信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计题目: 基于单片机的模拟 烘手器设计 专 业: 应用电子技术 班 级: 2 学 号: 07 姓 名: 指导教师: 二一年九月十日 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)四川信息职业技术学院毕业设计任务书学 生姓 名学号7班级应电08-2专业应用电子技术设计（或论文）题目基于单片机的模拟烘手器设计指导教师姓名职 称工作单位及所从事专业联系方式备 注工程师工程系应用电子技术设计（论文）内容：1.模拟烘手器设有凉风档、热风档；2.模拟烘手器设有三个风速档；3.电路复位时显示“0000”；4.完成电路设计方案的选择；5.单元电路的设计；6.整机电路的原理分析；7.设计仿真与调试。进度安排（时间具体到周）：第23周：消化课题，查找资料，选择参考方案；第45周：确定设计方案并熟悉部分器件的用途；第67周：查找资料，进行单元电路的设计；第89周：分析电路原理，完成设计过程，撰写初稿；第1011周：按毕业论文的各项要求，整理论文；第1213周：修改、完善论文，检查定稿；第14周：制作答辩PPT，准备答辩；第15周：答辩。主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：1 余锡存.单片机原理及接口技术.陕西:西安电子科技大学出版，20002 康华光.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社，20023 华永平.电子线路课程设计.福建:东南大学出版社，20044 林春方.电子线路学习指导与实训.北京:电子工业出版社，20045 杨宝清.实用电路手册.北京:机械工业出版社，20026 余载泉.Protel实战演练.北京:人民邮电出版社，2000审批意见教研室负责人：年 月 日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份II 目录摘要1第1章绪论2第2章整体设计方案32.1 方案选择32.2 方案论证4第3章硬件设计53.1 单片机系统介绍53.2 时钟电路及复位电路73.2.1 时钟电路73.2.2 复位电路83.3 显示电路93.4 红外检测电路103.5 热释检测电路103.6 按键电路113.7 加热及风控电路113.8 整机工作原理12第4章软件设计144.1 主函数流程图144.2 按键检测模块154.3 驱动模块154.4 中断模块16第5章系统的仿真185.1 模拟烘手器Keil软件的仿真185.1.1 keil的介绍185.1.2 模拟烘手器的Keil仿真185.2 模拟烘手器protenus软件的仿真185.2.1 protenus的介绍185.2.2 模拟烘手器的protenus仿真195.3 仿真结果19总结24参考文献25附录1整机原理图26附录2元器件明细表27附录2源程序28 四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)摘要对于一台全自动的模拟烘手器而言，首先要能完成冷风、热风的烘手功能；同时还要根据用户的不同要求设置几种不同的烘手程序；还要考虑是否检测到信号的输入输出情况等。采用AT89C52芯片为核心元件，与红外检测模块、热释检测模块、显示模块、按键模块、加热及风控模块等构成模拟烘手器系统。利用了单片机的时钟电路、复位电路、检测电路、驱动电路、显示电路设计的模拟烘手器，并采用C语言编程，具有实时显示烘手器的各种工作状态的特点。设计的模拟烘手器主要功能有六项：冷风风速一挡功能设置、冷风风速二挡功能设置、冷风风速三挡功能设置、热风风速一挡功能设置、热风风速二挡功能设置以及热风风速三挡功能设置。烘手器具有风量大、噪音小、灵敏度高、使用方便、反映迅速和安全等特点。关键词模拟烘手器；AT89C52；C语言第1章绪论随着科学技术的迅速发展，电子技术突飞猛进，人们生活水平日益增长，对生活的要求也越来越高。而新时代的新产品将逐渐的替代落后的产品。在如今的社会，逐渐的开始实现绿色、环保、卫生、安全的的美好城市。为了大家的安全健康着想，设计出一款多功能化的烘手器已成为必要，比如许多宾馆和饭店等公共场合安装了自动烘手器，它能够在不需要手接触的情况下将手烘干，使用方便，杜绝接触性细菌感染。家庭要是安装上一个也是很实用的，不过市面上的绝大多数产品都是采用普通数字器件例如：NE555，NE567，CD4069等构成。其电路经过发射、接收、放大、整形、控制五个过程。但目前市场上的烘手器的功能少、性能低、灵敏度低、可靠性差、电路安装调试不方便，在许多方面还不能达到人们的需求。这就意味者设计者们应该有更高的专业和技术水平，能够提出更多更好的建议和新的课题，将人们的需要变成现实，设计出更节能、功能更全面、体积更小、控制力更强的烘手器。为此，特设计了一款基于单片机的模拟烘手器，再配合常用的电吹风就能轻松制作出一台自动烘手器。其除了具有以上功能外还伴有显示功能。该产品具有风量大、噪声小、灵敏度高、使用方便、反映迅速和安全等特点，在当今，它是一个先进和理想的卫生清洁器具。当您洗手后，将双手伸在烘手器的出风口下，烘手器会自动送出舒适的暖风，迅速使您的双手去湿变干，而当您把手一离开烘手器出风口时它又自动停风关机。因此，设计出基于单片机的模拟烘手器并对系统物理结构进行优化，很有城市的“模型”味。第2章整体设计方案2.1 方案选择方案一：采用单片机设计，以AT89C52芯片为核心元件，由时钟模块、复位模块、红外检测模块、热释检测模块、显示模块、按键模块、加热及风控模块七部分组成，如图2-1所示。 C P U 控 制 系 统 时钟模块 复位模块 显示模块 红外检测模块 热释检测模块 加热及风控模块 按键模块 图2-1 方案一红外检测模块和热释检测模块主要用来检测是否有人手的伸入，将光信号和热释信号转为电信号，送往CPU控制系统。时钟模块是为控制系统产生工作所需要的时钟信号。复位模块是使控制系统恢复到一个确定的初始状态。按键模块是通过检测是否有按键按下，改变I/O接口状态。显示模块是将经过控制系统处理后的信号实时的显示在数码管上。加热及风控模块是在控制系统的驱动下，进行加热、风控功能的运行。此方案电路连接简单、功能多、易于实现等特点。方案二：由红外线发射模块，红外线接收模块，时间延迟模块，烘手器开关模块和电源模块五部分构成的，如图2-2所示。红外线发射电路是利用红外线发光管发射脉冲，从而实现电路对人体的感应。红外线接收电路是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。时间延迟电路是利用单稳态电路的特性，实现对自动干手器开关打开时间的控制。自动干手器电路是利用电磁阀作为自动干手器的开关，从而可以通过按按键开关对干手器进行控制。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。但此电路复杂、功能少、不易于多次维修。红外线发 射模块 红外线接 收模块 时间延迟 模块 烘手器开关模块 电源模块 图2-2 方案二2.2 方案论证从以上两种方案中看出，方案一采用了CPU控制系统、显示模块、红外检测模块、热释检测模块等，而方案二不同于方案一，采用了红外发射模块、时间延迟模块、烘手器开关模块、电源模块等。方案二的电路复杂、功能少及精度低，因此这种功能的烘手器已经不能满足于人们的需求了。随着社会的需要，多功能化、智能化、多样化、自动化的产品需求越来越多，而在方案二中，存在很多不足，例如：电路需要充电、延时、整流、滤波等，才能将烘手器功能全过程的进行；另外，也要用到一些相关的芯片，如NE555、CD4069等。若采用方案二，需耗费的资本多，投入大，而且不能多次维修，容易毁坏。但在方案一中，只需要一个芯片，也就是具有CPU控制系统的单片机。它具有结构简单、多次擦除、控制功能强、可靠性高、体积小、价格低等特点。为此利用单片机具有的特点，将检测到的信号输入输出，并通过按键控制直接实现了烘手器的多功能化。因此在本次的设计中，考虑到设计电路的性能、成本还有功能的需要，我们选择方案一。第3章硬件设计3.1 单片机系统介绍AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-52指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，功能强大，适用于许多较为复杂控制应用场合。因此，在众多的芯片中，我们将选择89C52，因为它具有众多芯片中的优点：支持并行写入，同时需要VPP烧写高压；89C52电源范围宽达4.55V；89C52系列支持最高高达24MHz的工作频率；市场价格比其他ATMEL系列便宜；向下兼容89C51，就是说用89C52可以替代89C51使用，同样的程序，运行结果相同；具有抗干扰性；烧写寿命长。就目前中国市场应用的情况来看，AT89C52有更大的市场地位与实用价值，所以我选择了AT89C52单片机芯片进行本课题的设计。1.AT89C52单片机的结构在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。图3-1 89C52单片机组成框图2.AT89C52管脚说明ATMEL公司的AT89C52是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C52单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。外形及引脚排列如图3-2所示。图3-2 AT89C52外形及引脚排列图RST：复位输入。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。/VPP：当保持低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当信号为高电平时，对ROM的读操作上从内部程序存储器中，因此该引脚与+5V电源连接。XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，两引脚用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于连接外部时钟脉冲信号。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，使驱动电路的场效应管截止