洗手间自动烘干系统设计(附件)【字数：7813】
本次设计的主体部分以单片机为核心，以红外光电传感器为采集器件，通过时钟芯片定时处理继电器的工作时长，以及通过液晶显示器对年月日时间的显示。一旦传感器检测到手掌伸入时，单片机下达指令控制继电器的工作能够完成干手功能。硬件电路主要由单片机电路、时钟电路、液晶显示电路、继电器电路、红外传感器电路以及独立式按键构成。软件部分主要包含主程序、显示子程序、判别按键子程序、以及时钟信息采集子程序；传感器部分是采集前端用来检测是否需要启动机器，时钟部分是液晶显示器主要显示的内容，按键部分是针对万年历显示信息的调整，还有就是能够实现冷热模式的切换。通过单片机的整体调控从而实现自动干手器系统的设计。该设计在方案上有设计的可行性，也具有一定的市场前景。
目录
一、绪论 1
（一）设计背景 1
（二）研究意义 1
（三）设计内容 1
二、整体系统设计 2
三、系统硬件模块的设计 2
（一）主控芯片 2
（二）单片机时钟电路 3
（三）单片机复位电路 4
（四）液晶显示电路设计 4
（五）继电器电路设计 5
（六） 时钟芯片电路设计 5
（七）键盘电路设计 6
（八）传感器电路设计 7
四、系统软件的设计 7
（一）主程序设计 7
（二）液晶显示流程图设计 8
（三）按键操作流程图设计 9
（四）传感器触发流程图设计 10
五、系统仿真环境调试 11
（一）冷风状态仿真 11
（二）热风状态仿真 13
（三）时间修改状态仿真 14
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
一、绪论
（一）设计背景
多年以来人们在生活追求方面，都是持续进步的，抵制了很多不好的习惯越来越注重个人卫生了，勤洗手、饭前洗手、便后洗手等等这些皆是人们平时生活中必做的事情，一些生活的细节让人们越来越健康，但是使用清水洗手是为了把脏东西或者细菌洗掉，然而很多人忽略了手上有水的问题，这样潮湿的环境更容易让人的双手滋 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
生细菌，温度适宜水分充足便是细菌最好的温室，这样的结论并不是胡诌的，而是来源于英国布拉德福德大学架构的研究人员得到的结果，即使洗了手还需要将手上的水分清理干净，洗手是去除细菌的途径但是不能够去除所有的细菌。其次公共洗手间的卫生条件可能还有些不合格，更容易滋生细菌，一些商场为了让顾客更快的将手上的水分清理干净，都会在洗手间的外面设有专门用来装纸巾的器具供给顾客使用，一方面造成了资源的浪费而且还会给保洁阿姨带来很大的打扫负担，另一方面对纸巾本身的质量也无法考量。与一些更豪华的购物中心相比，厕所中安装了自动干手机。该设备可以自动感应手，然后吹出热风与冷风，使水分来干燥消失，这样可以节省更多使用纸巾的费用同时也减少了垃圾的产生。某些家庭也使用了同一设备，但是一些设备存在一些问题，因为大多数干手机由555定时电路和数字电路组成，并且其结构相对简单，但容易受到电磁干扰。工作极为不稳定，该设计采用芯片控制来更好地控制该干手器的工作，可以完全克服电磁波的干扰，还可以实现时间的显示和干燥时间的显示，丰富了人们的生活。
（二）研究意义
众所周知，卫生与环保是当代关注的问题之一。设计满足市场需求的环保节能产品对改善人们的生活质量具有积极意义。为了使人们在洗手后能有效地防止细菌传播，我们迫切需要人性化和智能的东西来解决这个问题，并且让使用者在使用之后能够有愉快的体验和更好的感觉。
（三）设计内容
本次设计的主体部分就是常用的微型计算机单片机为核心，以红外光电传感器作为检测人手的部分，通过时钟芯片定时处理继电器的工作时长，以及通过液晶显示器对乃年月日时间的显示，能够将所有的信息展现出来以供使用者观看。一旦传感器检测到手掌伸入时，单片机下达指令控制继电器的工作能够完成以下功能：1、智能感应工作，只要有人使用自动工作，最长运行时间15S，人手离开后3S停止工作；2、冷热模式随意切换，指示灯提示，绿色冷风，红色热风，不用担心夏天的炎热和冬天的寒冷；3、液晶显示万年历和累计工作时间。
二、整体系统设计
硬件电路主要由单片机电路、时钟电路、液晶显示电路、继电器电路、红外传感器电路以及独立式按键构成。软件部分主要包含主程序、显示子程序、判别按键子程序、以及时钟信息采集子程序；传感器部分是采集前端用来检测是否需要启动机器，时钟部分是液晶显示器主要显示的内容，按键部分是针对万年历显示信息的调整，还有就是能够实现冷热模式的切换。通过单片机的整体调控从而实现自动干手器系统的设计。
系统框图如图21所示，中间的连接部分是单片机，主要负责每个功能的协同工作，传感器部分是需要不断地去采集数据，只要有手伸入红外接收管接收到电信号随即发送给单片机，同时单片机下达继电器工作指令，而且液晶显示器会显示继电器的工作时间，同时液晶显示器还需要显示年月日等时间信息。按键控制单片机执行冷热模式，默认为冷风状态。
图21系统框图
三、系统硬件模块的设计
（一）主控芯片
芯片引脚如图31所示，51单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 4K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 4k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89C51 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。单片机是一种集成度较高的处理芯片，通过这些部分基本上构成了一个完备的计算机系统。其CPU的作用是控制着整个系统的数据运算以及逻辑运算，同时还包含着定时中断和定时系统，以及一些常见的数字电路的集合。其优点是消耗小、性能强并且可反复擦除，电路连接简单，通俗来说是对外部器件高低电平的检测，较为复杂的可能需要产生PWM波形或者生成一定的频率。51单芯片还可以一些操作指令进行微逻辑运算功能；还有两种模式是低功耗空闲和掉电。可以运用在多个领域当中还可以适用于控制系统，并且处理能力也是比较卓越的存在，对于一些使用者来说也是比较不错的选择。
目录
一、绪论 1
（一）设计背景 1
（二）研究意义 1
（三）设计内容 1
二、整体系统设计 2
三、系统硬件模块的设计 2
（一）主控芯片 2
（二）单片机时钟电路 3
（三）单片机复位电路 4
（四）液晶显示电路设计 4
（五）继电器电路设计 5
（六） 时钟芯片电路设计 5
（七）键盘电路设计 6
（八）传感器电路设计 7
四、系统软件的设计 7
（一）主程序设计 7
（二）液晶显示流程图设计 8
（三）按键操作流程图设计 9
（四）传感器触发流程图设计 10
五、系统仿真环境调试 11
（一）冷风状态仿真 11
（二）热风状态仿真 13
（三）时间修改状态仿真 14
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
一、绪论
（一）设计背景
多年以来人们在生活追求方面，都是持续进步的，抵制了很多不好的习惯越来越注重个人卫生了，勤洗手、饭前洗手、便后洗手等等这些皆是人们平时生活中必做的事情，一些生活的细节让人们越来越健康，但是使用清水洗手是为了把脏东西或者细菌洗掉，然而很多人忽略了手上有水的问题，这样潮湿的环境更容易让人的双手滋 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
生细菌，温度适宜水分充足便是细菌最好的温室，这样的结论并不是胡诌的，而是来源于英国布拉德福德大学架构的研究人员得到的结果，即使洗了手还需要将手上的水分清理干净，洗手是去除细菌的途径但是不能够去除所有的细菌。其次公共洗手间的卫生条件可能还有些不合格，更容易滋生细菌，一些商场为了让顾客更快的将手上的水分清理干净，都会在洗手间的外面设有专门用来装纸巾的器具供给顾客使用，一方面造成了资源的浪费而且还会给保洁阿姨带来很大的打扫负担，另一方面对纸巾本身的质量也无法考量。与一些更豪华的购物中心相比，厕所中安装了自动干手机。该设备可以自动感应手，然后吹出热风与冷风，使水分来干燥消失，这样可以节省更多使用纸巾的费用同时也减少了垃圾的产生。某些家庭也使用了同一设备，但是一些设备存在一些问题，因为大多数干手机由555定时电路和数字电路组成，并且其结构相对简单，但容易受到电磁干扰。工作极为不稳定，该设计采用芯片控制来更好地控制该干手器的工作，可以完全克服电磁波的干扰，还可以实现时间的显示和干燥时间的显示，丰富了人们的生活。
（二）研究意义
众所周知，卫生与环保是当代关注的问题之一。设计满足市场需求的环保节能产品对改善人们的生活质量具有积极意义。为了使人们在洗手后能有效地防止细菌传播，我们迫切需要人性化和智能的东西来解决这个问题，并且让使用者在使用之后能够有愉快的体验和更好的感觉。
（三）设计内容
本次设计的主体部分就是常用的微型计算机单片机为核心，以红外光电传感器作为检测人手的部分，通过时钟芯片定时处理继电器的工作时长，以及通过液晶显示器对乃年月日时间的显示，能够将所有的信息展现出来以供使用者观看。一旦传感器检测到手掌伸入时，单片机下达指令控制继电器的工作能够完成以下功能：1、智能感应工作，只要有人使用自动工作，最长运行时间15S，人手离开后3S停止工作；2、冷热模式随意切换，指示灯提示，绿色冷风，红色热风，不用担心夏天的炎热和冬天的寒冷；3、液晶显示万年历和累计工作时间。
二、整体系统设计
硬件电路主要由单片机电路、时钟电路、液晶显示电路、继电器电路、红外传感器电路以及独立式按键构成。软件部分主要包含主程序、显示子程序、判别按键子程序、以及时钟信息采集子程序；传感器部分是采集前端用来检测是否需要启动机器，时钟部分是液晶显示器主要显示的内容，按键部分是针对万年历显示信息的调整，还有就是能够实现冷热模式的切换。通过单片机的整体调控从而实现自动干手器系统的设计。
系统框图如图21所示，中间的连接部分是单片机，主要负责每个功能的协同工作，传感器部分是需要不断地去采集数据，只要有手伸入红外接收管接收到电信号随即发送给单片机，同时单片机下达继电器工作指令，而且液晶显示器会显示继电器的工作时间，同时液晶显示器还需要显示年月日等时间信息。按键控制单片机执行冷热模式，默认为冷风状态。
图21系统框图
三、系统硬件模块的设计
（一）主控芯片
芯片引脚如图31所示，51单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 4K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 4k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89C51 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。单片机是一种集成度较高的处理芯片，通过这些部分基本上构成了一个完备的计算机系统。其CPU的作用是控制着整个系统的数据运算以及逻辑运算，同时还包含着定时中断和定时系统，以及一些常见的数字电路的集合。其优点是消耗小、性能强并且可反复擦除，电路连接简单，通俗来说是对外部器件高低电平的检测，较为复杂的可能需要产生PWM波形或者生成一定的频率。51单芯片还可以一些操作指令进行微逻辑运算功能；还有两种模式是低功耗空闲和掉电。可以运用在多个领域当中还可以适用于控制系统，并且处理能力也是比较卓越的存在，对于一些使用者来说也是比较不错的选择。
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