基于stc单片机的坐便器自动冲水系统的软件设计(附件)【字数：7684】
摘 要为了达到节约水资源的目的，我依据人体红外感应的特点，以STC单片机为核心，设计出一种坐便器自动冲水系统，该系统性能稳定，有效节水，并且符合卫生要求。系统在通电后, 热释电红外线传感器检测是否有信号,如果没有检测到信号,系统则进入睡眠状态。如果传感器检测到人体发出的红外线辐射,那么此时单片机处于高电平状态。为了防止干扰，传感器延时三秒后再次检测，单片机仍然处于高电平则确定有人进入洗手间，此时系统进入准备。单片机延时五分钟后检测输入信号，如果检测到单片机为低电平，则确定人离开卫生间，电磁阀与单片机接通，系统开始冲水。
目 录
第一章 绪论 1
1.1中国水资源现状 1
1.2 智能冲水系统的起源及意义 1
1.3智能冲水系统的初步构想 2
第二章 系统方案设计 3
2.1设计要求 3
2.2 原理框架图 3
2.2.1感应模块 3
2.2.2 单片机模块 3
2.2.3 执行模块 4
2.3 智能检测与控制技术 4
2.4嵌入技术 5
第三章 硬件设计 6
3.1硬件原理图 6
3.2 热释电红外检测电路 6
3.3红外检测电路 6
3.4阀门驱动电路 7
3.4核心器件的选择和特点 7
第四章 软件设计 9
4.1系统流程图及解释 9
4.2系统采用的抗干扰 10
4.2.1系统采用的抗干扰技术 10
4.2.2 本系统抗干扰措施 10
第五章 系统调试 12
5.1 keil简介及仿真 12
5.2 Proteus的简介及编译结果 13
5.2 调试的目的 14
5.3 调试的要点 14
5.4调试的总结 15
结论与展望 16
致 谢 17
参考文献 18
附 录 19
第一章 绪论
1.1中国水资源现状
水是万物之源，是工业生产和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
家居生活中的必需品，然而众所周知，中国是个水资源匮乏的国家，我们国家的水资源并不丰富，但是浪费程度却惊人，我国的水资源总数为2.81亿立方米，在世界上排名第六，虽然绝对量丰富，但是我们国家的人口基数多，平均下来每个人的用水量寥寥无几，中国的人口数量在不断增加，但是人均水资源每年都在递减，从淡水资源看，我国的人均占有量还不到世界的人均占有量的四分之一。
中国被列为世界人均水资源的13个贫水国家之一，我国在水资源有几个特点：一是降水空间分布极其不合理，南方水多会导致水患，北方水少很多时候演变成旱灾，南北方的很多农作物都难以生存。二是对污水的排放量不进行控制 ,污水在一定程度上不是可循环利用的水，而且污水会导致水污染变得严重，水质性缺水变得越来越严重。
生活用水和工农业生活用水都要求安全的水资源系统，只有爱护水资源，合理开发利用我们的水资源，才能满足国民经济的发展和人民生活的需求。严峻的水资源现状提醒我们必须提高爱水护水意识，确保更有效的利用水资源，实现可持续发展战略。
1.2 智能冲水系统的起源及意义
用厕是人类最原始的行为之一，所以厕所的产生象征着人类文明的成熟。比如日本发明了一种自动入厕器，在方便完以后可以自动有热水上升清洗，然后入厕器将人的排泄物转化成肥料，渗入地下，环保又清洁。法国这个浪漫之都有一种街头公厕艺术，游人可以在厕所闻到芳香的气味和享受到各种人性化的服务。我们国家也有很多艺术家致力于厕所艺术，好多厕所已不仅仅是简单的厕所，更类似于一个小型的鉴赏馆，墙上挂着壁画，油画，地上摆放着瓷瓶花盆。所以随着社会的进步，厕所被人们赋予更深刻的意义，厕所一度成为一个城市的标志。
厕所坐便器家家户户必备，正是因为数量多，所以也是用水大户，由以前的旱厕改为现如今的冲水式马桶，虽然满足了卫生健康的需要，但是由此引发的水资源浪费却是不可避免的了，尤其是公厕的条沟式厕所，浪费程度着实惊人，而且这种条沟式是系统控制定时冲水，不管有没有人上厕所，到固定时间就会冲水，这样就造成了水浪费，所以在水资源如此匮乏的今天，致力于研究厕所自动冲水系统是一件非常有意义的事情。
1.3智能冲水系统的初步构想
现在我们国家的马桶都是按压式冲水，这种按压式是全机人工的，用手按压的同时既不卫生又造成水资源的浪费，如果一时忘记冲水还会造成环境的污染。所以一个智能感应冲水系统急需出现。
基于此，我构想出一个以人体红外探测为核心的自动冲水系统，这个系统接受人体发出的红外线，然后传送给单片机，使其作出判断，最后控制电磁阀作出开启还是闭合的指令，编写单片机程序来控制一定时间的延时，包括多少时间间隔冲一次水以及每次冲水多少时间。这个系统不仅合理用水并且节约了人力，卫生又环保。
第二章 系统方案设计
2.1设计要求
1.利用STC单片机来完成实验
2.控制系统能够通过红外检测模块来感应到人的存在。 "
3.系统可以自己记数, 自己完成功能模式的转换,并且可以对一些不正常的现 象做出报警。
2.2 原理框架图
此设计由感应，输出，执行等几个模块组成。原理框架图如图21所示。
图21原理框架图
2.2.1感应模块
智能感应模块检测人的存在，然后将信息传递给单片机。微控制器吸收和处理信息，然后智能控制开关调节水的大小，并用热释电红外探头放大接收到的微弱信号，然后驱动继电器进行红外热释光，电磁感应。该装置能够智能地检测人体的微小、弱红外辐射。只要人们接近该装置的特殊传感器，就可以测量人体的红外光谱变化。开关自动将负载连接到负载人并保持开关接通。在人离开后，开关将自动关闭负载。然后根据人多、水大、水少的原则，智能控制开关来调节水的大小。当传感器不检测人体发射的红外辐射时，电容器两端产生正负电荷，正负电荷等于电容两端，因此正负电荷被EA抵消。另外，回路中没有电流，传感器没有输出。当传感器在检测区域内移动时，两个电容器的红外能量不相等。光电电路不能相互抵消，传感器具有信号输出的作用。
2.2.2 单片机模块
目 录
第一章 绪论 1
1.1中国水资源现状 1
1.2 智能冲水系统的起源及意义 1
1.3智能冲水系统的初步构想 2
第二章 系统方案设计 3
2.1设计要求 3
2.2 原理框架图 3
2.2.1感应模块 3
2.2.2 单片机模块 3
2.2.3 执行模块 4
2.3 智能检测与控制技术 4
2.4嵌入技术 5
第三章 硬件设计 6
3.1硬件原理图 6
3.2 热释电红外检测电路 6
3.3红外检测电路 6
3.4阀门驱动电路 7
3.4核心器件的选择和特点 7
第四章 软件设计 9
4.1系统流程图及解释 9
4.2系统采用的抗干扰 10
4.2.1系统采用的抗干扰技术 10
4.2.2 本系统抗干扰措施 10
第五章 系统调试 12
5.1 keil简介及仿真 12
5.2 Proteus的简介及编译结果 13
5.2 调试的目的 14
5.3 调试的要点 14
5.4调试的总结 15
结论与展望 16
致 谢 17
参考文献 18
附 录 19
第一章 绪论
1.1中国水资源现状
水是万物之源，是工业生产和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
家居生活中的必需品，然而众所周知，中国是个水资源匮乏的国家，我们国家的水资源并不丰富，但是浪费程度却惊人，我国的水资源总数为2.81亿立方米，在世界上排名第六，虽然绝对量丰富，但是我们国家的人口基数多，平均下来每个人的用水量寥寥无几，中国的人口数量在不断增加，但是人均水资源每年都在递减，从淡水资源看，我国的人均占有量还不到世界的人均占有量的四分之一。
中国被列为世界人均水资源的13个贫水国家之一，我国在水资源有几个特点：一是降水空间分布极其不合理，南方水多会导致水患，北方水少很多时候演变成旱灾，南北方的很多农作物都难以生存。二是对污水的排放量不进行控制 ,污水在一定程度上不是可循环利用的水，而且污水会导致水污染变得严重，水质性缺水变得越来越严重。
生活用水和工农业生活用水都要求安全的水资源系统，只有爱护水资源，合理开发利用我们的水资源，才能满足国民经济的发展和人民生活的需求。严峻的水资源现状提醒我们必须提高爱水护水意识，确保更有效的利用水资源，实现可持续发展战略。
1.2 智能冲水系统的起源及意义
用厕是人类最原始的行为之一，所以厕所的产生象征着人类文明的成熟。比如日本发明了一种自动入厕器，在方便完以后可以自动有热水上升清洗，然后入厕器将人的排泄物转化成肥料，渗入地下，环保又清洁。法国这个浪漫之都有一种街头公厕艺术，游人可以在厕所闻到芳香的气味和享受到各种人性化的服务。我们国家也有很多艺术家致力于厕所艺术，好多厕所已不仅仅是简单的厕所，更类似于一个小型的鉴赏馆，墙上挂着壁画，油画，地上摆放着瓷瓶花盆。所以随着社会的进步，厕所被人们赋予更深刻的意义，厕所一度成为一个城市的标志。
厕所坐便器家家户户必备，正是因为数量多，所以也是用水大户，由以前的旱厕改为现如今的冲水式马桶，虽然满足了卫生健康的需要，但是由此引发的水资源浪费却是不可避免的了，尤其是公厕的条沟式厕所，浪费程度着实惊人，而且这种条沟式是系统控制定时冲水，不管有没有人上厕所，到固定时间就会冲水，这样就造成了水浪费，所以在水资源如此匮乏的今天，致力于研究厕所自动冲水系统是一件非常有意义的事情。
1.3智能冲水系统的初步构想
现在我们国家的马桶都是按压式冲水，这种按压式是全机人工的，用手按压的同时既不卫生又造成水资源的浪费，如果一时忘记冲水还会造成环境的污染。所以一个智能感应冲水系统急需出现。
基于此，我构想出一个以人体红外探测为核心的自动冲水系统，这个系统接受人体发出的红外线，然后传送给单片机，使其作出判断，最后控制电磁阀作出开启还是闭合的指令，编写单片机程序来控制一定时间的延时，包括多少时间间隔冲一次水以及每次冲水多少时间。这个系统不仅合理用水并且节约了人力，卫生又环保。
第二章 系统方案设计
2.1设计要求
1.利用STC单片机来完成实验
2.控制系统能够通过红外检测模块来感应到人的存在。 "
3.系统可以自己记数, 自己完成功能模式的转换,并且可以对一些不正常的现 象做出报警。
2.2 原理框架图
此设计由感应，输出，执行等几个模块组成。原理框架图如图21所示。
图21原理框架图
2.2.1感应模块
智能感应模块检测人的存在，然后将信息传递给单片机。微控制器吸收和处理信息，然后智能控制开关调节水的大小，并用热释电红外探头放大接收到的微弱信号，然后驱动继电器进行红外热释光，电磁感应。该装置能够智能地检测人体的微小、弱红外辐射。只要人们接近该装置的特殊传感器，就可以测量人体的红外光谱变化。开关自动将负载连接到负载人并保持开关接通。在人离开后，开关将自动关闭负载。然后根据人多、水大、水少的原则，智能控制开关来调节水的大小。当传感器不检测人体发射的红外辐射时，电容器两端产生正负电荷，正负电荷等于电容两端，因此正负电荷被EA抵消。另外，回路中没有电流，传感器没有输出。当传感器在检测区域内移动时，两个电容器的红外能量不相等。光电电路不能相互抵消，传感器具有信号输出的作用。
2.2.2 单片机模块
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