gè)全波整流二極管將12V交流源整流為直流12V電源提供給后面電路。由電容組成的濾波電路將整流后的電源進(jìn)行紋波濾除，濾除頻率較高的干擾紋波。再經(jīng)一穩(wěn)壓芯片L7805 即可轉(zhuǎn)換出5V電源為后端電路供電。</p><p><b>　　如下圖2.1所示：</b></p><p><b>　　圖2.1電源

28、電路圖</b></p><p>　　2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)連接電路中最基本的部分，它主要由電源電路、復(fù)位電路、時(shí)鐘震蕩電路三部分組成。其電路圖如圖2.2所示：</p><p>　　圖2.2 最小系統(tǒng)整體電路圖</p><p><b>　　1.電源電路</b><

29、/p><p>　　電源電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要功能能給單片機(jī)電路持續(xù)供電。通過(guò)LM7805穩(wěn)壓成+5V來(lái)為單片機(jī)供電，LM7805是+5V的集成穩(wěn)壓電源。</p><p><b>　　2.復(fù)位電路</b></p><p>　　為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路

30、正常工作需要供電電源為5V±5%，即 4.75～5.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過(guò)4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器 穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。</p><p><b>　　3.時(shí)鐘電路</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。

31、該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。</p><p>　　因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us[5]。</p><p>　　2.3 顯示電路設(shè)計(jì)</p&g

32、t;<p>　　本設(shè)計(jì)紅外線感應(yīng)烘手機(jī)默認(rèn)冷風(fēng)，共設(shè)有熱風(fēng)鍵，強(qiáng)風(fēng)鍵，弱風(fēng)鍵和開(kāi)關(guān)鍵4 個(gè)鍵，當(dāng)烘手機(jī)在無(wú)效工作狀態(tài)，即紅外感應(yīng)檢測(cè)電路沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，顯示“0000”； 當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，即紅外感應(yīng)檢測(cè)電路檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，顯示“0001”</p><p><b>　　如下圖2.3所示：</b></p><p>　　圖2.3 顯示電路圖</p&g

33、t;<p>　　2.4 加熱電路設(shè)計(jì)</p><p>　　繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，繼電器在本設(shè)計(jì)中用于控制模擬加熱絲加熱，工作時(shí)燈亮。</p><p><b>　　如圖2.4

34、所示：</b></p><p>　　圖2.4 加熱電路圖</p><p>　　2.5 紅外發(fā)射電路設(shè)計(jì) </p><p>　　紅外線發(fā)射電路主要由紅外線發(fā)射管組成。紅外發(fā)射管的負(fù)極接到單片機(jī)P1.4口，當(dāng)電源接通時(shí)，單片機(jī)的P1.4口設(shè)為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1.4口輸出為“0”時(shí)，二極管均成導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)出紅外光，正常情況下沒(méi)有遮擋時(shí)P1.4口輸出為00H。紅

35、外線發(fā)射二極管在使用時(shí)，須由電流驅(qū)動(dòng)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最重要的是在IF電流的控制，設(shè)計(jì)出的驅(qū)動(dòng)電流IF不能太大，若大于 IF(max)則元件有燒毀之慮，IF若太小，則其發(fā)射束就會(huì)變小。通過(guò)查閱資料可知IF(max)在20mA左右，通過(guò)計(jì)算可得限流電阻的最小值為200歐，本電路選取470歐。如圖2.5所示：</p><p>　　圖2.5 紅外發(fā)射電路圖</p><p>　　2.6 紅外接收電路

36、設(shè)計(jì)</p><p>　　紅外線接收電路主要由紅外線接收二極管組成，主要功能是用來(lái)接收發(fā)射的紅外線，正常情況下能夠成功接收，如果有手伸入，中斷紅外線，將接受不到紅外線，此時(shí)判斷為應(yīng)當(dāng)有物體，由單片機(jī)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)。具體電路連接如下圖，紅外線接收管的負(fù)極與反相器芯片74LS14D的A1腳，當(dāng)沒(méi)有遮擋時(shí)接收管正常接收到紅外線時(shí)并導(dǎo)通，+5V電源通過(guò)D1的正極加到反相器74LS14D的輸入端，進(jìn)行反相為低電平，輸出管腳接單

37、片機(jī)的P3.0，這時(shí)的P3.0口為低電平：而當(dāng)有人伸入使紅外線被遮擋時(shí)，接收管截止，反相器輸入端為低電平，反相后輸出高電平，這時(shí)的單片機(jī)的P3.0口為高電平。當(dāng)檢測(cè)到光束被遮擋時(shí)。此脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路及相關(guān)電路工作，直至當(dāng)人手離開(kāi)為止，停止工作。如下圖2.6所示：</p><p>　　圖2.6 紅外接收電路圖</p><p>　　2.7 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) </p><

38、;p>　　該電路利用單片機(jī)的中斷技術(shù)和定時(shí)器技術(shù)可調(diào)占空比的PWM波，P1.1口接的是強(qiáng)風(fēng)按鍵，P1.2接口是弱風(fēng)按鍵，PWM脈沖調(diào)制量通過(guò)L298控制直流電機(jī)的速度，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中VS的電壓比VCC的電壓高。否則會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。L298的IN1驅(qū)動(dòng)輸入引腳接單片機(jī)的P1.6口，IN2驅(qū)動(dòng)輸入引腳接單片機(jī)的P1.7口，該芯片有二個(gè)TTL/CMOS兼平電容的輸入，具有良好的抗干擾能力，4個(gè)輸出端具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以方便的驅(qū)動(dòng)

39、二個(gè)直流電動(dòng)機(jī)或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。</p><p><b>　　如下圖2.7所示：</b></p><p>　　2.8 按鍵電路設(shè)計(jì) </p><p>　　可分為冷風(fēng)和熱風(fēng)兩部分：</p><p>　　電源開(kāi)關(guān)K0，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1，強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2，弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3，加熱開(kāi)關(guān)K4。</p><p>

40、<b>　　冷風(fēng)：</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)無(wú)效工作時(shí)，顯示“0000”，燈泡不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)；繼電器斷開(kāi)。</p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“0001”，燈泡不亮，風(fēng)扇中速；繼電器斷開(kāi)。</p><p>　　（3）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下強(qiáng)風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0002”，燈泡不亮，風(fēng)扇高速；繼電器斷開(kāi)。 </

41、p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下弱風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0003”，燈泡不亮，風(fēng)扇低速；繼電器斷開(kāi) </p><p><b>　　熱風(fēng)：</b></p><p>　　（5）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“0004”，燈泡亮，風(fēng)扇中速；燈泡亮，繼電器吸合。 </p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下強(qiáng)風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0

42、005”，燈泡亮，風(fēng)扇高速；繼電器吸合。</p><p>　　（7）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下弱風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0006”，燈泡亮，風(fēng)扇低速；繼電器吸合。</p><p><b>　　如下圖2.8所示：</b></p><p><b>　　圖2.8按鍵電路圖</b></p><p>　　2.9 硬件電路

43、總電路圖</p><p>　　紅外線感應(yīng)烘手機(jī)由電源電路、紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、單片機(jī)控制部分電路、顯示電路、風(fēng)扇電路、加熱（用燈泡紅外線感應(yīng)電熱絲）電路等組成。</p><p>　　電源開(kāi)關(guān)K0，強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2，弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3，加熱開(kāi)關(guān)K4。</p><p><b>　　如圖2.9所示：</b></p><p>

44、　　圖2.9 紅外線感應(yīng)烘手器總電路圖</p><p><b>　　第三章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 主程序流程圖</p><p>　　主程序模塊主要完成編程芯片的初始化及按需要調(diào)用各模塊（子程序），設(shè)計(jì)流程圖如圖3.1所示，其中電源開(kāi)關(guān)K0，模擬接收紅外信號(hào)開(kāi)關(guān)K1，強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2，弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3，加熱開(kāi)關(guān)K4。</p&

45、gt;<p><b>　　如圖3.1所示：</b></p><p>　　圖3.1 主程序流程圖</p><p>　　3.2 紅外檢測(cè)子程序</p><p>　　紅外檢測(cè)子程序主要是指當(dāng)手伸入時(shí)，紅外線采集信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)手離開(kāi)時(shí)會(huì)將紅外線信號(hào)切斷，當(dāng)單片機(jī)P3.0口為低電平時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)控制烘手器開(kāi)始工作。否則當(dāng)單片機(jī)P3.0

46、口為高電平時(shí)，烘手器停止工作。如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 紅外檢測(cè)子程序 </p><p><b>　　3.3 按鍵子程序</b></p><p>　　按鍵子程序主要選用了四個(gè)按鍵對(duì)烘手器進(jìn)行控制，電源開(kāi)關(guān)K0，強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2，弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3，加熱開(kāi)關(guān)K4。</p><p>　　通過(guò)按鍵對(duì)應(yīng)單片機(jī)口處

47、電平的高低控制烘手器的運(yùn)行，主要是通過(guò)判斷是否需要加熱，然后在判斷熱風(fēng)中是否需要強(qiáng)熱風(fēng)還是弱熱風(fēng)，同時(shí)在冷風(fēng)當(dāng)中判斷是否需要強(qiáng)冷風(fēng)還是弱冷風(fēng)。具體流程圖如圖3.3所示：</p><p>　　圖3.3 按鍵子程序</p><p><b>　　3.4 加熱子程序</b></p><p>　　加熱子程序主要是通過(guò)繼電器的吸合來(lái)控制模擬加熱絲加熱，工

48、作時(shí)燈亮，主要是通過(guò)控制P3.1口的高低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器的吸合與關(guān)閉，從而控制熱絲的加熱與不加熱。</p><p>　　若P3.1=0，則繼電器不吸合，即熱絲不加熱，加熱燈絲不亮。若P3.1=1，則繼電器吸合，即加熱燈絲燈亮。</p><p>　　3.5 電機(jī)控制子程序</p><p>　　電機(jī)控制子程序主要利用定時(shí)器T0產(chǎn)生一個(gè)周期為4ms占空比可調(diào)的PWM波，用

49、P1.6口和P1.7口，作為輸出口PWM波，強(qiáng)風(fēng)鍵實(shí)現(xiàn)占空比增加，接到P1.1口，弱風(fēng)鍵實(shí)現(xiàn)占空比降低，接到P1.2口，再將P1.6和P1.7口得到的PWM波送到L298的IN1和IN2引腳上可以驅(qū)動(dòng)點(diǎn)擊的運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖3.5所示：</p><p>　　圖3.5 電機(jī)控制子程序</p><p>　　3.6 顯示輸出子程序</p><p>　　顯示輸出子程序主要選用了數(shù)

50、碼管顯示對(duì)烘手器進(jìn)行顯示，通過(guò)按鍵對(duì)應(yīng)單片機(jī)口角處電平的高低控制烘手器的運(yùn)行來(lái)顯示相對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。如圖3.6所示:</p><p>　　圖3.6顯示輸出子程序</p><p>　　第四章 紅外線感應(yīng)烘手器調(diào)試結(jié)果</p><p>　　在對(duì)紅外線感應(yīng)烘手器進(jìn)行設(shè)計(jì)后，為了對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行驗(yàn)證，需要確保本設(shè)計(jì)能夠正確運(yùn)行，首先使用Keil軟件對(duì)部分電路進(jìn)行編程，根據(jù)

51、提示的錯(cuò)誤進(jìn)行修改，直到程序能正常運(yùn)行，再將所編寫(xiě)的程序?qū)胍抡娴碾娐罚_保工作電路能實(shí)現(xiàn)紅外線感應(yīng)烘手器所要求的功能。各部分電路的仿真圖如下：</p><p>　　4.1 調(diào)試仿真結(jié)果</p><p>　　紅外線感應(yīng)烘手機(jī)可以根據(jù)情況，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)與涼風(fēng)，強(qiáng)風(fēng)與弱風(fēng)換擋?；竟ぷ髟硎牵杭t外發(fā)射—紅外接收—繼電器—電熱絲—L298芯片驅(qū)動(dòng)電吹風(fēng)五個(gè)過(guò)程,；電源開(kāi)關(guān)K0，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1

52、，強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2，弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3，加熱開(kāi)關(guān)K4, </p><p><b>　　冷風(fēng)：</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)無(wú)效工作時(shí)，顯示“0000”，燈泡不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)；繼電器斷開(kāi)。</p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“0001”，燈泡不亮，風(fēng)扇中速；繼電器斷開(kāi)。</p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)

53、有效工作時(shí)，按下強(qiáng)風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0002”，燈泡不亮，風(fēng)扇高速；繼電器斷開(kāi)。 </p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下弱風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0003”，燈泡不亮，風(fēng)扇低速；繼電器斷開(kāi) </p><p><b>　　熱風(fēng)：</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“0004”，燈泡亮，風(fēng)扇中速；燈泡亮，繼電器吸合。 <

54、;/p><p>　　（6）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下強(qiáng)風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0005”，燈泡亮，風(fēng)扇高速；繼電器吸合。</p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，按下弱風(fēng)鍵時(shí)，顯示“0006”，燈泡亮，風(fēng)扇低速；繼電器吸合。</p><p>　　各功能其仿真圖如下所示:</p><p><b>　　冷風(fēng)：</b></p>

55、;<p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)不工作時(shí),模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1關(guān)閉，顯示“0000”，加熱燈泡不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)； 繼電器不吸合，轉(zhuǎn)速為0，</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　不工作時(shí)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)

56、，顯示“0001”，加熱燈泡不亮，風(fēng)扇中速；繼電器不吸合，轉(zhuǎn)速為196， 如下圖所示：</p><p><b>　　冷風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)，按下強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2時(shí)，顯示“0002”，加熱燈泡不亮，繼電器不吸合，風(fēng)扇高速；轉(zhuǎn)速為460， 如下圖所示：</p><p><b&

57、gt;　　強(qiáng)冷風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)，按下弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3時(shí)，顯示“0003”，加熱燈泡不亮，繼電器不吸合，風(fēng)扇低速；轉(zhuǎn)速為122， 如下圖所示：</p><p><b>　　弱冷風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　　熱風(fēng)：（5）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)

58、關(guān)K1打開(kāi)，按下加熱開(kāi)關(guān)K4時(shí)，顯示“0004”，加熱燈泡亮，風(fēng)扇中速；繼電器吸合，轉(zhuǎn)速為192，如下圖所示：</p><p><b>　　熱風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　?。?）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)，按下強(qiáng)風(fēng)開(kāi)關(guān)K2和加熱開(kāi)關(guān)K4時(shí)，顯示“0005”，加熱燈泡亮，風(fēng)扇高速；繼電器吸合，轉(zhuǎn)速為450，如下圖所示:</p>

59、<p><b>　　強(qiáng)熱風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p>　　（7）當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，模擬接收紅外開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)，按下弱風(fēng)開(kāi)關(guān)K3和加熱開(kāi)關(guān)K4時(shí)，顯示“0006”，加熱燈泡亮，繼電器吸合，風(fēng)扇低速；轉(zhuǎn)速為105，如下圖所示：</p><p><b>　　弱熱風(fēng)仿真結(jié)果圖</b></p><p><b

60、>　　第五章 總 結(jié)</b></p><p>　　在本次論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，參考了各方面的相關(guān)文獻(xiàn)資料，使本人對(duì)單片機(jī)以及紅外技術(shù)的使用和設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)研究的是一種紅外感應(yīng)自動(dòng)烘手器，基于單片機(jī)控制和紅外信號(hào)的采集與接收，按鍵功能的選擇及運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)碼顯示，從系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)硬件的組成、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)等對(duì)該烘手器系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。它是以

61、AT89C52單片機(jī)作為中心控制單元，通過(guò)紅外線信號(hào)的發(fā)射與接收來(lái)檢測(cè)信號(hào)的，還可以通過(guò)按鍵調(diào)整風(fēng)速的快慢，以及可以用數(shù)碼顯示器顯示當(dāng)時(shí)的工作狀態(tài)，采用四位數(shù)碼管可顯示數(shù)值，使人們做出相應(yīng)的操作，雖然實(shí)際操作中有點(diǎn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)的誤差，但是能夠滿足烘手器系統(tǒng)的要求，本設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題在于檢測(cè)過(guò)程中，存在著很多盲區(qū)可能無(wú)法測(cè)量到，為了減少盲區(qū)，覆蓋烘手器檢測(cè)的整個(gè)范圍，需要加熱釋傳感器的探頭進(jìn)行改進(jìn)，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。</p>

62、<p>　　這次紅外感應(yīng)烘手機(jī)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我上大學(xué)最后一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，它花了我很多時(shí)間和精力，讓我感覺(jué)到要做好一件事的不易。不過(guò)好在經(jīng)歷了這么長(zhǎng)的時(shí)間，還有在老師的耐心幫助下我完成了設(shè)計(jì)，我自己也從中受益匪淺。</p><p>　　通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過(guò)程中也了解了許多課外知識(shí)，開(kāi)拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面

63、有了質(zhì)的飛躍。</p><p>　　雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)光如逝，三年的大學(xué)生活就快結(jié)束了，最后幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我所學(xué)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技能各方面的一個(gè)總結(jié)。由于個(gè)人能力有限，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)還存在一

64、些問(wèn)題，也有很多不完善的地方。但我懂得在以后的工作中要全面考慮事情，不能急于求成。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我大學(xué)三年最難忘的一件事，也是給各位老師的一個(gè)匯報(bào)，在以后的路上，我會(huì)更加充滿信心向更深處學(xué)習(xí)，絕對(duì)不辜負(fù)你們的期望。</p><p>　　感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給予我?guī)椭牡母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)，是你們的支持和幫助，給了我更大的信心完成這次任務(wù)。特別是指導(dǎo)老師張靜老師，感謝您對(duì)我的細(xì)

65、心指導(dǎo)和不辭辛苦的教導(dǎo)，張老師，您辛苦了！這個(gè)設(shè)計(jì)是我們共同合作努力的成果，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我很大的領(lǐng)悟，這是一個(gè)體現(xiàn)自我又是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的集體任務(wù)，需要大家一起努力。</p><p>　　張老師嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，張老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。</p><p>　　最后，要感謝對(duì)這次論文有所幫助

66、的所有老師和同學(xué)，感謝10應(yīng)電33汽車(chē)班的全體同學(xué),感謝參考文獻(xiàn)中著作與期刊以及外文資料的所有作者們。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 何立民,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),北京：航天航空大學(xué)出版社,2005,46～50</p><p>　　[2] 李廣弟,單片機(jī)基礎(chǔ),北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2001,56

67、～64</p><p>　　[3] 何希才,新型實(shí)用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000年,60～65</p><p>　　[4] 趙負(fù)圖,傳感器集成電路手冊(cè),第一版,化學(xué)工業(yè)出版社,2004,590～591</p><p>　　[5] 陳伯時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng),第二版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000年6月,127～130</p><p>