单片机的智能洗手池系统的设计
【】在如今高速运转的智能化时代，人们对洗手池的追求也随之提高，而该系统设计也主要运用公用场所、家庭及个人的小型卫生间中。在某些时刻，不需要用手去打开水阀，直接通过红外人体传感器检测，以及光电检测开关，就能实现水阀打开，送水的功能，并且还能通过外围的指示电路，了解该系统的工作状态。这种可靠的设计，给人们的生活带来了改善，在以后更多的环境中将会被运用。本次设计的智能洗手池控制系统，以单片机AT89C51为核心，来实现电路的控制。本次系统由时钟电路、复位电路、红外人体感应电路、光电传感器检测电路、水龙头电磁继电器驱动模块、报警电路、指示电路等组成。在智能的洗手池系统设计中，以AT89C51单片机为核心，当使用者将手靠近洗漱池，此时人体感应模块会采集到有人在洗手池边，当使用者将手靠近洗手龙头的光电检测器时，此时光电传感器检测开关检测到需要使用水，单片机接收到信号后，电磁阀门打开，此时，水龙头就会水出水，在人使用完水龙头后，电磁阀门就会自动关闭。通过LED指示灯可以观察到洗手池的工作状态。当洗手池出现长时间一直在使用的情况，此时就发出声光报警。这种有效的控制方式，能够减少水龙头阀的使用对未来的发展有深远意义。
目 录
一、绪论 1
(一)课题研究的背景 1
(二)课题研究现状 1
(三)课题研究的意义 1
二、基于单片机的智能洗手池系统的设计方案 3
(一)设计方案 3
(二)任务要求 3
(三)单片机选择 3
(四)光电传感器选择 5
(五)人体红外感应模块选择 6
三、硬件设计 8
(一)智能洗手池系统的设计框图 8
(二) AT89C51单片机最小系统 8
1.时钟电路 9
2.复位电路 9
3.电源电路 10
(三)光电传感器检测电路 10
(四)报警电路 10
(五)指示电路 11
(六)人体红外感应电路 12
(七)洗手池水龙头电磁阀门驱动电路 12
四、软件设计 13
(一)主程序设计 13
(二)光电传感器流程 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
(三)红外人体感应流程 15
(四)报警流程 16
(五)指示流程 17
(六)水阀门驱动流程 18
五、调试和仿真 20
(一)仿真总设计 20
(二)仿真调试 20
六、总结与展望 22
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录1:总设计原理图 25
附录2:源程序 26
一、绪论
(一)课题研究的背景
洗手池的发展经历了好多过车用，从水泥建造的洗手池，到大理石建造的洗水池，在到现今的不锈钢洗手池以及陶瓷式的洗手池。洗手池的每一次发展都改善了人们的生活。随着洗手池的千变万化，洗手池中的水龙头，也随之在改善，从原先的手动，到半自动以及全自动控制，整个过程都是一次巨大的转变，人们在这个过程中感受到的也是科技的进步，技术的发展。
洗手池发展的过程中也遇到了很多需要解决的问题。一些手动的洗手池人们在使用时，经常会忘记把手龙头阀门关闭，这样，就导致了水量的流失，浪费了水资源。为解决这种忘记水阀的现象，我们需要用自动化的控制方式来解决水龙头不会关闭的问题。
通过一种智能的方式来控制水龙头。当使用者将手靠近洗漱池，此时人体感应模块会采集到有人在洗手池边，使用者将手靠近洗手龙头时，通过一种光电传感器检测，此时光电检测开关检测到用户需要使用水，单片机接收到信号后，电磁阀门打开，此时，水龙头就会水出水，在使用完水龙头后，电磁阀门就会自动关闭。通过LED指示灯可以观察到洗手池的工作状态。当洗手池出现长时间一直在使用的情况，此时就会发出声光报警。这种智能化的控制方式，将会对未来的洗手池系统产生深远的影响，有很高的研究价值。
(二)课题研究现状
国内外智能洗手池的技术在飞速的发展。很多国家的很多地方，不管是公寓内，或者是高档的餐饮场所，都安装有智能的洗手池。这种智能的洗手池及时有效的避免了使用者因为一些突发情况，而不能使用洗手池的尴尬情况。这种便利的智能洗手池一般在众多的公共场所，或者服务行业被广泛的运用。
国内外智能洗手池通过人体红外感应，来实现洗手池的自动关闭和开启。当用户的手接近水龙头下方的红外人体感应器时，此时洗手池的水阀门就会自动打开，用户就能使用水洗手。洗完后，等用户的手脱离了感应器，洗手池的水阀门自动关闭。通过这种当时，来控制洗手池供水和断水。
现如今，需要对这种智能的的洗手池技术进行改善，设计出更加完善的智能洗手池系统。这种控制系统不仅带有智能的洗手池控制功能，还能带有报警功能和指示功能。如果用户长时间的使用水龙头，此时系统就会报警。当洗手池的水阀门供水打开，此时指示灯就会指示。
(三)课题研究的意义
随着社会的发展，人民生活水平的提高，家用的智能洗手池也越来越智能化。智能化的全自动洗手池给人们的生活带来了便利。当用户手里拿着东西，不方便去打开水龙头时，这次，用上了全自动的洗手池系统，只要感应到用户需要用水的指令，智能的洗手池就会自动出水，用户可以尽情的享用。手动的洗手池在用户使用完水龙头后，也许会忘记关闭水龙头，造成水资源的浪费，但是全自动的智能水龙头不受这种情况的约束，在你使用完后，全自动的智能洗手池系统，会自动的关闭。这种控方式，省时间，省力气，方便、快捷，是人们生活中的好帮手。
为此本次设计了一款智能的洗手池系统装置，通过该装置实现水龙头洗手的自动控制，当某个时刻，用户想要使用水龙头，不需要用手去打开水阀，直接通过红外人体传感器检测，以及光电传感器，水龙头电磁阀门就会自动打开，实现送水的功能，当使用完后，水龙头电磁阀门就会自行关闭。这种友好的控制方式，可以被运用在人们的生活或者公共的场所。未来这种智能的技术可以被广泛的运用，有很好的研究价值和意义。
二、基于单片机的智能洗手池系统的设计方案
(一)设计方案
本次设计的智能洗手池要能满足全自动的设计理念，通过人体感应，和红外检测实现整个洗手池系统供水和断水的过程。为此本次课题设计了如下的方案：
智能的洗手池系统设计中，以AT89C51单片机为核心，当使用者将手靠近洗漱池，此时人体感应模块会采集到有人在洗手池边，当使用者将手靠近洗手龙头的光电检测器时，此时光电传感器检测开关检测到需要使用水，单片机接收到信号后，电磁阀门打开，此时，水龙头就会水出水，在人使用完水龙头后，电磁阀门就会自动关闭。通过LED指示灯可以观察到洗手池的工作状态。当洗手池出现长时间一直在使用的情况，此时就发出声光报警。
通过这种设计思路，完成智能洗手池系统的整个设计。
(二)任务要求
1 通过人体红外感应模块，检测到水池旁是否有人。
2 通过光电传感器检测是否有人在使用水龙头。
3 有人使用水龙头时，此时水龙头阀口就会打开。
4水龙头正常打开使用时，LED绿色指示灯常亮。
5 当水龙头长时间使用，系统就会报警提醒，告诫使用者，要节约用水。
(三)单片机选择
本次智能洗手池控制系统中，选择AT89C51单片机，以此单片机作为整个电路的驱动芯片。
目 录
一、绪论 1
(一)课题研究的背景 1
(二)课题研究现状 1
(三)课题研究的意义 1
二、基于单片机的智能洗手池系统的设计方案 3
(一)设计方案 3
(二)任务要求 3
(三)单片机选择 3
(四)光电传感器选择 5
(五)人体红外感应模块选择 6
三、硬件设计 8
(一)智能洗手池系统的设计框图 8
(二) AT89C51单片机最小系统 8
1.时钟电路 9
2.复位电路 9
3.电源电路 10
(三)光电传感器检测电路 10
(四)报警电路 10
(五)指示电路 11
(六)人体红外感应电路 12
(七)洗手池水龙头电磁阀门驱动电路 12
四、软件设计 13
(一)主程序设计 13
(二)光电传感器流程 14
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
(三)红外人体感应流程 15
(四)报警流程 16
(五)指示流程 17
(六)水阀门驱动流程 18
五、调试和仿真 20
(一)仿真总设计 20
(二)仿真调试 20
六、总结与展望 22
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录1:总设计原理图 25
附录2:源程序 26
一、绪论
(一)课题研究的背景
洗手池的发展经历了好多过车用，从水泥建造的洗手池，到大理石建造的洗水池，在到现今的不锈钢洗手池以及陶瓷式的洗手池。洗手池的每一次发展都改善了人们的生活。随着洗手池的千变万化，洗手池中的水龙头，也随之在改善，从原先的手动，到半自动以及全自动控制，整个过程都是一次巨大的转变，人们在这个过程中感受到的也是科技的进步，技术的发展。
洗手池发展的过程中也遇到了很多需要解决的问题。一些手动的洗手池人们在使用时，经常会忘记把手龙头阀门关闭，这样，就导致了水量的流失，浪费了水资源。为解决这种忘记水阀的现象，我们需要用自动化的控制方式来解决水龙头不会关闭的问题。
通过一种智能的方式来控制水龙头。当使用者将手靠近洗漱池，此时人体感应模块会采集到有人在洗手池边，使用者将手靠近洗手龙头时，通过一种光电传感器检测，此时光电检测开关检测到用户需要使用水，单片机接收到信号后，电磁阀门打开，此时，水龙头就会水出水，在使用完水龙头后，电磁阀门就会自动关闭。通过LED指示灯可以观察到洗手池的工作状态。当洗手池出现长时间一直在使用的情况，此时就会发出声光报警。这种智能化的控制方式，将会对未来的洗手池系统产生深远的影响，有很高的研究价值。
(二)课题研究现状
国内外智能洗手池的技术在飞速的发展。很多国家的很多地方，不管是公寓内，或者是高档的餐饮场所，都安装有智能的洗手池。这种智能的洗手池及时有效的避免了使用者因为一些突发情况，而不能使用洗手池的尴尬情况。这种便利的智能洗手池一般在众多的公共场所，或者服务行业被广泛的运用。
国内外智能洗手池通过人体红外感应，来实现洗手池的自动关闭和开启。当用户的手接近水龙头下方的红外人体感应器时，此时洗手池的水阀门就会自动打开，用户就能使用水洗手。洗完后，等用户的手脱离了感应器，洗手池的水阀门自动关闭。通过这种当时，来控制洗手池供水和断水。
现如今，需要对这种智能的的洗手池技术进行改善，设计出更加完善的智能洗手池系统。这种控制系统不仅带有智能的洗手池控制功能，还能带有报警功能和指示功能。如果用户长时间的使用水龙头，此时系统就会报警。当洗手池的水阀门供水打开，此时指示灯就会指示。
(三)课题研究的意义
随着社会的发展，人民生活水平的提高，家用的智能洗手池也越来越智能化。智能化的全自动洗手池给人们的生活带来了便利。当用户手里拿着东西，不方便去打开水龙头时，这次，用上了全自动的洗手池系统，只要感应到用户需要用水的指令，智能的洗手池就会自动出水，用户可以尽情的享用。手动的洗手池在用户使用完水龙头后，也许会忘记关闭水龙头，造成水资源的浪费，但是全自动的智能水龙头不受这种情况的约束，在你使用完后，全自动的智能洗手池系统，会自动的关闭。这种控方式，省时间，省力气，方便、快捷，是人们生活中的好帮手。
为此本次设计了一款智能的洗手池系统装置，通过该装置实现水龙头洗手的自动控制，当某个时刻，用户想要使用水龙头，不需要用手去打开水阀，直接通过红外人体传感器检测，以及光电传感器，水龙头电磁阀门就会自动打开，实现送水的功能，当使用完后，水龙头电磁阀门就会自行关闭。这种友好的控制方式，可以被运用在人们的生活或者公共的场所。未来这种智能的技术可以被广泛的运用，有很好的研究价值和意义。
二、基于单片机的智能洗手池系统的设计方案
(一)设计方案
本次设计的智能洗手池要能满足全自动的设计理念，通过人体感应，和红外检测实现整个洗手池系统供水和断水的过程。为此本次课题设计了如下的方案：
智能的洗手池系统设计中，以AT89C51单片机为核心，当使用者将手靠近洗漱池，此时人体感应模块会采集到有人在洗手池边，当使用者将手靠近洗手龙头的光电检测器时，此时光电传感器检测开关检测到需要使用水，单片机接收到信号后，电磁阀门打开，此时，水龙头就会水出水，在人使用完水龙头后，电磁阀门就会自动关闭。通过LED指示灯可以观察到洗手池的工作状态。当洗手池出现长时间一直在使用的情况，此时就发出声光报警。
通过这种设计思路，完成智能洗手池系统的整个设计。
(二)任务要求
1 通过人体红外感应模块，检测到水池旁是否有人。
2 通过光电传感器检测是否有人在使用水龙头。
3 有人使用水龙头时，此时水龙头阀口就会打开。
4水龙头正常打开使用时，LED绿色指示灯常亮。
5 当水龙头长时间使用，系统就会报警提醒，告诫使用者，要节约用水。
(三)单片机选择
本次智能洗手池控制系统中，选择AT89C51单片机，以此单片机作为整个电路的驱动芯片。
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