www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導讀]本文設計了一種基于PIC 單片機的低成本、高可靠性的節(jié)水、節(jié)能、清潔的廁所沖水器的控制器,討論了該控制器的設計思路,給出了相關的硬件電路和軟件流程。

[摘要]  本文設計了一種基于PIC 單片機的低成本、高可靠性的節(jié)水、節(jié)能、清潔的廁所沖水器的控制器,討論了該控制器的設計思路,給出了相關的硬件電路和軟件流程。最后通過實際應用證明該控制器運行可靠,能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟價值。
[關鍵字]  單片機,節(jié)能,紅外檢測,自動沖水器。

1. 引言

傳統(tǒng)的手按式廁所沖水器沖水系統(tǒng)采用的是全機械構(gòu)造,沖水時需要人工手按,既浪費了時間和水資源,又因手的接觸而造成不衛(wèi)生,還會因忘記沖水而造成環(huán)境污染,為適應日益加快的現(xiàn)代生活的節(jié)奏,節(jié)約水資源,創(chuàng)造一個干凈、舒適、衛(wèi)生的環(huán)境,穩(wěn)定、可靠、方便的感應式?jīng)_水器亟待出現(xiàn),特別是在大型商場、車站、學校等人員流動比較大的衛(wèi)生間,節(jié)水型感應式?jīng)_水器顯得尤為重要[1,2]。

然而,一般的感應式?jīng)_水器因其硬件電路的設計、單片機的選擇及沖水閥門的選擇不是非常恰當,會造成制造成本高,電量消耗大,易出現(xiàn)誤感應、不沖水等不穩(wěn)定因素,不僅浪費了能源還給使用者造成一些不必要的麻煩。針對這些問題,我們設計了一套制造成本低且穩(wěn)定性高的沖水系統(tǒng)。

2. 系統(tǒng)總體方案設計

智能節(jié)水小便沖洗器的基本設計思想是利用紅外傳感器感應入廁人的到來,產(chǎn)生電脈沖信號輸入到PIC12C508A單片機,通過軟件做出智能判斷,從而控制電磁閥開啟或閉合。硬件電路以低功耗的PIC12C508A單片機為核心。由熱釋紅外檢測電路、閥門驅(qū)動電路、電源電壓變換電路等組成其外圍電路。為簡化系統(tǒng)軟件設計難度、減少電線連接數(shù)量、減小空間體積、降低成本,我們使紅外探頭、單片機及電磁閥用一個總電源,中間用變壓器變壓,考慮到電源的穩(wěn)定性和減少干擾噪聲的影響,我們通過反復實驗設計成了電路的控制卡模塊,單片機嵌入其上,只留出接線端子作為紅外探頭和電磁閥與控制卡的接口,原理示意見圖1。

圖1 智能節(jié)水小便沖洗器控制卡的原理示意圖

3. 單片機介紹

本設計采用的PIC12C508A單片機是由美國Microchip公司較早推出的流行于市場的8位單片機,它的最大優(yōu)點表現(xiàn)為引腳少、低功耗、全靜態(tài)、體積小,如圖2所示。

圖2  PIC12C508A引腳

采用指令總線和數(shù)據(jù)總線分開的哈佛雙線結(jié)構(gòu),突破了約束單片機速度的瓶頸[3-6]。PIC12C508A單片機是作為減少系統(tǒng)價格和功率而設計的特殊單片機。采用CMOS工藝,價格低廉、功能齊全,可在高頻下工作,功耗極低,供電電壓為2.5~5.5V,運行時功耗電流小于2mA,待機時功耗電流小于1μA,能方便地采用電池直接供電。它可以采用看門狗或外部事件周期性地喚醒自己,執(zhí)行完相應代碼后又回到SLEEP模式。在SLEEP模式下,晶振停止振蕩,以減少系統(tǒng)功耗,而此時單片機只有幾個微安的電流,由此達到了省電的目的,體現(xiàn)了微控制器工業(yè)的新趨勢,也是本設計采用這種單片機做控制器的原因.并且PIC單片機以其較大的電流驅(qū)動能力(每個I/O腳的最大控電流為25mA)可以直接驅(qū)動數(shù)碼管(LED)顯示。

每個管腳的功能如下:

OSC1、OSC2:OSC1是時鐘輸入端,輸入信號可由外接晶體片內(nèi)自激振蕩器或由外部晶體振蕩器提供;OSC2為時鐘輸出端,在RC振蕩器時輸出4分頻信號。

TOCK1:脈沖計數(shù)器的外加脈沖是輸入端,信號輸入第一級為施密特觸發(fā)器。

GP0~GP5:雙向I/O口,可由程序設計輸入或輸出。其中GP3為單向輸入口。

MCLR:復位信號。

VDD、VSS:電源及地。

4. 控制卡電路設計

控制卡作為整個自動沖水系統(tǒng)的控制核心,要求其電路在穩(wěn)定的基礎上簡單合理,并且從成本要求和實際應用場合考慮,控制卡體積要盡量小。

單片機、電磁閥、紅外探頭需要不同的電源,按常規(guī)需要幾個電壓變換裝置,為了節(jié)省控制卡的空間體積,我們采用了一個主線圈,兩個副線圈的變壓模式,這樣可以大大節(jié)省

空間,降低成本。

在選單片機時,考慮了單片機管腳的充分利用,以盡量減低成本。我們所要的信息只有紅外探頭的監(jiān)測信號,只需一個I/O口作為輸入口。另外,我們要通過軟件控制電磁閥和發(fā)光二極管,需要兩個I/O口作為輸出口。因此至少要用到三個I/O口,選單片機PIC12C508A足以滿足要求,并且PIC12C508A管腳輸出的電流最大為25m A足以直接驅(qū)動發(fā)光二極管,省去了功率放大的設計,從而節(jié)省了成本,如圖3所示。管腳7輸出的電壓信號經(jīng)三極管放

圖3 控制卡電路圖

大為12V,這個電信號經(jīng)單通二極管控制電磁閥的開閉,這里的單通二極管所起的作用是防止電磁閥產(chǎn)生的干擾信號進入單片機。平時上拉電阻把管腳5設為高電平,當紅外探頭檢測到信號時,送入一低電平,單片機通過電平變換的判斷來控制電磁閥的通斷和指示燈的亮滅。

5. 控制卡單片機程序設計

5.1 程序流程圖

為了避免因假信號而引起誤判斷的發(fā)生,我們在程序設計的第一次檢驗是否有輸入信號后延時了三秒,目的是消除紅外探頭前未如廁而走動的人員所引起的信號。三秒后程序進入第二次信號判斷, 如果信號仍存在,則把它作為真正有效的信號,如果判斷出信號消除則說明第一次檢測到的信號為假信號,則返回上一級信號判斷,如果判斷出信號未消除則把它作為有效信號并進入第三次信號判斷,循環(huán)執(zhí)行,直到檢測出信號消失,這時單片機通過軟件把7腳和2腳同時置高電位,從而使電磁閥打開、指示燈點亮。之后的延時十秒是沖水,經(jīng)過反復試驗在本電磁閥下沖水十秒是最佳選擇時間,在把潔具完全沖洗干凈的基礎上節(jié)約了水源,達到了設計目的。十秒后電磁閥和指示燈同時關閉,進入新一輪的信號檢測。如圖4所示。

圖4  流程圖

在每次沖水后或上電復位后,單片機將自動檢測三分鐘內(nèi)是否有輸入信號,如果沒有,單片機將進入睡眠狀態(tài),此時單片機內(nèi)部只有幾個微安的電流,達到了節(jié)電的目的。睡眠狀態(tài)下的單片機可以隨時被外界信號喚醒。

5.2單片機設置

為實現(xiàn)上述功能,我們單片機設置如下:

CONFIG=×××××××00110:禁止MCLR引腳復位、使能程序代碼保護、使能WDT、使用內(nèi)部RC振蕩器;

TRIS=00001100:GP0、GP5端口設為輸出,GP2設為輸入,其余為輸出。

OPTION=00001111:使用引腳喚醒功能、GP3端口具有弱上拉功能、定時器模塊的時鐘源取至內(nèi)部振蕩器=Fosc/4、將預分頻器分配給WDT、預分頻率=1:128;

6 結(jié)論

(1)與同類沖水器相比,本沖水器在軟件沖水時間管理、減少誤判斷方面體現(xiàn)了節(jié)水的設

計思路;在單片機的低功耗及其睡眠模式功能的設定上體現(xiàn)了節(jié)能的設計思路。

(2)實際應用一年來本沖水器未出現(xiàn)過誤判斷、不沖水等不良現(xiàn)象,本控制卡的性價比高,每塊卡的成本不超過20元。檢測卡體積小,易實現(xiàn)嵌入式安裝,使用方便。

(3)感應式的檢測方式避免了人手與沖水控制開關的接觸,減少了疾病傳播的機會,可以說是一個安全健康的裝置。受到了廠家和用戶的好評。

本文創(chuàng)新點:

采用了低功耗PIC單片機作為控制器的控制核心,并對根據(jù)需要對其進行開發(fā),合理設計了控制卡電路和單片機控制流程,使得本系統(tǒng)達到了低成本高、可靠性、省電、節(jié)水、清潔的設計目的。

參考文獻

1. 鄧建平。PIC12C508在自動沖水器中的應用,蘇州職業(yè)大學學報[J]。2001年第2期: 76-77

2. 董磊,王平,胡慧慧。 基于PIC單片機的智能公廁自動沖水裝置設計,節(jié)能[J]。2005年第4期(總第273期): 45-46

3. 李學海。PIC單片機實用教程。北京:北京航空航天大學出版社[M],2002

4. 黃世澤,曾萍,郭其一。PIC單片機的應用設計技巧,單片機與嵌入式系統(tǒng)應用[J]。2006年第8期:68-70

5. 李德鍊。PIC單片機內(nèi)部硬件資源結(jié)構(gòu)特點及編程,微計算機信息[J]。2000,16(6):74-76

6. 俞光昀等。PIC系列單片機開發(fā)應用技術。北京:北京電子工業(yè)出版社,2000

本站聲明: 本文章由作者或相關機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

成都2022年10月19日 /美通社/ -- 近期,平安養(yǎng)老險積極籌備個人養(yǎng)老金的產(chǎn)品設計和系統(tǒng)開發(fā)工作,發(fā)展多樣化的養(yǎng)老金融產(chǎn)品,推動商業(yè)養(yǎng)老保險、個人養(yǎng)老金、專屬商業(yè)養(yǎng)老保險等產(chǎn)品供給。 搭養(yǎng)老政策東風 ...

關鍵字: 溫度 BSP 東風 大眾

廣東佛山2022年10月19日 /美通社/ -- 空間是人居生活的基礎單元,承載著生存與活動的最基本功能。而對于理想空間的解構(gòu)意義卻在物理性容器之外,體現(xiàn)出人們對于空間和生活深層關系的思考,同時也塑造著人與空間的新型連接...

關鍵字: 溫度 BSP 智能化 進程

上海2022年10月19日 /美通社/ -- 10月17日晚間,安集科技披露業(yè)績預告。今年前三季度,公司預計實現(xiàn)營業(yè)收入7.54億元至8.33億元,同比增長60.24%至77.03%;歸母凈利潤預計為1.73億...

關鍵字: 電子 安集科技 BSP EPS

北京2022年10月19日 /美通社/ -- 10月18日,北京市經(jīng)濟和信息化局發(fā)布2022年度第一批北京市市級企業(yè)技術中心創(chuàng)建名單的通知,諾誠健華正式獲得"北京市企業(yè)技術中心"認定。 北京市企業(yè)技...

關鍵字: BSP ARMA COM 代碼

北京2022年10月18日 /美通社/ -- 10月14日,國際數(shù)據(jù)公司(IDC)發(fā)布《2022Q2中國軟件定義存儲及超融合市場研究報告》,報告顯示:2022年上半年浪潮超融合銷售額同比增長59.4%,近5倍于...

關鍵字: IDC BSP 數(shù)字化 數(shù)據(jù)中心

上海2022年10月18日 /美通社/ -- 2022年9月5日,是首都銀行集團成立60周年的紀念日。趁著首都銀行集團成立60周年與首都銀行(中國)在華深耕經(jīng)營12年的“大日子”,圍繞作為外資金融機構(gòu)對在華戰(zhàn)略的構(gòu)想和業(yè)...

關鍵字: 數(shù)字化 BSP 供應鏈 控制

東京2022年10月18日  /美通社/ -- NIPPON EXPRESS HOLDINGS株式會社(NIPPON EXPRESS HOLDINGS, INC.)旗下集團公司上海通運國際物流有限公司(Nipp...

關鍵字: 溫控 精密儀器 半導體制造 BSP

廣州2022年10月18日 /美通社/ -- 10月15日,第 132 屆中國進出口商品交易會("廣交會")于"云端"開幕。本屆廣交會上高新技術企業(yè)云集,展出的智能產(chǎn)品超過140,...

關鍵字: 中國智造 BSP 手機 CAN

要問機器人公司哪家強,波士頓動力絕對是其中的佼佼者。近來年該公司在機器人研發(fā)方面獲得的一些成果令人印象深刻,比如其開發(fā)的機器人會后空翻,自主爬樓梯等。這不,波士頓動力又發(fā)布了其機器人組團跳男團舞的新視頻,表演的機器人包括...

關鍵字: 機器人 BSP 工業(yè)機器人 現(xiàn)代汽車

南京2022年10月17日 /美通社/ -- 日前《2022第三屆中國高端家電品牌G50峰會》于浙江寧波落幕,來自兩百余名行業(yè)大咖、專家學者共同探討了在形勢依然嚴峻的當下,如何以科技創(chuàng)新、高端化轉(zhuǎn)型等手段,幫助...

關鍵字: LINK AI BSP 智能家電

數(shù)字電源

15504 篇文章

關注

發(fā)布文章

編輯精選

技術子站

關閉