導(dǎo)語：單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用MicrochipPIC16C54單片機(jī)，選用南通光電器件廠GR40101紅外發(fā)射二極管和GD1611硅PIN型光敏二極管作為紅外發(fā)射和接收器件，舟山海山電器有限公司生產(chǎn)的微型電機(jī)QDB-30-3.0作為泵液晶驅(qū)動。系統(tǒng)采用單鍵模式完成暫停、設(shè)定泵液量等功能。電路采用節(jié)電方式設(shè)計(jì)，待機(jī)電流小于100μA，并可提供微型電機(jī)所需的500mA負(fù)載電流，可監(jiān)測電池電壓，欠壓報(bào)警。系統(tǒng)原理如圖1所示。

圖中TX（紅外發(fā)射管）、R1、R5、Q4組成紅外發(fā)射電路，單片機(jī)RA1口輸出一定頻率的脈沖控制三極管Q4的通斷，從而控制紅外發(fā)射管TX的發(fā)射頻率。由單片機(jī)RA3口為發(fā)射電路提供電源，是為了節(jié)能。當(dāng)RA1口將要發(fā)射脈沖時(shí)，RA3口置高，發(fā)射電路加電。RX（紅外接收管）、R2、R11、R12、R13、R16、Q6、C3組成紅外接收電路，RX接收紅外脈沖，整形后由Q6放大。接收電路必須嚴(yán)格控制放大倍數(shù)，確保紅外反射接收距離在10cm左右。接收電路電源由單片機(jī)RB1口提供，在發(fā)射脈沖后，將RB1口置高。R6、R7、R8、Q3組成電池電壓監(jiān)測電路，當(dāng)電源電壓降到一定值時(shí)，Q3截止，單片機(jī)RB3口為高電平，欠壓報(bào)警。D2、D3、R9、R10、Q1、Q5組成電機(jī)供電電路，提供微型電機(jī)所需的3V電壓、500mA負(fù)載電流，當(dāng)需驅(qū)動電機(jī)泵液時(shí)，由單片機(jī)RB2口輸出低電平，Q發(fā)射極為電機(jī)供電。D1、C4、Q2、R3組成電機(jī)控制電路，泵液時(shí)先為電機(jī)供電，然后單片機(jī)RA2口輸出高電平驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。LED為工作狀態(tài)指示燈，單一按鍵SW為多功能鍵，可完成設(shè)定泵液量、暫停、手動泵液等功能。

2軟件設(shè)計(jì)

本電路硬件設(shè)計(jì)通過控制各單元電路供電達(dá)到節(jié)能的目的，軟件上利用PIC單片機(jī)的休眼、看門狗溢出喚醒特性以及對發(fā)射脈沖個(gè)數(shù)的控制進(jìn)一步降低能耗，使其待機(jī)電流小于100μA，4節(jié)4號堿性電池可提供15000次以上的使用次數(shù)或200天以上的使用時(shí)間。程序流程如圖2所示。

程序開始先對單片機(jī)各端口初始化，并設(shè)置好看門狗溢出時(shí)間，程序工作一個(gè)周期后，自動進(jìn)入休眠模式，由看門狗溢出喚醒單片機(jī)進(jìn)入下一周期。進(jìn)入一個(gè)工作周期前，首先判斷是電池上電第1次工作，還是看門狗溢出喚醒單片機(jī)。如果是電池上電第1次工作，指示燈應(yīng)給出指示，并對泵液量進(jìn)行設(shè)定。進(jìn)入工作周期后要判斷按鍵是否按下，若按下按鍵，則判斷是手動泵液還是暫停泵液器工作，這兩者靠按鍵時(shí)間長短決定。

紅外收發(fā)程序?qū)μ岣弑靡浩骺垢蓴_能力、降低泵液器能耗起著關(guān)鍵作用。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)選定一個(gè)發(fā)射脈沖頻率使其對外界光干擾不敏感。為了最大限度地降低能耗，程序?qū)Πl(fā)射脈沖的個(gè)數(shù)和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，先發(fā)2個(gè)試探脈沖，若接收到，則按選定頻率連續(xù)發(fā)60個(gè)脈沖，然后判斷接收方收到的脈沖數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，是則泵液，否則進(jìn)入休眠模式；若接收方未收到試探脈沖，則直接進(jìn)入休眠模式。每次泵液器工作后，都檢查電池電壓，若發(fā)現(xiàn)電壓低，立即由指示燈給出報(bào)警，提示更換電池。

3系統(tǒng)特點(diǎn)

我們設(shè)計(jì)的紅外感應(yīng)泵液器與同類產(chǎn)品相比，有以下優(yōu)勢：緊湊、精密集成電路設(shè)計(jì)，成本低、耗電省，4節(jié)5號堿性電池可提供15000次以上的使用次數(shù)或200天以上的待機(jī)時(shí)間；抗干擾能力強(qiáng)，無誤操作；采用可拆卸式磁控閥門，無泄漏，便于清洗；采用高科技粘貼技術(shù)，方便實(shí)用，無需打孔固定；即插即用液體瓶技術(shù)，補(bǔ)液無需灌裝，杜絕了液體的二次污染。該產(chǎn)品不僅僅適用于家庭，也適用于公共單位，如醫(yī)院、銀行、政府機(jī)構(gòu)、學(xué)校等，是一種具有寬廣市場容量的小家電產(chǎn)品。