動車組wc控制節(jié)點設計光機電一體化課程設計論文

1、<p>　　光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實踐</p><p>　　——動車組WC控制節(jié)點設計</p><p>　　院系： 機電學院測控技術與儀器 </p><p>　　班級： 測控1101 1103 </p><p>　　組號： 第16組 </p><p>　

2、　組員： 何美星（11222008） </p><p>　　白明霞（11222001） </p><p>　　鄭斌斌（11222080） </p><p>　　張旭東（11222026） </p><p>　　時間：2014年6月25日-2012年7月24日</p><p>　　

3、光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實踐設計任務書　 </p><p>　　課程設計題目：WC控制節(jié)點設計</p><p>　　功能要求：WC實現(xiàn)車內廁所的控制。能夠進行有人/無人檢測顯示，能夠在旅客離開后自動進行沖洗。并監(jiān)測污物容器的液位，在液位達到限度時關閉廁所。</p><p><b>　　本組任務：</b></p><p>

4、　　1、采用MCS-51單片機為核心設計WC控制系統(tǒng)，包括液位檢測、有人無人檢測、占用狀態(tài)顯示、沖水控制等。</p><p>　　2、設計調試紅外熱釋電傳感器的檢測電路，要求避免誤動作</p><p><b>　　任務難點：</b></p><p>　　1.WC節(jié)點的模擬與控制；</p><p>　　2.WC節(jié)點的傳感器

5、選擇與電路設計。</p><p><b>　　任務解析：</b></p><p>　　1.WC占位檢測部分；</p><p>　　2.WC有無人狀態(tài)顯示部分；</p><p>　　3.污物池液位檢測部分；</p><p>　　4.水龍頭、馬桶自動沖水部分；</p><p>

6、<b>　　5.通信部分。</b></p><p><b>　　組員分工： </b></p><p>　　張旭東 測控1103 11222026</p><p>　　整體方案研究與確定，整體單片機程序編寫與確定，整體硬件電路運行與調試，與主控節(jié)點通信。</p><p>　　何美

7、星 測控1101 11222008</p><p>　　整體方案研究與確定，整體硬件電路設計連接與調試，傳感器選擇，硬件電路運行調試。</p><p>　　白明霞 測控1101 11222001</p><p>　　整體方案研究與確定，LCD顯示及相關檢測程序編寫，Proteus仿真與調試。</p>&l

8、t;p>　　鄭斌斌 測控1103 11222080</p><p>　　整體方案研究與確定，水龍頭、馬桶自動沖水功能硬件設計與實現(xiàn)，硬件電路調試，資料整理及撰寫設計報告書。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文以當下發(fā)展迅速的動車組為設計背景，以動車上WC的智能控制為基礎，基于51單片

9、機設計了整套多功能控制節(jié)點。通過查閱資料設計出所需電路圖，并利用Proteus軟件工具進行仿真調試，最后使用紅外熱釋電感應模塊、P89v51單片機芯片、小型液位浮球開關、s0913三極管、繼電器、YM1062液晶顯示屏、電磁閥等元件搭接出簡易的WC智能節(jié)點控制電路，實現(xiàn)了檢測WC是否被占用和占用狀態(tài)的液晶顯示、感應水池和感應馬桶自動沖水以及WC污物池液位檢測和處理等幾個功能，完成了課程設計要求。</p><p>

10、　　關鍵詞：動車 WC 單片機 檢測執(zhí)行 顯示</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 總體方案6</b></p><p>　　1.1動車和列車控制網(wǎng)絡6</p><p>　　1.2 整體方案6</p><p>　　1.3 各部

11、分功能簡介7</p><p>　　1.3.1 WC占用狀態(tài)檢測7</p><p>　　1.3.2 感應水池、馬桶自動沖水7</p><p>　　1.3.3 浮球液位開關部分7</p><p>　　1.3.4 液晶顯示7</p><p>　　2 系統(tǒng)硬件設計7</p><p>　　2.

12、1 主要元器件簡介7</p><p>　　2.1.1 P89v51單片機7</p><p>　　2.1.2紅外熱釋電模塊9</p><p>　　2.1.3 s8050三極管10</p><p>　　2.1.4 繼電器10</p><p>　　2.1.5 浮球液位開關11</p><p&g

13、t;　　2.1.6 YM1602液晶顯示器11</p><p>　　2.1.7 電磁閥12</p><p>　　2.2調理電路13</p><p>　　2.2.1 紅外熱釋電調理部分13</p><p>　　2.2.2 浮球液位開關調理部分13</p><p>　　3 系統(tǒng)軟件設計14</p>

14、<p>　　3.1 軟件主要功能14</p><p>　　3.1.1 單片機P1.0口檢測紅外熱釋電模塊的信號14</p><p>　　3.1.2 單片機P1.4口檢測液位傳感器輸出信號14</p><p>　　3.1.3單片機與主控節(jié)點通信14</p><p>　　3.2 整體流程圖15</p><

15、p><b>　　4 結語15</b></p><p>　　動車組WC控制節(jié)點設計</p><p><b>　　1 總體方案</b></p><p>　　1.1動車和列車控制網(wǎng)絡</p><p>　　動車一般指承載運營載荷并自帶動力的軌道車輛；但在近現(xiàn)代的動力集中動車組中，動車更接近傳統(tǒng)列車中

16、的機車的角色，這類動車一般不承載運營載荷。在中國，時速高達200或以上，并使用CRH和諧號列車稱為“動車組”。</p><p>　　控制網(wǎng)絡技術作為現(xiàn)代列車的關鍵技術，在世界范圍內得到了越來越廣泛的應用。目前，世界上主要列車電氣部件供應商都推出了基于網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)。比如Siemens 的SIBAS 32 鐵路自動化系統(tǒng)、ADtranz 公司的MITRAC R 列車通信和控制系統(tǒng)、Alstom 公司的A- GATE

17、 R 控制系統(tǒng)以及日本三菱、東芝公司的TCMS 列車控制監(jiān)視系統(tǒng)等。</p><p>　　近年來，隨著用戶對控制網(wǎng)絡的開放性、性價比等要求的提高，以及基于網(wǎng)絡的遠程診斷與維護、旅客信息與舒適性支持等新需求的提出，IEC TCN 列車通信網(wǎng)絡，WorldFI ，LonWorks，CAN，工業(yè)以太網(wǎng)以及無線網(wǎng)絡等技術都在車載控制系統(tǒng)中找到了它們最合適的應用場合，控制網(wǎng)絡在列車上的應用將呈現(xiàn)出多種技術并存、相互競爭和融

18、合的局面。</p><p>　　由于鐵路運輸在世界上不同地區(qū)和國家的特點和競爭程度不同，不同的國家或地區(qū)的列車控制網(wǎng)絡技術采用了不同的技術開發(fā)路線和模式。</p><p><b>　　1.2 整體方案</b></p><p>　　本設計以動車上WC為背景，基于51單片機，搭接硬件電路和編寫程序，主要用以實現(xiàn)WC占用檢測及顯示、感應水池和馬桶自動

19、沖水、污物池液位檢測處理和與主機通信等功能。</p><p>　　為了這些功能的實現(xiàn)，我們用P89v51單片機、紅外熱釋電感應模塊、LCD液晶顯示器、s8050三極管、浮球液位開關、繼電器、電磁閥等元件搭接簡易電路圖，整體方案流程圖如下。</p><p>　　1.3 各部分功能簡介</p><p>　　1.3.1 WC占用狀態(tài)檢測</p><p&

20、gt;　　本部分使用安裝于WC門位置的光電開關對是否有人進入WC進行檢測。有人進入，則發(fā)送信號至單片機，顯示有人；之后檢測到人再次經(jīng)過，則發(fā)送信號至單片機顯示人已離開。</p><p>　　1.3.2 感應水池、馬桶自動沖水</p><p>　　通過紅外熱釋電模塊對特定區(qū)域范圍內人體動作的感應，判斷是否有人需要使用水池或馬桶，檢測到有人即發(fā)送信號至單片機，打開電磁閥并延遲一定時間。特別地，

21、對于感應馬桶，在檢測到人離開特定區(qū)域時也要發(fā)送信號使電磁閥打開沖水。</p><p>　　1.3.3 浮球液位開關部分</p><p>　　此部分是通過使用浮球液位開關來檢測WC污物池內污物容量，當容量達到設定界限時，則使得浮球開關閉合，接通電路，單片機驅動顯示屏顯示污物池已滿信息，禁用WC。</p><p>　　1.3.4 液晶顯示</p><

22、p>　　通過單片機程序編寫顯示字型碼，本系統(tǒng)中的液晶顯示屏能顯示的信息有：“WC nobody door open”、“people in door close”、“people still in door close”、“people away door open”、“WC ordure full door close”。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)硬件設計</b><

23、/p><p>　　任何一個測控系統(tǒng)均需要硬件部分來具體實現(xiàn)，本組設計的WC檢測控制節(jié)點通過使用簡單芯片搭接出硬件電路，實物如圖1.</p><p>　　圖1.硬件電路實物圖</p><p>　　2.1 主要元器件簡介</p><p>　　2.1.1 P89v51單片機</p><p>　　P89V51RD2 是一款80C5

24、1 微控制器，包含64kB Flash 和1024 字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。</p><p><b>　　(1)特性</b></p><p>　　P89V51RD2 的典型特性是它的X2 方式選項。利用該特性，設計工程師可使應用程序以傳統(tǒng)的80C51 時鐘頻率（每個機器周期包含12 個時鐘）或X2 方式（每個機器周期包含6 個時鐘）的時鐘頻率運行，選擇X2 方式可在相同時鐘

25、頻率下獲得2 倍的吞吐量。從該特性獲益的另一種方法是將時鐘頻率減半而保持特性不變，這樣可以極大地降低電磁干擾(EMI)。</p><p>　　·80C51 核心處理單元；</p><p>　　·5V 的工作電壓，操作頻率為0～40MHz；</p><p>　　·64kB 的片內Flash 程序存儲器，具有ISP（在系統(tǒng)編程）和IAP（在

26、應用中編程）功能；</p><p>　　·通過軟件或 ISP 選擇支持12 時鐘（默認）或6 時鐘模式；</p><p>　　·SPI（串行外圍接口）和增強型UART；</p><p>　　·PCA（可編程計數(shù)器陣列），具有PWM 和捕獲/比較功能；</p><p>　　·4 個8 位I/O 口，含有3

27、 個高電流P1 口（每個I/O 口的電流為16mA）；</p><p>　　·3 個16 位定時器/計數(shù)器；</p><p>　　·可編程看門狗定時器（WDT）；</p><p>　　·8 個中斷源，4 個中斷優(yōu)先級；</p><p>　　·2 個DPTR 寄存器；</p><p&g

28、t;　　·低 EMI 方式（ALE 禁能）；</p><p>　　·兼容 TTL 和CMOS 邏輯電平；</p><p><b>　　·掉電檢測；</b></p><p><b>　　·低功耗模式</b></p><p>　　·掉電模式，外部中斷喚醒

29、；</p><p><b>　　·空閑模式；</b></p><p>　　·DIP40，PLCC44 和TQFP44 的封裝；</p><p><b>　　(2)功能框圖</b></p><p><b>　　(3)管腳圖</b></p><

30、;p>　　2.1.2紅外熱釋電模塊</p><p><b>　　(1)原理概述</b></p><p>　　熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射

31、轉變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大 圖2.紅外熱釋電外觀</p><p>　　探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10~20米范圍內人的行動。圖2為紅外熱釋電的外觀圖。本次實驗所用的為

32、新款大透鏡BISS0001紅外人體檢測組件，這款是采用紅外專用芯片BISS0001芯片設計的人體傳感模塊，它最大的優(yōu)點是性能穩(wěn)定可靠，應用資料齊全。</p><p>　　模塊有三個輸出腳，標有“＋5V”的是正電源，標有“GND”的是地，標有“OUT”的是輸出腳，有人活動輸出3V高電平，無人輸出0V低電平，圖中右上角有一個觸發(fā)模式切換跳線帽，中間和H連接為重復模式，只要檢測區(qū)域有人模塊就一直有輸出，這種模式一般稱為

33、電平輸出，中間和L連接為不重復模式，這種模式下即使檢測區(qū)域有人活動模塊也會自動停止輸出一段時間（封鎖延時）然后再檢測，這種模式一般習慣稱為脈沖輸出。模塊上的105黃色電位器是動作輸出延時調整，就是檢查到人體后輸出延時若干秒高電平信號的時間，調節(jié)范圍0.3秒～18秒，順時針延時變長，出廠默認9秒。如果需要光控功能，可以在CDS位置接上一個光敏電阻，光敏電阻選市場常見的品種即可。</p><p>　　模塊采用低功耗穩(wěn)

34、壓器件7133A-1，可以保證在很寬的輸入電壓下穩(wěn)定提供3.3V的工作電壓，確保模塊能正常工作。</p><p>　　技術參數(shù)：1、工作電壓：DC4.5～20V（內部穩(wěn)壓成3.3V）2、電平輸出：有人3V高電平，無人0V低電平3、感應角度：120度4、靜態(tài)電流：小于40μA5、感應距離：0.5～8米6、觸發(fā)延時：可調5-120秒范圍7、觸發(fā)方式：H：重復/L：不重復8、透鏡直徑：28毫米（可以選

35、配小透鏡）9、外形尺寸：PCB外形尺寸:32*24*25mm,螺絲孔距28mm，螺絲孔徑2mm；</p><p>　　2.1.3 s8050三極管</p><p><b>　　(1)概述</b></p><p>　　半導體三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”。在半導體鍺或硅的單晶上制備兩個能相互影響的PN結，組成一個PNP（或NPN）結構。中

36、間的N區(qū)（或P區(qū)）叫基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫基極B、發(fā)射極E和集電極C，是能起放大、振蕩或開關等作用的半導體電子器件。9013型三極管是NPN型，在本系統(tǒng)中被用作電路放大功能。 圖3.三極管管腳圖</p><p><b>　　(2)參數(shù)</b></p><p>　　集電極-發(fā)射極電壓 25V</

37、p><p>　　集電極-基電壓 45V</p><p>　　射極-基極電壓 5V</p><p><b>　　集電極電流0.5A</b></p><p>　　耗散功率 0.625W</p><p><b>　　結溫150℃</b></p><p>　　特怔

38、頻率 最小 150MHZ</p><p>　　放大倍數(shù)：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300</p><p>　　管腳排列順序：E、B、C</p><p><b>　　2.1.4 繼電器</b></p><p><b>　　(1)概述</b&g

39、t;</p><p>　　繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。</p><p><b>　　(2)工作原理</b></p><p>　　電磁繼電器一般

40、由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過 圖4.繼電器外觀</p><p>　　一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、

41、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 圖5.繼電器內部原理</p><p>　　2.1.5 浮球液位開關</p><p>　　1、液位傳感器的選擇</p><p>　　本次課程實踐學校所提

42、供的傳感器是使用小型浮球液位開關，是一種結構簡單，使用方便的液位控制元件，它沒有復雜的電路，不會受到干擾，只要材質選擇正確，任何性質液體、壓力、溫度皆可使用。</p><p><b>　　產品特點：</b></p><p>　　◎ 體積輕巧、工作原理簡單、可靠性高、價格便宜。 </p><p>　　◎ 30種以上不同材質及規(guī)格的浮球可供選擇。

43、</p><p>　　◎ 提供PP、PVDF、NYLON、POLYSULFONE等塑料材質可耐酸堿。 </p><p>　　◎ 不銹鋼材質 SUS 304/316耐溫最高可達200℃；耐壓最高6MPa。 </p><p>　　◎ 側裝、上裝、下裝皆可，牙口規(guī)格有M8 ~ M16、1/8" ~ 1/2"、PF/PT/BSP等。 </p>

44、<p>　　◎ 導線有電線或電纜線，材質有PVC、XLPE、PTFE。 </p><p>　　◎ 特殊規(guī)格亦可訂制</p><p><b>　　產品原理： </b></p><p>　　通常將密封的非磁性金屬或塑膠管內根據(jù)需要設置一點磁簧開關，再將中空而內部有環(huán)形磁鐵的浮球固定在桿徑內磁簧開關相關位置上，浮球比重小于液體密度，液體

45、使浮球在一定范圍內上下浮動，利用浮球內的磁鐵去吸引磁簧開關的閉合，產生開關動作，以控制液位。常開和常閉是沒有注入液體時的狀態(tài)。</p><p>　　本次課題的型號如下：</p><p>　　o 型號：ML28-1 </p><p><b>　　o 技術參數(shù) </b></p><p>

46、;　　o 接點容量：70W  </p><p>　　o 最高工作電壓：240VAC/200VDC </p><p>　　o 最大開關電流：0.7A  o 最大壓力：10Kg/cm 2  </p><p>　　o 浮球比重：0.8g/cm3

47、  </p><p>　　o 工作溫度：-20～120℃  </p><p>　　o 浮球尺寸：φ28×28×φ9.5  </p><p>　　o 材質：SUS304 or SUS316L  </p>&

48、lt;p>　　o 過程連接：1/8″PF（可定制） </p><p>　　2.1.6 YM1602液晶顯示器</p><p><b>　　(1)概述</b></p><p>　　1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣

49、字符位都可以顯示一個字符。</p><p><b>　　(2)管腳功能</b></p><p>　　第1腳：VSS為電源地 　　</p><p>　　第2腳：VDD接5V電源正極 　　 圖7.LCD液晶屏</p><p>　　第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時 <

50、/p><p>　　對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比</p><p>　　度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一</p><p>　　個10K的電位器調整對比度） 　　</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器</p><p>　　第5腳：RW為讀寫信號線，高電

51、平(1)時進行讀操 </p><p>　　作，低電平(0)時進行寫操作 圖8.LCD引腳圖</p><p>　　第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端</p><p>　　第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極

52、</p><p>　　(3)與單片機連接參考電路圖</p><p>　　圖9.單片機驅動LCD接線圖</p><p><b>　　2.1.7 電磁閥</b></p><p><b>　　(1)概述</b></p><p>　　電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調

53、整介質的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調節(jié)閥等。</p><p><b>　　(2)工作原理</b></p><p>　　電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同電磁閥的油管，腔中

54、間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。</p><p><b>　　2.2調理電路</b></p><p>　　在本設計中，鑒于各

55、個部件的輸出信號不匹配等問題，主要在紅外熱釋電模塊輸入單片機和浮球液位開關輸入單片機處設置調理電路，以使系統(tǒng)精確反應。</p><p>　　2.2.1 紅外熱釋電調理部分</p><p>　　由于紅外熱釋電模塊工作輸出電壓為3.3V，直接連到單片機I/O口時不足以使單片機判斷此處為高電平，故此設計了如下的調理電路。用繼電器作為中間環(huán)節(jié)，使得當紅外熱釋電感應時驅動繼電器，從而單片機P1.0口

56、處判斷為恒定的高電平。</p><p>　　圖10.紅外熱釋電輸入單片機調理電路</p><p>　　2.2.2 浮球液位開關調理部分</p><p>　　與紅外熱釋電感應部分原理類似，沖水執(zhí)行處的電磁閥需用12V的電壓驅動，故同樣以繼電器為中心搭接出如下電路以實現(xiàn)自動沖水功能。單片機P1.4口輸出高電平，驅動三極管導通，則繼電器接通，執(zhí)行部分電路接通。</p

57、><p>　　圖11.浮球液位開關輸入輸出通道調理電路</p><p><b>　　3 系統(tǒng)軟件設計</b></p><p>　　3.1 軟件主要功能</p><p>　　3.1.1 單片機P1.0口檢測紅外熱釋電模塊的信號</p><p>　　(1)模擬WC門時:有人靠近表示人進入WC，則光電開關輸

58、出信號使單片機管口置高電平，單片機程序運行，使LCD顯示“people in door close”，延時一定時間后，顯示“people still in door close”，再次通過光電開關，則表示人離開WC，顯示屏顯示“people away door open”。</p><p>　　(2)模擬水池時:有人靠近紅外熱釋電模塊則驅動繼電器打開電磁閥，延時一定時間，表示放水一定時間，之后停止防水，有人再次

59、靠近才進行下一次放水。</p><p>　　(3)模擬馬桶時:有人靠近紅外熱釋電模塊則驅動繼電器打開電磁閥，延時一定時間，表示放水一定時間，之后停止防水；之后人運動離開馬桶，再次感應，使電磁閥打開，放水一段時間。</p><p>　　3.1.2 單片機P1.4口檢測液位傳感器輸出信號</p><p>　　當P1.4口檢測到液位開關前向電路的輸入信號時，驅動LCD顯示

60、“WC ordure full door close”。</p><p>　　3.1.3單片機與主控節(jié)點通信</p><p>　　使用單片機的P3.0發(fā)送WC信號、P3.1口接受主機信號、P3.7口檢測通信是否正常。當主機接受到01信號時，表示W(wǎng)C可以使用，當主機接受到01信號時，表示廁所污物滿，待修理。</p><p><b>　　3.2 整體流程圖&l

61、t;/b></p><p><b>　　4 結語</b></p><p>　　在這次光機電一體化測控系統(tǒng)綜合實踐中我們小組分工明確，互幫互助，互相學習，共同完成WC控制節(jié)點的設計，將以前所學到的知識運用在實踐中。</p><p>　　首先選擇傳感器，通過對其輸出信號的分析，運用測控電路知識設計相應的調理電路。在這個階段選用各個方案進行對比

62、，用LM324放大、用三極管放大、設計三極管開關結合繼電器使用。通過幾個方案的實際效果對比得到最佳方案。從單片機的輸出到執(zhí)行機構的電路設計也是類似。</p><p>　　通過電路設計我們了解了各個元器件的性質，測控電路中典型電路的分析，明白理論和實際操作間的差距。在主程序設計中，根據(jù)洗手間基本功能做出流程圖后，分塊編程將復雜的邏輯關系變得明晰。</p><p>　　在用Proteus仿真中

63、，小組成員結合實際硬件需求得到最簡單的仿真電路設計。在整個課程設計中，我們遇到了很多問題。在仿真中能實現(xiàn)的功能在實際電路中卻不可實現(xiàn)，硬件如LCD屏、浮球開關壞掉，面包板線路出錯等等問題大多阻礙著最終功能實現(xiàn)。但還是出現(xiàn)顯示問題</p><p>　　經(jīng)過這次課程設計，我們小組五人獲益匪淺，書中的知識只有在實際操作中才更能夠真正理解掌握，也深深感受到我們知識儲備的薄弱，在很多地方我們還需要進一步的學習。在設計過程中

64、由于硬件等原因最初的理想方案的一些功能沒有完善，也是遺憾之處。</p><p>　　小組成員能力有限，設計過程中出現(xiàn)很多錯漏，誠請老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1]百度文檔 基于單片機的液位控制系統(tǒng)的設計</p><p>　　[2]杜太行，齊玲，李雪等. 基于單片機

65、的電磁繼電器參數(shù)檢測系統(tǒng)的研究</p><p>　　[3]許方寧 公廁自動沖水裝置的設計</p><p>　　[4]張元林. 列車控制網(wǎng)絡技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　[5]杜軍. 基于P89V51RD2的多功能蓄電池充電系統(tǒng)設計</p><p>　　[6]胡慧慧 王平 董磊單片機的智能公廁自動沖水設計</p>&l

66、t;p>　　[7]紀億，王康安，馬雪燕. 三極管應用及其檢測</p><p>　　[8]百度文檔. 公廁自動沖水裝置的設計</p><p>　　[9]江淑齊. 淺析LCD1602的編程技巧</p><p><b>　　附件</b></p><p>　　附件一：單片機檢測控制程序</p><p&g

67、t;　　#include<485.h></p><p>　　sbit RS=P3^4;//0,lcd1602^4</p><p>　　sbit RW=P3^3;//1,lcd1602^5</p><p>　　sbit E=P3^2;//lcd1602^6</p><p>　　sbit HWRSD=P1^0;// 紅外熱釋電I/O

68、口</p><p>　　sbit DCF1=P1^1;//繼電器I/O口1 ,門的傳感器</p><p>　　sbit YW=P1^2;//液位檢測I/O口</p><p>　　sbit FS=P1^3;//風扇控制I/O口</p><p>　　sbit DCF0=P1^4;//繼電器I/O口0 ,沖水</p><p>

69、;　　sbit M=P1^5;//</p><p>　　unsigned code table[]={0x00,0x0f,0x02,0x04,0x07,0x00,0x0f,0x00,</p><p>　　0x10,0x1e,0x00,0x10,0x1c,0x10,0x1e,0x10};</p><p>　　unsigned code table1[]={0x02,0

70、x0f,0x02,0x0f,0x09,0x0b,0x0a,0x0f,</p><p>　　0x10,0x1a,0x10,0x1a,0x04,0x04,0x14,0x1a};</p><p>　　void delay(unsigned int z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigne

71、d char y;</p><p>　　while(z--)</p><p>　　for(y=123;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_command(unsigned char command)</p><p><b

72、>　　{</b></p><p><b>　　RS=0;</b></p><p><b>　　RW=0;</b></p><p>　　P2=command;</p><p><b>　　E=0;</b></p><p><b>

73、;　　delay(1);</b></p><p><b>　　E=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_data(unsigned char date)</p><p><b>　　{</b></p&g

74、t;<p><b>　　RS=1;</b></p><p><b>　　RW=0;</b></p><p><b>　　P2=date;</b></p><p><b>　　E=0;</b></p><p><b>　　delay(

75、1);</b></p><p><b>　　E=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void inte(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_command(

76、0x01);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_command(0x38);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_command(0x08);</p><p><b

77、>　　delay(1);</b></p><p>　　write_command(0x01);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　write_command(0x06);</p><p><b>　　delay(1);</b></p&

78、gt;<p>　　write_command(0x0c);</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void set_xy(unsigned char x,unsigned char y)</p><p>&l

79、t;b>　　{</b></p><p>　　unsigned char address;</p><p><b>　　if(y==1)</b></p><p>　　{address=0x80+x;}</p><p><b>　　else</b></p><p&g

80、t;　　{address=0xc0+x;}</p><p>　　write_command(address);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void show(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)</p><p><b&g

81、t;　　{</b></p><p>　　set_xy(x,y);</p><p>　　while (*s)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_data(*s);</p><p><b>　　s ++;</b></p>

82、;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_CGRAM(unsigned char *p)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j,k;

83、</p><p>　　unsigned tmp;</p><p><b>　　k=0;</b></p><p><b>　　tmp=0x40;</b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b>&l

84、t;/p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_command(tmp+j);</p><p>　　write_data(p[k]);</p><p><b>　　k++;</b></p&

85、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　tmp=tmp+8;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b&

86、gt;　　{</b></p><p><b>　　inte();</b></p><p>　　initial();</p><p><b>　　while(1){</b></p><p>　　write_command(0x01);//</p><p>　　FS=

87、0;DCF0=0;DCF1=0;HWRSD=0;//YW=0;</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　if(YW==1)//污物收集滿？</p><p>　　{show(0,1,"WC ORDURE FULL!");</p><p>　　show(0,2,&quo

88、t;door close");</p><p>　　while(!end);//取得發(fā)送權限?</p><p><b>　　ES=0;</b></p><p>　　analyse();</p><p>　　send_ch(1,txdate2);//發(fā)送廁所不可以用的信息</p><p>

89、<b>　　end=0;</b></p><p><b>　　ES=1;</b></p><p><b>　　//污物已滿</b></p><p>　　delay(2000);</p><p><b>　　}</b></p><p>

90、;<b>　　else{</b></p><p>　　show(0,1,"WC nobody");</p><p>　　show(0,2,"door open");//write_command(0x01);//清屏</p><p>　　while(!end);//取得發(fā)送權限</p>

91、<p><b>　　ES=0;</b></p><p>　　analyse();</p><p>　　send_ch(1,txdate);//發(fā)送廁所可以用的信息</p><p><b>　　end=0;</b></p><p>　　ES=1;//send(1,0x00)</p>

92、;<p>　　delay(3000);</p><p>　　while(!HWRSD);</p><p>　　write_command(0x01);//清屏</p><p>　　show(0,1,"people in");</p><p>　　show(0,2,"door close")

93、;</p><p>　　DCF0=1;//打開電磁閥，沖水</p><p>　　FS=1;//開風扇</p><p><b>　　HWRSD=0;</b></p><p>　　delay(3000);//</p><p><b>　　DCF0=0;</b></p>

94、<p>　　write_command(0x01);//清屏</p><p>　　while(!HWRSD)//判斷人是否已走</p><p><b>　　{</b></p><p>　　show(0,1,"people still in");</p><p>　　show(0,2,&q

95、uot;door close");</p><p>　　delay(1000);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//人走了</b></p><p>　　write_command(0x01);//清屏</p><p>　　sho

96、w(0,1,"people away");</p><p>　　show(0,2,"door open");</p><p>　　DCF0=1;//打開電磁閥，沖水</p><p>　　FS=0;//關風扇</p><p><b>　　HWRSD=0;</b></p>

97、<p>　　delay(3000);</p><p><b>　　DCF0=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&