发布时间 : 星期二 文章基于单片机的红外自动淋浴器毕业设计论文更新完毕开始阅读c8ebd124eef9aef8941ea76e58fafab069dc44af
设计也比较简单，故采用了方案二。
第三章 系统硬件设计
根据系统采用的方案，本章设计了系统的总体结构图。阐述了系统硬件的总体结构；其次进行系统的硬件设计，包括红外信号采集模块设计和电磁阀控制模块设计，液晶显示模块设计，报警电路设计等。详细阐述了各个模块的芯片选型，根据所选芯片的功能特点、工作原理及接口电路，设计了各模块的具体硬件电路。
3.1单片机的选择
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器[2]。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52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[3]。 3.1.1 STC89C52单片机的特点 1、 超低功耗
(1)掉电模式：
典型功耗 0.5uA，可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序 (2)空闲模式： 典型功耗 2mA (3)正常工作模式： 典型功耗 4mA - 7mA 2、 超强抗干扰
(1)IO口
输入输出口经过特殊处理，很多干扰是从IO进去的，，每个IO均有对VCC对GND二级管箝位保护。
(2)电源
单片机内部的电源供电系统经过特殊处理，很多干扰是从电源进去的。
(3)时钟
单片机内部的时钟电路经过特殊处理，很多干扰是从时钟部分进去的。 (4)看门狗
单片机内部的看门狗电路经过特殊处理，打开后无法关闭，可放心省去外部看门狗。
(5)复位电路
单片机内部的复位电路经过特殊处理，很多干扰是从复位电路部分进去的。STC89C51RCRD+系列单片机为高电平复位。推荐外置复位电路为MAX810STC810，STC6344，STC6345，813L，706P；也可用RC复位 10uF电容10k电阻，22uF8.2k等。
(6)宽电压
不怕电源抖动，5v: 6v - 3.4v 3v: 4v - 1.9v。 3、 具体特征如下：
(1)增强型6时钟、机器周期 12时钟、机器周期 8051 CPU。 (2)工作电压：5.5V - 3.4V（5V单片机） 3.8V - 2.0V（3V单片机）。 (3)工作频率范围：0 – 40MHZ 相当于普通8051的 0～80MHZ。实际工作频率可达48MHZ。
(4)用户应用程序空间4K 8K 13K 16K 32K 64K 字节。 (5)片上集成1280字节 512字节 RAM。
(6)通用IO口（3236个） 复位后为：P1P2P3P4是准以向口弱上拉（普通8051传统IO口）P0口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为IO口用时，需加上拉电阻。
(7)ISP(系统可编程)IAP(在应用可编程)，无需专用编程器仿真器可通过串口（P3.0P3.1）直接下载用户SK程序3秒即可完成一片。
(8)CCPROM功能。 (9)看门狗电路。
(10)内部集成MAXS10专用复位电路（D版本才有）外部晶体20M以下时，可省外部复位电路。
(11)共3个16位定时器计数器。其中定时器0还不可以当成2个8位定时器
使用。
(12)外部中断4路，下降沿中断或低电平触发中断，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。
(13)通用异步串行口（UART） 还可用定时器软件实现多个UART。 (14)工作温度范围：0-750C-400C -+850C。
(15)封装：LQFP-44，PDIP-40，PLCC-44，PQFP-44。 3.1.2 STC89C52单片机的管脚说明
STC89C52芯片如图3-1[7]：
图3-1 STC89C52管脚图
具体介绍如下： (1)主电源引脚（2根）
VCC(Pin40)：电源输入接＋5V电源； GND(Pin20)：接地线； (2)外接晶振引脚（2根）
XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端； XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端； (3)控制引脚（4根）
RSTVPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALEPROG(Pin30)：地址锁存允许信号； PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号； (4)可编程输入输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程IO口。分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚）共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向IO口线，名称为P0.0～P0.7； P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向IO口线，名称为P1.0～P1.7； P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向IO口线，名称为P2.0～P2.7； P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向IO口线，名称为P3.0～P3.7； STC89C52主要功能如表3.1所示。
表3.1 STC89C52主要功能
主要功能特性 兼容MCS51指令系统 32个双向IO口 3个16位可编程定时计数器中断 2个串行中断 2个外部中断源 2个读写中断口线 低功耗空闲和掉电模式 8K可反复擦写Flash ROM 256x8bit内部RAM 时钟频率0-24MHz 可编程UART串行通道 共6个中断源 3级加密位 软件设置睡眠和唤醒功能 3.2红外信号的采集电路设计
红外信号采集都是指从传感器或者其他待测的设备等模拟被测单元或数字被测单元中自动采集信息的一个过程。信号采集系统是结合计算机的测量软硬件相关产品来实现灵活、用户自定义的测量系统[4]。一个完备的数据采集系统应该包括传感器或变换器、信号调理设备、数据采集和分析硬件、驱动程序和应用软件等等。本系统中被检测的信号为模拟量，要经过BISS0001转换成数字量，才能实现单片机的控制。数据采集模块是将人体红外的传感器信号，经过BISS0001