IECAUC2017114

王曉利 毛宇陽 王宇艷 中國民航大學(xué)電子信息與自動化學(xué)院

1.單片機(jī)原理內(nèi)涵及特點

單片機(jī)簡單的來說是依托現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)為控制的在線式實時控制原理操作，僅僅需要在較少的成本下就可以實現(xiàn)進(jìn)行現(xiàn)場控制并且有較強(qiáng)的抗干擾能力的技術(shù)原理。單片機(jī)就像一個電腦一樣，可以按照程序設(shè)定進(jìn)行各項工作的完成，還可以隨時進(jìn)行修改處理，改變程序進(jìn)行，通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能。

單片機(jī)有很多鮮明的特點，這些優(yōu)點也使得單片機(jī)應(yīng)用于各個領(lǐng)域如家用電器、智能儀器儀表、工業(yè)自動化、自動控制、通信、國防技術(shù)尖端、汽車電子

設(shè)備等領(lǐng)域，它的體積非常的小，運作中的功能消耗也很低；另外，它的控制作用非常強(qiáng)，使用起來高效快捷，并且在是使用時還可以結(jié)合不同的傳感設(shè)備，使電壓、電流、功率頻率、濕度、流量、厚度、壓力等物理量的測量。單片機(jī)和各類儀器的結(jié)合運用使得各類儀器更加數(shù)字化、智能化、功能組合在一起更加的強(qiáng)大。

2.設(shè)計過程與硬件設(shè)計應(yīng)用

智能出水水龍頭的科技中心是單片機(jī)，通過單片機(jī)與各感應(yīng)系統(tǒng)的融合，來達(dá)到自動化的裝備應(yīng)用。在設(shè)計上用戶可以根據(jù)自己的家居喜好來設(shè)定用水量以及溫度設(shè)計，通過感應(yīng)系統(tǒng)根據(jù)輸入的數(shù)值，單片機(jī)進(jìn)行智能化的處理，恒溫出水，通過微電腦的控制開關(guān)實現(xiàn)自動感應(yīng)與節(jié)水的效用。

2.1 單片機(jī)控制模塊

該方案采用STC12C5A08PWM單片機(jī)實現(xiàn),這款單片機(jī)是非常高效迅速的，并且耗電量比較低，它也是新一代的單片機(jī)在智能領(lǐng)域的第一次突破性應(yīng)用設(shè)計,它的指令代碼完全兼容傳統(tǒng)模式，不但達(dá)到了速度快的效果，甚至可以達(dá)到之前速度的12倍之多。它的內(nèi)部集成電路也是采用了專用復(fù)位電路，兩路PWM,片內(nèi)還有8KBFLASHROM,1280BRAM,并且支持ISP。

2.2 水流控制模塊

該智能出水水龍頭的方案設(shè)計中，當(dāng)熱水和冷水同時進(jìn)入的時候，會采用自動感應(yīng)裝置通過調(diào)節(jié)閥來吧水溫調(diào)節(jié)到設(shè)定的溫度，通過單片機(jī)的回路信號以及通過電動調(diào)節(jié)來控制出水量，并且通過感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用只有人手靠近時才會出水，離開設(shè)定距離就不會出水。在一定程度上節(jié)約了大量的用水量，此水流控制模塊的設(shè)計應(yīng)用是智能出水水龍頭的具體應(yīng)用體現(xiàn)。

2.3 鍵盤模塊

鍵盤采用普通設(shè)計與觸屏設(shè)計，在普通設(shè)計9宮格的基礎(chǔ)上增加觸屏的設(shè)計，不僅可以用鍵盤上的數(shù)字進(jìn)行設(shè)定數(shù)值操作，還采用了智能手機(jī)的觸屏，讓用戶可以在一級一級的選項中選擇自己需要的服務(wù)。鍵盤上也是采用按鈕式的選擇方法設(shè)計，并采用防水設(shè)計，可以延長使用壽命。

2.4 顯示模塊

為了使用戶擁有更好的用戶體驗，在顯示模塊上采用液晶屏顯示，清晰明了的顯示用戶設(shè)定的各項數(shù)值，并隨時可以進(jìn)行調(diào)整。在用慣了手機(jī)屏幕體驗的用戶再去用水龍頭上的觸屏設(shè)計就更加的得心應(yīng)手，智能出水水龍頭的觸屏的設(shè)計使得還在選擇上并采用動態(tài)滾動滑屏的方式設(shè)計，實現(xiàn)用戶的高科技體驗效果。

3.設(shè)計過程與軟件設(shè)計應(yīng)用

單片機(jī)的智能出水水龍頭的設(shè)計以單片機(jī)為核心的基礎(chǔ)應(yīng)用，在軟件上也采用了很多種方式例如匯編語言、c51語言以及各類操作系統(tǒng)。

3.1 匯編語言

匯編語言簡單地說就是運用于計算機(jī)、微處理器、微控制器的一種機(jī)用語言，也被稱為符號語言。在匯編語言的運用上，通過助記符來來代替機(jī)器語言進(jìn)行指令操作。對應(yīng)著不同的機(jī)器語言指令集，通過匯編過程轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令，并進(jìn)行運作，在一些驅(qū)動程序和嵌入式的操作系統(tǒng)中都會用到匯編語言。由于它可以直接面向機(jī)器，所以被廣泛應(yīng)用，就如單片機(jī)的智能出水水龍頭中就可以直接簡捷的通過匯編語言的編入去有效地訪問、控制計算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲器、CPU、I/O端口，來完成水龍頭的智能化操作。

3.2 結(jié)構(gòu)化程序編程

在于單片機(jī)的智能出水水龍頭的設(shè)計中，還采用了結(jié)構(gòu)化編程程序設(shè)計，它是采用了電子程序、程序碼區(qū)塊以及while循環(huán)系統(tǒng)的為組成的編程。通過程序設(shè)定，基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上編制智能出水水龍頭的程序，使內(nèi)部的程序設(shè)定完美的切合用戶所要達(dá)到的實際效果。

3.3 模塊化程序編程

模塊化程序編程也屬于計算機(jī)編程，也就是說程序的編寫是先由主程序，然后到子程序，最后到子過程的過程程序，然后把軟件的一系列主要的結(jié)構(gòu)和流程進(jìn)行編程。通過輸入和輸出的方式進(jìn)行。這種理念本身就是一種綠色設(shè)計理念正好符合智能出水水龍頭的設(shè)計理念，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時兼顧生態(tài)和環(huán)保的理念設(shè)計，使得智能出水水龍頭的設(shè)計更加的完善。

4 總結(jié)

基于單片機(jī)的智能出水水龍頭的設(shè)計是集合現(xiàn)在智能優(yōu)化基礎(chǔ)上設(shè)計出來的高科技產(chǎn)品，在方便人們生活的同時，還節(jié)約了大量的水資源。通過單片機(jī)原理的應(yīng)用，使水龍頭實現(xiàn)了自動化的管理，真正實現(xiàn)了可操控，可定量的智能管理應(yīng)用。在具備美觀價值的基礎(chǔ)上，還有很高的實際應(yīng)用的價值，這種智能的出水水龍頭的設(shè)計是創(chuàng)新先進(jìn)的理念下的智能應(yīng)用，人們也將在不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出更多智能的產(chǎn)品設(shè)計。

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