基于AT89S52单片机的自动干手器的设计与实现

摘要近年来，随着人们生活水平的日益提高，人们对卫生问题的关注越来越高。人们常用洗手来控制细菌的传播，但很多人往往忽略了洗完手后使手变干的步骤，从而导致洗手效果的减弱，因此我们有需要注意洗手后干手的环节。而自动干手器不仅能够干手，还具有卫生、人性化的特点，因而得到大众的喜爱。自动干手器是一种高档的卫生洁具，其可以取代毛巾、纸巾，对手部进行干燥。具有节能、环保、人性化的优点，被广泛应用于宾馆酒店、机场车站、体育场馆等公共场所的洗手间。现在市场上购买的自动干手器的控制电路大多使用555时基电路和数字集成电路。由于采用电阻，电容等分立元件较多。电磁干扰较强。工作不稳定，人性化方面不够完善。本设计采用52单片机进行电路控制，克服了以上缺点。用52单片机和红外感应设计的干手器具有能够自动感应人手的伸进和离开，通过硬件可以加减每次工作时间，可以用数码管显示干手器设定的时间并在干手机工作时显示此次工作倒计时时间，还能使用选择开关选择输出冷风或热风，分别满足不同温度天气的使用。该设计在方案上有设计的可行性，也具有一定的市场前景。对自己而言，该课题的研究可以把大学所学的专业知识应用到实际的电路设计中去，使自己的专业知识得到进一步的巩固。关键词：单片机；红外感应；干手器桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1页共33页AbstractInrecentyears,withtheincreasinglivingstandard,peopleconcernedabouttheincreasinghealthproblems.Washhandsoftenusedtocontrolthespreadofgerms,butmanypeopletendtoignorethehandafterhandwashingdryingsteps,resultingintheweakeningeffectofhandwashing,soweneedtopayattentiontodryhandsafterwashinghandspart.Theautomatichanddryertodryhandsonly,butalsowithhealth,humancharacteristics,andthereforelovedbythepublic.Automatichanddryerisahigh-endsanitaryware,whichcanreplacethetowels,papertowels,opponentsofthedrying.Energysaving,environmentalprotection,human,itiswidelyusedinhotels,airportstations,sportsstadiumsandotherpublicplacestoilets.Nowonthemarkettobuytheautomatichanddryersaremostlyusedtocontrolcircuit555circuitanddigitalintegratedcircuits.Asaresultofresistors,capacitorsandotherdiscretecomponentsmore.Strongelectromagneticinterference.Jobinsecurity,humanaspectsisinadequate.Thedesignusesamicrocontrollertocontrolcircuit52,toovercometheabovedisadvantages.52microcontrollerandinfraredsensorswiththedesignofdryhandswiththeabilitytoautomaticallysenseandmanpowerintohisleave,workingthroughthehardwarecanaddandsubtracteachtime)digitaldisplaycanbeusedtosetthetimefordryhandsandworkinthedryerTheworkisdisplayedwhenthecountdowntime,selecttheoutputselectorswitchcanusecoldorhot,theweatheratdifferenttemperatureswereusedtomeet.Thisdesignintheschemedesignoffeasibility,alsohascertainmarketprospect.Formyself,thistopicresearchcanputacollegemajorknowledgeappliedtopracticalcircuitdesign,makemyselfoftheprofessionalknowledgetofurtherconsolidate.Keywords:MCU;Infraredsensing;Airingimplement桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1页共33页目录引言……………………………………………………………………………11绪论………………………………………………………………………11.1课题背景……………………………………………………………………11.2课题研究的目的和意义………………………………………………………11.3课题研究内容…………………………………………………………………12方案论证………………………………………………………………22.1方案一……………………………………………………………………22.2方案二……………………………………………………………………22.3系统方案对比论证………………………………………………………23硬件电路……………………………………………………………………23.1硬件电路设计原理…………………………………………………………23.2硬件设计的系统框图…………………………………………………………33.3硬件电路的芯片介绍…………………………………………………………33.3.1单片机AT89S52介绍………………………………………………………63.3.2红外对管…………………………………………………………………63.3.3数码管……………………………………………………………………73.3.4继电器……………………………………………………………………73.4自动干手器的基本组成………………………………………………………73.4.1晶振电路………………………………………………………………73.4.2复位电路……………………………………………………………103.4.3数码管显示电路………………………………………………………123.4.4继电器电路……………………………………………………………113.4.5红外感应电路…………………………………………………………133.4.6电吹风电路……………………………………………………………134软件设计…………………………………………………………………154.1软件设计介绍………………………………………………………………154.2主程序的设计………………………………………………………………164.3定时中断程序的设计………………………………………………………184.3.1实现功能…………………………………………………………………64.3.2中断流程图…………………………………………………………………64.3.3关键技术…………………………………………………………………65系统制作及调试…………………………………………………………205.1系统制作……………………………………………………………………20桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1页共33页5.2电路板的制作………………………………………………………………205.3硬件调试……………………………………………………………………205.4软件调试……………………………………………………………………205.5整机调试……………………………………………………………………206结论………………………………………………………………………23谢辞……………………………………………………………………………24参考文献………………………………………………………………………25附录………………………………………………………………………26附录一………………………………………………………………………26附录二………………………………………………………………………26附录三………………………………………………………………………27附录四………………………………………………………………………27附录五………………………………………………………………………27桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1页共33页引言自动干手器是一种高档卫生洁具，广泛应用于学校、机场车站、宾馆酒店、体育场等公共场所的洗手间。当洗手后，将双手伸在自动干手器的出风口下，自动干手器会自动送出舒适的冷风或者热风，迅速使你的双手去湿吹干，而当你把手一离开自动干手器的吹风口时它又自动停风关机，可达到不要毛巾擦干手上水分和防止疾病交叉感染的要求。市场上的自动干手器的控制电路大多使用555时基电路和数字集成电路。由于采用电阻，电容等分立元件较多。电磁干扰较强。工作不稳定。本设计采用单片机进行电路控制，克服了以上缺点。而且用单片机和红外感应设计的干手器还具有实现烘手时间可调、能够显示干手器的倒计时间等具有人性化的功能。1绪论1.1课题背景近年来，随着人们生活水平的日益提高，人们对卫生的关注越来越高。人们常用洗手来控制细菌传播，但很多人往往忽略了洗完手后使手变干的步骤，因此导致洗手效果的减弱。英国的一项新研究显示，选择让手变干的正确方法有利于防止手上残留细菌传播与繁殖。英国布拉德福德大学等机构的研究人员在新一期《运用微生物杂志》上申报说，洗手是有效去除细菌的方法，但还不能去除所有的细菌，如果随后不使用正确的方法让手变干，残留的细菌会在湿润的环境中继续生长扩散。因此，让手变干的方法正确与否也对手上细菌的控制起着至关重要的作用。调查显示，在运用纸巾、借助各类“干手器”等方法中，运用干手器最能防止细菌的扩散。因此，研究符合市场需求的干手器对提高人们的生活质量有一定积极的意义。1.2课题研究的目的和意义我们都知道，卫生和环保是21世纪人们最关心的话题之一。设计符合市场需要的环保节能产品对提高人民的生活质量有着积极意义，为了使人们洗手之后能够有效地防止细菌的再次扩散，我们迫切的需要具有人性化与智能化的东西来干手，让我们在使用时候能保持愉快的心情。1.3课题研究内容本次设计以单片机为核心，用红外感应原理来检测人体信号。当单片机检测到人体信号后。通过单片机来控制数码管显示倒计时间，并控制继电器闭合来控制电吹风的开关来实现干手器的设计。设计的自动干手器能完成以下功能：（1）用单片机设计自动干手机，能自动识别人手的伸进与离开，在人手伸进干手可工作范围内，干手机工作，手离开则立刻停止工作。（2）一次工作设定时间为15秒。此时间可以通过硬件改变，最大30秒。（3）用数码管显示干手机设定的时间并在干手机工作时显示此次工作倒计时时间，当不工作时不显示任何时间。（4）使用选择开关选择输出冷风或热风，分别满足不同温度天气的使用。桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第1页共33页2方案论证2.1方案一：采用如图2.1的电路框图，红外感应模块用红外对管来实现。由单片机产生4000HZ的方波信号，驱动红外发射管向下发射红外线脉冲。当有手伸到干手器下面时，发射的红外线脉冲被反射回来，由红外接收管接收并转换为电信号，电信号经运放进行信号放大后得到的方波信号送至单片机P3^4端口，从而实现