设计公共厕所节水装置

机电与车辆工程学院毕业设计（论文）题目：低功耗公厕智能节水装置的设计专业：电子信息工程班级：********姓名：*******学号：1665080139指导教师：****&*日期：**********1目录引言..........................................................................21概况和现状的分析............................................................21.1概况...................................................................21.2现状的分析.............................................................22总体设计....................................................................32.1总体设计的要求.........................................................32.2总体设计框架...........................................................43硬件介绍....................................................................43.1单片机.................................................................43.1.1单片机概述与基础.................................................43.1.2单片机与单片机系统...............................................53.1.3单片机应用领域...................................................53.1.4主控芯片单片机的选择.............................................63.1.5AT89S52的主要性能...............................................73.1.6单片机管脚说明...................................................73.1.7单片机的电源电路和备用电路.......................................93.1.8AT89S51时钟电路................................................103.1.9复位电路........................................................103.2DS12887..............................................................113.2.1DS12887引脚结构................................................113.2．2DS12887主要功能介绍...........................................123.3.3DS12887内部功能................................................123.4MAX7219..............................................................133.4.1MAX7219引脚结构................................................143.4.2MAX7219主要功能介绍............................................153.4.3分类信息........................................................153.4.4规格：..........................................................153.4.5应用MAX7219芯片注意问题........................................154硬件电路图的设计...........................................................164.1硬件电路图的连接.....................................................164.2硬件电路设计优点......................................................175系统的程序设计.............................................................175.1主程序的设计..........................................................175.2系统测试子程序......................................................195.3读取时钟数据子程序..................................................205.4数据处理子程序......................................................215.5.数据显示子程序......................................................216结束语.....................................................................22致谢.........................................................................22参考文献.....................................................................232低功耗公厕智能节水装置的设计摘要:智能有效的节水系统研制对于我们倡导的可持续发展有着重要的意义本文介绍了一种自适应节水系统，阐述了系统的硬件和软件设计方法，该系统以D512887为时钟芯片，以89S52单片机为核心，实现了自动放水、红外模式、定时模式等自适应控制功能，并且附加了控制器上的时钟显示功能.该系统经过试运行，性能稳定，能有效地节水且符合卫生要求，适于沟槽式公厕节水系统的应用和推广.关键词:D512887，AT89S52,红外模式，定时模式引言我国是一个水资源短缺，也是用水量巨大的国家。虽然水资源的总量居世界第六位，但是人均占有量约为世界人均水量的1/4，排在世界110位，已被联合国列为13个贫水国家之一，同时，我国水资源的分布很不均匀，有些地区的人均占有量甚至低于世界最贫水的国家埃及和以色列的水平。所以节约用水也在我国开展开来。一方面可以集中管理，加强控制;一方面可以按时按需定量供水，严格控制用水量，达到节水用水目的；另一方面，可以通过自动量测设备，实施精确计量，为按方收费提供依据，促进用水观念更新，为生产和人民生活带来巨大的社会效益和经济利益。现在电子控制也已在很多方面有了广大的应用，在节水方面也有了很多的应用，但也存在不足之处。本次就公厕智能节约用水装置做一个设计，做到合理地用水。利用单片机为主控制节水，设计出在特定的时间中可以选择地用到红外线控制，定时控制和手动控制的节水方式。1概况和现状的分析1.1概况目前，节约环保已然成为世界的主题，而在我国，建立节约型社会更是成为近期发展的重要目标之一。随着经济和科学技术的发展，水资源的日益紧缺，节约用水的可持续发展战略思想倍受社会的关注，许多专家、学者和专业技术人员致力于节水方法的研究，取得了卓越的成效.本文中研制的智能节水系统对于倡导的可持续发展有着重要的意义1.2现状的分析针对一些沟槽式公厕用水出现的浪费现象针对我国国内的公共卫生场所的清洁冲水进行调查了解到，公共卫生清洁冲水发展至今可以分为三个阶段：第一阶段，手动冲水装置，原始的手动冲水装置可以做到最“智能”的节水，但是也最大限度的浪费了人力物力；第二阶段，定时冲水装置，此种冲水方式做到了相对智能，也用定时器取代了人工，是冲水装置实现了自动化，但是这种冲水装置的不足也是明显。如果定时时间短，人少的时候甚至夜间就会造成大量的浪费水资源，如果时间长，人多的时候起不了良好的清洁作用；第三阶段，感应冲水装置，实现了现行的感应式冲水装置用感应器完美的弥补了定时冲水的不足，但是在3改进的过程中，却完全否定了定时器的价值，目前公共厕所感应式冲水装置为“有人即冲”式，这样的感应方式存在相当大的弊端，根据实际调查发现，采用现有的感应方式，仅仅在人流少的场所能起到较好的节水作用，而在人流多的公共场所采用有人即冲的方式。经过调研，比较论证，研制了适合公厕的沟槽式智能节水系统.根据资料显示，现有的一些节水系统要么是定时冲水控制方式，要么是根据设定人数控制方式，但还不能实现有效的节水.鉴于这些情况，该节水系统根据活动作息时间，不仅实现了定时工作模式，还整合了红外工作模式下的计数和定时功能，实现了自适应控制，达到了有效的节水目的，并且符合卫生要求.该系统结构简单，性价比高，经过试运行，性能稳定，适合于沟槽式公厕节水系统的应用和推广2总体设计2.1总体设计的要求89S52读取DS12887的实时时钟数据，经过数据处理，待显示的时钟数据以串行传送方式至7219，从而驱动LED显示.DS12887的工作电源为5V,MOT接地为INTEL时序，AS地址锁存、DS读信号、R/W写信号分别与89S52的ALE、RD、WR连接，ADO-AD7为地址/数据复用总线，分别与89S52的PO口连接，上电时RESET需保证200ms以上低电平才能可靠复位CS是DS12887的片选信号，低电平有效，与89S52的P2.7口连接，那么DS12887的高八位地址为7FH，低八位地址则由其内部各单元地址来决定1-3显示驱动芯片MAX7219内部集成了数据保持、多路扫描器，为串行接口，编程容易，与单片机的接口简单，占用口资源少.89S52读取的时钟数据，需经过数据处理才能送7219显示，DIN为数据输入端，CLK和LOAD分别为脉冲输入和锁存数据端口，满足7219的时序要求时，数据可传送至7219内部相应的寄存器，从而驱动LED显示，依次显示月份、星期、小时和分钟数值。89S52根据读取的时钟数据决定系统工作在定时模式或红外模式，根据子动开关的通断决定是否使用于动放水功能，在满足放水的各种情况下，由89S52的P1.6口来控制TIL117的通断，从而控制电磁阀的通断以达到控制要求。89S52的P1.4、P1.5、P1.7、P3.3口分别给出了红外模式、定时模式、放水、红外动作的相应指示，红外传感器接在89S52的外部中断O。稳、压电源电路由交流变压器(输入A口20V、输出36V)、稳压芯片7824、7812、7805等元件组成，为电阀、传感器以及电路板中的各芯片提供工作电源。42.2总体设计框架图1总体设计图3硬件介绍3.1单片机3.1.1单片机概述与基础单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，具体说就是把中