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小家电

客户成功故事与项目成功案例

干手器控制板电路程序设计


随着电子技术的发展,越来越多的电子产品成为我们生活的必备用品。如今电子自动化开始成为了人们的一种享受的形式,工厂、公司、酒店和高级场所等许多地方都会应用被动式人体热释电红外感应,因其性能稳定且能长期稳定可靠地工作而受到广大用户的欢迎,这种开关主要由人体热释电红外线传感器、信号处理电路、控制及执行电路、电源电路等几个部分组成。

一、自动干手器设计思想

现在我们也可以用单片机来实现这个自动烘干的功能,而且更简便、可靠。由单片机系统来设计人体热释电红外线传感器的发射与接收功能。即当有人把手伸在固定位置时,红外发光二级管发射出的信号经过手反射给接收头,然后控制风机运行。直到等手离开,风机停止运转。

二、干手器方案论证与比较

(1)传统方案:多数干手器是采用芯片和定时器等集成电路来实现的。整个电路由编码电路、译码电路、定时电路、控制电路和报警电路等组成。

(2)本文设计方案:此方案采用89S51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种逻辑控制。可实现数码显示和键盘设定等多种功能。

(3)方案比较:传统方案所用芯片比较多,管脚与管脚之间的焊接常会出现虚焊和脱焊,从而造成电路无法实现其功能。另外,电路太过于复杂,所以在焊接过程中会出现焊接错误,在检查电路时带来了不必要的麻烦,在调试过程中也很难检查出问题所在。

本文设计方案所用的芯片少,焊接比较容易。采用以89S51为控制核心的单片机控制系统,在软件的调试方面也比较方便。因此我们采用本文设计方案。

三、干手器系统硬件原理与设计

3.1单片机系统

该单片机系统采用了AT89S51芯片。AT89S51有4 K字节FLASH闪速存储器、128字节内部RAM、32个I/O口线、红外接收头、两个数据指针、两个16位定时/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口、片内振荡器及时钟电路。同时,AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节点工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。

3.2晶振电路和复位电路

外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2接在放大器的反馈电路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求,但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体,推荐电容使用30 PF,而使用陶瓷谐振器建议选择40 PF。

该电路设有复位开关,在烘干过程中或烘干结束后按下复位,则系统清零,返回初始状态。

3.3人体热释电红外线传感器的工作原理及特性

普通人体会发射1 0μm左右的特定波长红外线,用专门设计的传感器就可以针对性地检测这种红外线的存在与否,当人体红外线照射到传感器上后,因热释电效应将向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生控制信号。这种专门设计的探头只对波长为10μm左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。

四、干手器原理图的设计

电路图采用Protel99 SE软件来制图,Protel 99 SE的主要特点为:①SCH:提供6万种以上元件;提供电气法则检测ERC。②PCB:可自动布局、布线,也可手动;提供设计法则检测DRC。而我们只采用SCH制图。

因此选用Protel99 SE既减少了步线的麻烦也使我们能够在计算机上进行电路调试,以检查电路是否能实现其所要求的功能。

用Protel99 SE设计和绘制原理图时应注意电路原理图设计流程、原理图设计文档的建立、设计系统工作环境的设置、元件和SCH元件库的操作、电路原理图的绘制、电路原理图的编辑。原理图绘制完成还需要的常用处理技术有:层次式电路设计、电气法则测试(ERC)和常用报表的生成等。

五、干手器功能调试总结

(1)硬件部分:首先检查电路是否虚焊脱焊、连接是否正确。然后接通+5电源,把手伸到固定位置,观察电吹风是否有运行。最后,在任意情况下按下复位按钮,检查电路是否能复位。

(2)软件部分:首先根据要求,将总体项能分解成若干个子功能模块,每个功能模块完成一个特定的功能。然后根据总体要求及分解的功能模块,确定各功能模块之间的关系,画出完整的程序流程图。最后程序调试时将设计好的程序输入,汇编,排除语法错误。按所设计的原理图,在实验平台上连线,检查无误。将汇编后的程序传送至实验装置。执行该程序,检查该程序是否达到设计要求,若未达到,修改程序,直到达到要求为止。

总结

在设计软件部分时,出现过很多错误。经常出现语法错误,因此翻阅各种资料、上网查找以获得更多的信息量,并向同事请教,最后修改了很多语法错误。在设计程序时,第一是程序地址空间分配问题,因为5 1单片机片内资源有限,往往会发生冲突,此时保护就显得相当重要。第二是因为汇编可读性较差,写程序时由于多采用跳转指令,所以往往会出错。要克服这个问题,需要大量的编程经验,并需要有足够的耐心。第三是汇编的效率问题,虽然就那么几条指令,但是用法却相当灵活,所以要写出高效率的代码应更加努力学习。在调试过程中,常常因为符号错误和语法错误而使该程序无法正常运行,因此完成程序时应认真检查。

以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的干手器开发示例。如果您有蓝牙耳机方案开发需求,可以放心交给我们。我们代理多种单片机、语音芯片、双模蓝牙IC、wifi芯片。品牌有松翰单片机、应广单片机、杰理蓝牙、安凯蓝牙、全志、瑞昱(realtek)。我们的技术服务范围有:PCB设计、单片机开发、蓝牙方案、软硬件定制开发、APP开发、小程序开发、微信公众号开发等。还可以承接智能电子产品方案设计、生活电器开发、美容仪器研发、物联网平台应用、智能家居控制系统、TWS耳机、蓝牙耳机音箱开发、儿童益智玩具方案开发、电子教育产品方案设计等。