紅外感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、0目錄第一章 緒論.11.1 引言 .11.1.1 烘手器簡介.11.1.2 紅外感應(yīng)烘手器簡介.21.2 紅外線的控制原理 .31.2.1 紅外接收原理 .41.3 紅外線控制的應(yīng)用 .61.4 本課題的目的和任務(wù).7第二章 紅外感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)方案的選擇.82.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì).82.2.1 感應(yīng)模塊.82.2.2 控制模塊.92.2.3 顯示模塊 .10第三章 紅外感應(yīng)烘手器的設(shè)計(jì)內(nèi)容.113.1 熱風(fēng)電路的設(shè)計(jì).113.2 芯片介紹 .123.2.1 AT89S52.123.2.2 集成電路 LM324 .153.2.3 集成電路 74LS245 .163.2.4 集成電路 7406 .16

2、3.2.5 固態(tài)繼電器(SSR) .173.2.6 熱釋放傳感器 .173.3 紅外線感應(yīng)烘手器的整體電路設(shè)計(jì)及原理圖.183.4 開關(guān)流程圖設(shè)計(jì).20第四章 系統(tǒng)的調(diào)試.214.1 軟件系統(tǒng)調(diào)試.214.2 硬件系統(tǒng)的調(diào)試.21第五章 總結(jié).24致謝.25參考文獻(xiàn).26附錄一 紅外感應(yīng)烘手器電路元件清單.27附錄二 紅外感應(yīng)烘手器的原理圖.29附錄三 電路源程序.301第一章第一章 緒論緒論1.11.1 引言引言隨著電子工業(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

3、功能。紅外線因?yàn)槠浒l(fā)射接收裝置簡單造價(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)生等場所，使用方面、衛(wèi)生，而且制作、安裝極為簡單。該自動裝置是極紅外執(zhí)行線發(fā)射、接收及執(zhí)行電路為一體的電路設(shè)計(jì)。1.1.11.1.1 烘手器簡介烘手器簡介烘手器，一種衛(wèi)浴間用感應(yīng)烘手潔具電器，在現(xiàn)代是先進(jìn)和理想的衛(wèi)生清潔器具和設(shè)備。它主要運(yùn)用于賓館、餐館、科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、公共娛樂場所和每個(gè)家庭的衛(wèi)生間等。當(dāng)洗手后，將雙手伸在自動烘手器的出風(fēng)口下，自動烘手器會自動送出舒適的暖風(fēng)，迅速使您的雙手去濕變干，而當(dāng)把手一離開自動干手機(jī)風(fēng)口時(shí)它又自動停風(fēng)關(guān)機(jī)。可達(dá)到

4、不要毛巾擦干手上水分和防止疾病交叉感染的要求。烘手器克服了現(xiàn)有烘手器不能多方向出風(fēng)容易使手部皮膚溫度過高的缺點(diǎn)，旨在提供一種循環(huán)向多方向出風(fēng)的烘手器，采用了在烘手器出風(fēng)口處設(shè)一導(dǎo)風(fēng)裝置，導(dǎo)風(fēng)裝置上有導(dǎo)風(fēng)頁片，通過導(dǎo)風(fēng)裝置的轉(zhuǎn)動或?qū)эL(fēng)頁片的擺動使到烘手器循環(huán)不定向出風(fēng)的技術(shù)方案。 烘手器廣泛使用于賓館、餐飲、娛樂、醫(yī)院、單位、學(xué)校、食品廠、電子工廠、醫(yī)藥生產(chǎn)廠、實(shí)驗(yàn)室等場所，能夠帶來清潔、衛(wèi)生、安全、無污染的效果，尤其是能防止疾病、細(xì)菌的交叉感染。 隨著人們對衛(wèi)生要求的不斷提高，現(xiàn)在對烘手器已經(jīng)有了一定的需求。現(xiàn)在很多公共場所甚至家庭都有了使用烘手器的需求。 烘手器的主要用途： 用于在洗完手后將

5、手上的水吹干。 烘手器分類方式： 1、烘手器按照發(fā)熱原理分為 電熱絲型 和 PTC 型； 22、按照感應(yīng)原理分為電磁感應(yīng)、紅外感應(yīng)和手動觸摸型； 3、按照干手的形式分為 以為主熱量為輔的風(fēng)量型；以熱量為主的熱風(fēng)型； 4、烘手器還可以按照電動機(jī)的形式來劃分： (1)有電容異步電動機(jī)、(2)罩極式電動機(jī)、 (3)串激電動機(jī)、 (4)直流電動機(jī)、 (5)永磁電動機(jī)等多種形式。 圖圖 1 1 紅外線感應(yīng)烘手器1.1.21.1.2 紅外感應(yīng)烘手器簡介紅外感應(yīng)烘手器簡介紅外線感應(yīng)烘手機(jī)可以根據(jù)人體接近及紅外感應(yīng)情況，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)、涼風(fēng)換擋。紅外感應(yīng)烘手器采用電容器降壓法得到所需要的電壓，與用變壓器相比，電容降

6、壓電源體積小、經(jīng)濟(jì)、可靠、效率高。它可以根據(jù)紅外感應(yīng)的情況，使繼電器作出相應(yīng)反應(yīng)，以使烘手電機(jī)啟動或停止。主要由電源電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、繼電器驅(qū)動電路組成。紅外感應(yīng)烘手器電路設(shè)計(jì)不僅是對集成電路的深刻理解和靈活運(yùn)用，更是電子設(shè)計(jì)的實(shí)際操作。隨著紅外線感應(yīng)烘手器廣泛推廣和自動控制應(yīng)用的普及，紅外線感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)課題有著更深遠(yuǎn)的意義?；竟ぷ髟硎牵杭t外探測紅外接收繼電器電熱絲電吹風(fēng)五個(gè)過程。采用了一種紅外控制的電子開關(guān)。當(dāng)有人手伸過來時(shí)，紅外線開關(guān)將電熱吹風(fēng)機(jī)自動打開，人離開時(shí)又自動將吹風(fēng)機(jī)關(guān)閉。成品的紅外線感應(yīng)烘手器將紅外線控制開關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)只作為一體，根據(jù)這個(gè)原理，用一只普通

7、的電熱吹風(fēng)機(jī)，加裝一個(gè)紅外控制開關(guān)，就可以組3成一個(gè)紅外線感應(yīng)烘手器，其效果與成品紅外線感應(yīng)烘手器是一樣的。如紅外感應(yīng)烘手器電路。該電路由紅外線發(fā)射器、紅外線接收放大器和開關(guān)控制器組成。電路工作過程是：當(dāng)人手接近紅外探頭，探頭檢測到人體信號，邏輯電路翻轉(zhuǎn)，給驅(qū)動電路提供信號，繼電器工作，接通熱風(fēng)機(jī)電源，人手離開時(shí)，電路復(fù)原，熱風(fēng)機(jī)停止工作，等待下一次的工作信號。1.21.2 紅外線的控制原理紅外線的控制原理紅外線應(yīng)用控制領(lǐng)域，主要是利用紅外線開關(guān)控制電路。紅外線光電開關(guān)（光電傳感器）屬于廣電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物體對紅外光束的則遮光或反射，由同步回路選通而檢測物體的有無，起舞體不限于

8、金屬，對所有能反射光線的物體均可檢測。紅外線控制自動干手器與紅外線控制自動水龍頭是基于同一控制原理組成的。只是紅外線控制自動干手器是用來控制電熱吹風(fēng)機(jī)的開與關(guān)，而紅外線控制自動水龍頭是用來控制電磁閥門的開與關(guān)的。自動干手器是一種高檔衛(wèi)生潔具，廣泛應(yīng)用于賓館酒店、機(jī)場車站、體育場館等公共場所的洗手間。紅外信號收發(fā)系統(tǒng)的典型電路如圖1-1 所示，紅外接收電路通常被廠家集成在一個(gè)元件中，成為一體化紅外接收頭。 內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收

9、器的距離遠(yuǎn)近。交流 信號進(jìn)入帶通濾波器，帶通濾波器可以通過30khz 到60khz 的負(fù)載波，通過解調(diào)電路和積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出 高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。注意輸出的高低電平和發(fā)射端是反相的，這樣的目的是為了提高接收的靈敏度。 紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個(gè)引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。根據(jù)發(fā)射端調(diào)制 載波的不同應(yīng)選用相應(yīng)解調(diào)頻率的 接收頭。4圖圖 1-1 紅外接收頭紅外接收頭內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭的供電腳上須加上濾波電容，一般在 22uf 以上。 有的廠家建議在供電腳和電源之間接入330歐電阻，進(jìn)一步降低電源干擾。 紅

10、外發(fā)射器可從遙控器廠家定制，也可以自己用單片機(jī)的PWM 產(chǎn)生，家庭遙控推薦使用紅外發(fā)射管 (L5IR4-45)的可產(chǎn)生 37.91KHz 的 PWM, PWM 占空比設(shè)置為 1/3, 通過簡單的定時(shí)中斷開關(guān) PWM, 即可產(chǎn)生 發(fā)射波形。我們知道，人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。其中紅光的波長范圍為 0.620.76m；波長范圍為 0.380.46m。比紫光波長還短的光叫紫外線，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線遙控就是利用波長為0.761.5m 之間的近紅外線來傳送控制信號的。1 1. .2 2. .1 1 紅紅外外接接收收原原理理紅外線控制自動烘

11、手器采用一種紅外線控制的電子開關(guān)，當(dāng)有人手伸過來時(shí)，紅外線開關(guān)將電熱吹風(fēng)機(jī)自動打開，人離開時(shí)又自動將吹風(fēng)機(jī)關(guān)閉。成品的自動烘手器將紅外線控制開關(guān)和電熱吹風(fēng)機(jī)制作為一體，根據(jù)這個(gè)基本原理，用一只普通的電熱吹風(fēng)機(jī)，加裝一個(gè)紅外控制開關(guān)，就可組成一個(gè)自動烘手器，其效果與成品烘手器是一樣的。當(dāng)手伸向控制器的下方時(shí)，紅外發(fā)射頭發(fā)射的紅外信號被反射到接收頭，通過信號5處理使電熱吹風(fēng)機(jī)開啟， 15s 后自動關(guān)閉。 如果想繼續(xù)開啟，可在停機(jī)后再次將手伸向控制器的下方。紅外感應(yīng)烘手器實(shí)際上是一種一體化的紅外線發(fā)射、接收器件，它內(nèi)部包含紅外線發(fā)射、接收及信號放大與處理電路，能夠以非接觸的形式檢測出前方一定范圍內(nèi)的

12、人體或物體，并轉(zhuǎn)換成高電平信號輸出。由于紅外線反射型傳感器內(nèi)部采用了低功耗器件和抗干擾電路，所以工作穩(wěn)定可靠，性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于各種自動檢測，自動報(bào)警和自動控制等裝置中。如：光電計(jì)數(shù)器，接近式照明開關(guān)，自動干手器，自控水龍頭，感應(yīng)門鈴，倒車告警電路。 1.2.2 紅外遙控系統(tǒng)紅外遙控的概述： 紅外線的光譜位于紅色光之外， 波長是 0.761.5m，比紅光的波長還長。紅外遙控是利用紅外線進(jìn)行傳遞信息的一種控制方式，紅外遙控具有抗干擾，電路簡單，容易編碼和解碼，功耗小，成本低的優(yōu)點(diǎn)。紅外遙控幾乎適用所有家電的控制。 紅外遙控系統(tǒng)的主要部分為調(diào)制、發(fā)射和接收，如圖1-2 所示： 圖圖 1 1-

13、-2 2 紅外遙控系統(tǒng)1.調(diào)制 紅外遙控是以調(diào)制的方式發(fā)射數(shù)據(jù)，就是把數(shù)據(jù)和一定頻率的載波進(jìn)行“與”操作，這樣既可以提高發(fā)射效率又可以降低電源 功耗。 調(diào)制載波頻率一般在 30khz 到 60khz 之間，大多數(shù)使用的是 38kHz，占空比1/3 的方波，如圖 1-3 所示，這是由發(fā)射端所使用的 455kHz 晶振決定的。在發(fā)射端要對晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以 455kHz1237.9 kHz38kHz。 圖圖 1 1- -3 3 載波波形2.發(fā)射系統(tǒng) 6目前有很多種芯片可以實(shí)現(xiàn)紅外發(fā)射，可以根據(jù)選擇發(fā)出不同種類的編碼。由于發(fā)射系統(tǒng)一般用電池供電，這就要求芯片 的功耗要很低，芯

14、片大多都設(shè)計(jì)成可以處于休眠狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)才工作，這樣可以降低功耗芯片所用的晶振應(yīng)該有 足夠的耐物理撞擊能力，不能選用普通的石英晶體，一般是選用陶瓷共鳴器，陶瓷共鳴器準(zhǔn)確性沒有石英晶體高，但通常 一點(diǎn)誤差可以忽略不計(jì)。 紅外線通過紅外發(fā)光二極管 (LED)發(fā)射出去，紅外發(fā)光二極管（紅外發(fā)射管）內(nèi)部構(gòu)造與普通的發(fā)光二極管基本相同，材料和普通發(fā)光二極管不同，在紅外發(fā)射管兩端施加一定電壓時(shí)，它發(fā)出的是紅外線而不是可見光。 圖圖 1 1- -4 4 射擊輸出驅(qū)動電路 圖圖 1-5 簡單驅(qū)動電路如圖 1-4 和圖 1-5 是 LED 的驅(qū)動電路，圖 1-4 是最簡單電路， 選用元件時(shí)要注意三極管的開

15、關(guān)速度要快，還要考慮到LED 的正向 電流和反向漏電流，一般流過LED 的最大正向電流為 100mA，電流越大，其發(fā)射的波形強(qiáng)度越大。 圖 1-4 電路有一點(diǎn)缺陷，當(dāng)電池電壓下降時(shí)，流過 LED 的電流會降低，發(fā)射波形強(qiáng)度降低，遙控距離就會變小。圖 1-5 所示的 射極輸出電路可以解決這個(gè)問題，兩個(gè)二極管把三級管基極電壓鉗位在 1.2V 左右，因此三級管發(fā)射極電壓固定在 0.6V 左右， 發(fā)射極電流 IE 基本不變，根據(jù) IEIC,所以流過 LED 的電流也基本不變，這樣保證了當(dāng)電池電壓降低時(shí)還可以保證一定的遙 控距離。1.31.3 紅外線控制的應(yīng)用紅外線控制的應(yīng)用紅外線控制是指在沒有人參與的

16、情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或7生產(chǎn)過程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。紅外線控制是相對人工控制概念而言的。指的是在沒人參與的情況下利用控制裝置使被控制對象或過程自動的按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。紅外線不僅被用于一般行程控制和限位保護(hù)，更廣泛用于高速計(jì)數(shù)、測速、檢測器件等多領(lǐng)域。1.41.4 本課題的目的和任務(wù)本課題的目的和任務(wù)1、設(shè)計(jì)要求A、當(dāng)手伸入出風(fēng)口時(shí)，烘手器可自動開啟B、當(dāng)烘手器啟動時(shí)，有音樂演奏，且顯示運(yùn)行時(shí)間C、顯示烘手器出風(fēng)口溫度2、設(shè)計(jì)目的通過這次課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)了解紅外線烘手器的設(shè)計(jì)原理及工作原理等等。對紅外線的控制接收原理及其構(gòu)成和應(yīng)用都要有相應(yīng)的了解。8第

17、二章第二章 紅外感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)方案的選擇紅外感應(yīng)烘手器設(shè)計(jì)方案的選擇2.12.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案總體方案圖圖 2-1 方案圖2.2.12.2.1 感應(yīng)模塊感應(yīng)模塊方案方案 1 1：采用紅外對管。紅外對管由一個(gè)紅外發(fā)射管和紅外接收管組成，但應(yīng)范圍只能在此兩個(gè)對管之間，且會受離散光的影響。方案方案 2:2:采用 RPR220。RPR220 是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個(gè)高靈敏度，硅平面光電三極管。其內(nèi)部的可見光過濾器可以減小離散光的影響，且體積小結(jié)構(gòu)緊湊。92.2.22.2.2 控制模塊控制模塊方案方案 1 1：采用 FPJA 作為控制器

18、。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。方案方案 2 2：采用 AT89S52 作為控制器。圖圖 2-22-2 控制電路102.2.32.2.3 顯示模塊顯示模塊 方案方案 1 1：采用 12864 液晶作為顯示器。此液晶既能顯示漢字、字母和數(shù)字，又能顯示簡單的圖片，功能強(qiáng)大。 圖圖 2-32-3 12846 硬件原理圖11第三章第三章 紅外感應(yīng)烘手器的設(shè)計(jì)內(nèi)容紅外感應(yīng)烘手器的設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 熱風(fēng)電路的設(shè)計(jì)熱風(fēng)電路的設(shè)計(jì)方案方案 1：電吹風(fēng)的電動

19、機(jī)用直流電源供電，電熱絲用交流電源供電。優(yōu)點(diǎn)是直流電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，便宜，缺點(diǎn)是用兩種電源后，電路較為復(fù)雜。方案方案 2：電吹風(fēng)和電熱絲并聯(lián)應(yīng)用交流電源，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單?？紤]技術(shù)原因，我們采用方案二。將熱風(fēng)電阻用 220V 的交流電流直接驅(qū)動。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。 圖圖 3 3 風(fēng)扇及加熱電路123.23.2 芯片介紹芯片介紹 3.2.13.2.1 AT89S52AT89S52圖圖 3-13-1 AT89S52 引腳圖引腳如圖 3-1 所示。引腳功能說明： （1）輸入）輸入/輸出引腳（輸出引腳（I/O 口線）口

20、線） P0.0P0.7:P0 口 8 位雙向 I/O 口，占 3932 腳； P1.0P1.7:P1 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 18 腳； P2.0P2.7:P2 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 2128 腳； P3.0P3.7:P3 口 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，占 1017 腳； （2）控制口線）控制口線 PSEN(29 腳)：外部程序存儲器讀選通信號。 ALE/PROG(30 腳)：地址鎖存允許/編程信號。 EA/VPP(31 腳)：外部程序存儲器地址允許/固化編程電壓輸入端。 RST/VPD(9 腳)：RST 是復(fù)位信號輸入端,VPD 是備用電源輸入端。 （3）電源及其它）電

21、源及其它 13Vcc(40 腳)：電源端+5V。 GND(20 腳)：接地端。 XTALl、XTAL2(1918 腳)：時(shí)鐘電路引腳。當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，這兩個(gè)引腳端外接石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于外接外部時(shí)鐘源。P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的

22、8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。

23、在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如圖 3-2。圖圖 3-23-2 P3 特殊功能口P3 引腳兼用功能P3.0串行通訊輸入（RXD）P3.1串行通訊輸出（TXD）P3.

24、2外部中斷 0（ INT0P3.3外部中斷 1（INT114P3.4定時(shí)器 0 輸入(T0)P3.5定時(shí)器 1 輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 RDAT89S52 的基本電路（1）復(fù)位電路在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51 芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后 P0P3 口均置 1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM 的 0000H 處開始運(yùn)行程序。常用的復(fù)位電路如圖 3-4-2 所示。ALE/PROG：當(dāng)訪

25、問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的圖圖 3-33-3 復(fù)位電路頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指

26、期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。15EAVPP：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時(shí)，EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。（2）晶振方式圖圖 3-43-4 晶振電路Pin19:時(shí)鐘 XTAL1 腳， Pin18:時(shí)鐘 XTAL2 腳：X

27、TAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。晶振的頻率可以在 1MHz-24MHz 內(nèi)選擇。電容取 30PF 左右。如圖 3-4. 型號同樣為 AT89C51 的芯片，在其后面還有頻率編號，有12,16,20,24MHz 可選。3.2.23.2.2 集成電路集成電路 LM324LM324LM324 是四運(yùn)放集成電路，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖 3-5 所示。它內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，

28、除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。11 腳接負(fù)電源，4 腳接正電源。16圖圖 3-5 LM324 電路符號和管腳圖3.2.33.2.3 集成電路集成電路 74LS24574LS245 74LS245 為緩沖器，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖 3-6 所示。圖圖 3-63-6 74LS245 管腳圖3.2.43.2.4 集成電路集成電路 740674067406 為 OC 門，它內(nèi)部包含 6 個(gè)完全相同的非門，功能外形如圖 3-7 所示。17圖圖 3-73-7 7406 功能與管腳圖3.2.53.2.5 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器(SSR)(SSR)固態(tài)繼電器管腳(SSR) 俯視圖如圖 3-

29、8 所示。圖圖 3-83-8 SSR 俯視圖3.2.63.2.6 熱釋放傳感器熱釋放傳感器圖圖 3-93-9 熱釋放傳感器管腳俯視圖熱釋放傳感器管腳俯視圖，它是一種檢測人體發(fā)射紅外線而輸出電信號的傳感器。183.33.3 紅外線感應(yīng)烘手器的整體電路設(shè)計(jì)及原理圖紅外線感應(yīng)烘手器的整體電路設(shè)計(jì)及原理圖紅外線感應(yīng)烘手機(jī)由電源、熱釋（人體接近）檢測電路、紅外感應(yīng)檢測電路、單片機(jī)控制部分、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、充電電路等組成。 紅外線感應(yīng)烘手機(jī)共設(shè)有涼風(fēng)（COOL1 鍵） 、熱風(fēng)（HOT1 鍵） 、風(fēng)速擋 1（SPEED1鍵） 、風(fēng)速擋 2（SPEED2 鍵） 、風(fēng)速擋

30、 3（SPEED3 鍵） 、確認(rèn)（SURE 鍵）和復(fù)位（K1 鍵）等 7 個(gè)鍵，正常工作時(shí)，TRANS1 接直流+12V，DY1 接實(shí)驗(yàn)臺交流 15V 檔，S2 斷開，S1、S3、S4 閉合。 當(dāng)接通電源或 K7 按下即電路復(fù)位時(shí)，紅外線感應(yīng)烘手機(jī)處于初始狀態(tài)，顯示“0000” ； 當(dāng)烘手機(jī)在無效工作狀態(tài)，即熱釋檢測電路和紅外感應(yīng)檢測電路均沒有檢測到信號或者只有一個(gè)檢測電路檢測到信號時(shí)，顯示“0000” ； 當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，即熱釋檢測電路和紅外感應(yīng)檢測電路同時(shí)檢測到信號時(shí)，顯示“1111” ，此時(shí)，烘手機(jī)狀態(tài)由以下按鍵確定： （1）依次按下 COOL1(P1.0)、SPEED1（P1.2）

31、 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“L001” ，燈泡不亮，風(fēng)扇低速（風(fēng)速擋 1） ； （2）依次按下 COOL1(P1.0)、SPEED2（P1.3） 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“L002” ，燈泡不亮，風(fēng)扇中速（風(fēng)速擋 2） ； （3）依次按下 COOL1(P1.0)、SPEED3（P1.4） 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“L003” ，燈泡不亮，風(fēng)扇高速（風(fēng)速擋 3） ； （4）依次按下 HOT1(P1.1)、SPEED1（P1.2） 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“H001” ，燈泡亮，風(fēng)扇低速（風(fēng)速擋 1） ； （5

32、）依次按下 HOT1 (P1.1)、SPEED2（P1.3） 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“H002” ，燈泡亮，風(fēng)扇中速（風(fēng)速擋 2） ； （6）依次按下 HOT1 (P1.1)、SPEED3（P1.4） 、SURE（確認(rèn)） ，當(dāng)烘手機(jī)有效工作時(shí)，顯示“H003” ，燈泡亮，風(fēng)扇高速（風(fēng)速擋 3） 。電路原理為圖 3-1019圖圖 3-10 紅外線感應(yīng)烘手器原理圖203.43.4 開關(guān)流程圖設(shè)計(jì)開關(guān)流程圖設(shè)計(jì)圖圖 3-113-11 開關(guān)流程圖開始復(fù)位始化K1=0?K6=0K6=0K6=0顯 L001顯 L002顯 L003K5=0?K4=0?K3=0?K2=0?K6=0K6

33、=0K6=0顯 H001顯 H002顯 H003K5=0?K4=0?K3=0?NNNNNNNNYYYYYYYY21第四章第四章 系統(tǒng)的調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試4.14.1 軟件系統(tǒng)調(diào)試軟件系統(tǒng)調(diào)試1、程序的編譯（見下圖 4-1）圖圖 4-1 程序的編譯4.4.2 2 硬硬件件系系統(tǒng)統(tǒng)的調(diào)試的調(diào)試PCB 電路的設(shè)計(jì)如圖 4-2、實(shí)物圖如圖 4-3。22圖圖 4-24-2 PCB 電路23圖圖 4-3 紅外感應(yīng)烘手器實(shí)物圖24第五章第五章 總結(jié)總結(jié)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，讓我感覺到要做好一件事的不易。不過好在經(jīng)歷了這么長的時(shí)間，還有在老師的耐心幫助下我

34、完成了設(shè)計(jì)，我自己也從中受益匪淺：通過該畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了熱釋放傳感器的相關(guān)理論知識，深化了對理論在實(shí)際生活中應(yīng)用的認(rèn)識。課本上的知識是機(jī)械的，表面的。通過把設(shè)計(jì)的內(nèi)容，在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)，把原來以為很深?yuàn)W的書本知識變得更為簡單，對電子技術(shù)理論有更深的理解。把死板的課本知識變得生動有趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。加深了對理論知識的理解。以前對智能儀器課程的認(rèn)識是模糊的，概念上的，現(xiàn)在通過自己動手做設(shè)計(jì)，從實(shí)踐上認(rèn)識了該學(xué)科的奧妙。激發(fā)了學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣。由于對模擬電路還不是很熟練，電子設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不是很豐富，所以本設(shè)計(jì)有很多漏洞和不足。設(shè)計(jì)內(nèi)容豐富和完整，需要在日后學(xué)習(xí)中不斷完善。雖然是最后一次在學(xué)校里做的

35、設(shè)計(jì)了，但我相信，在以后的生活中一定會用到現(xiàn)在所學(xué)的這些知識，這只是一次小小的設(shè)計(jì)，但對我的影響是非常大的，它會一直影響著我的生活，它將給我的生活帶來無窮的意義。25致謝致謝感謝這次畢業(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)老師張智宏老師，感謝您對我的細(xì)心指導(dǎo)和不辭辛苦的教導(dǎo)，張老師，您辛苦了！還有我同組的周引和趙娟同學(xué)，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。最后還是要感謝張智宏老師！也祝各位同學(xué)都能順利通過答辯！ 26參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn). .【1】胡宴如

36、.模擬電子技術(shù).高等教育出版社.2008【2】姜秀英.李姜濤.中國電力出版社.2009【3】王成安.電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝實(shí)例教程.人民郵電出版社.2009【4】楊幫華.馬世偉.王建.劉延章.微機(jī)原理與接口技術(shù).清華大學(xué)出版社.2008【5】張靖武.周靈彬.單片機(jī)原理、應(yīng)用于 PROTEUS 仿真.電子工業(yè)出版社.2009【6】宋悅孝.電子測量與儀器. 電子工業(yè)出版社.2010【7】趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用. 電子工業(yè)出版社.201027附錄一附錄一 紅外感應(yīng)烘手器電路元件清單紅外感應(yīng)烘手器電路元件清單序號名稱規(guī)格數(shù)量1電容470UF12電容0.1UF13電容30P24電容10UF15電容1051

37、6電容10317電容0.01uF18電容22319雙排座2.54110鍵盤711二極管4007412電池扣線9V113電橋114并體小七段碼115電源焊接線416小風(fēng)扇117機(jī)械繼電器12V118小手電燈泡3.8V119紅外接收管38KHZ120紅外發(fā)射管38HKZ121三極管8050122三極管9013723貼片電阻10K1624貼片電阻47K125貼片電阻2M126貼片電阻4.7K127貼片電阻1.5K128貼片電阻68K229貼片電阻240130貼片電阻1K231電阻0.5/0132電阻10K333電阻150134電阻1M235滑動電阻50K336排阻10K137熱釋傳感器138短路子（

38、帶帽）439固態(tài)繼電器12840芯片7809141芯片89S52（帶 IC 座）142芯片74LS245（帶 IC 座）143芯片7406（帶 IC 座）144芯片7805145貼片芯片LM324146晶體振蕩器129附錄二附錄二 紅外感應(yīng)烘手器紅外感應(yīng)烘手器的原理圖的原理圖30附錄三附錄三 電路源程序電路源程序VOUT EQU P1.0ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP PINT0ORG 000BH LJMP INTT0ORG 0013H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETIORG 002BH RETISTART

39、:MOV SP,#4FH MOV R0,#40H MOV R7,#0BHCLEARDISP:MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEARDISP MOV 20H,#00H MOV TMOD,#21H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H MOV TH1,#0F2H MOV TL1,#0F2H MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH MOV R4,#04H SETB PX0 SETB ET0 SETB EA SETB TR0START1: LCALL DISPLAY JNB 00H,START1 S

40、ETB EA CLR00H LCALL WORK31 SETB TR0 MOV R2,#64HLOOP: LCALL DISPLAY DJNZ R2,LOOP SJMP START1 INTT0: CLR EA CLR TR0 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H SETB ET1 SETB EA SETB TR0 SETB TR1OUT: RETIINTT1: CPL VOUT DJNZ R4,RETIOUT CLR TR1 CLR ET1 MOV R4,#04H SETB EX0RETIOUT: RETIPINT0: CLR TR0 CLR TR1 CLR ET1 CLR EA CLR EX0 MOV 44H,TL0 MOV 45H,TH0 SETB 00H RETI DISPLAY:MOV R1,#40H MOV R5,#0F7HPLAY: MOV A,R5 MOV P0,#0FFH MOV P2,A MOV A,R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DL1MS INC R1 MOV A,R5 JNB ACC.0,ENDOUT RR A32 MOV R5,A AJMP PLAYENDOUT:MOV P2,#0FFH MO