非接觸式給液的單片機應(yīng)用設(shè)計

隨著許多日用新產(chǎn)品的出現(xiàn)，人們的生活水平和生活質(zhì)量不斷提高，同時，也逐漸改變了人們傳統(tǒng)的生活方式。根據(jù)實際市場的需要，設(shè)計了一種紅外微電腦自動泵液器，不同于以往所見到的所有的給液器。即插好用是該產(chǎn)品的主要特點和優(yōu)點，安裝無需打孔破壞墻面，補液無需灌裝，杜絕了液體的二次污染，使用無接觸，更衛(wèi)生、方便，是取代傳統(tǒng)香皂及其他瓶裝、泵裝洗護產(chǎn)品的時尚而經(jīng)濟的選擇。他由單片機控制，克服了普通工業(yè)控制中常見的多回路、耦合、干擾等多種情況，可設(shè)定出液量，具有抗干擾能力強、無誤操作、低壓報警、省電節(jié)能等特點。不僅適用于家庭，也適用于公共單位，如：醫(yī)院、銀行、政府機構(gòu)、學(xué)校等。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

該系統(tǒng)能自動探測有無物體靠近出液口，探測距離為15～20 cm，LED顯示器粗略顯示容器內(nèi)洗滌劑的剩余量，分為3種情況：

(1) 最低的一段LED亮說明洗滌劑剩余量較少，需要盡快補充;

(2) 最低段和中間段同時亮說明洗滌劑充足;

(3) 三段同時亮說明容器內(nèi)洗滌劑的已經(jīng)超過安全警戒線，不能再繼續(xù)加入，段間分隔誤差：±5 mm。

另外系統(tǒng)備有操作按鍵一個，用于選擇流量，開機時默認值為小流量，按1次按鍵后選擇中流量，按2次選擇大流量，按3次后進入清洗模式，再按一次退出清洗模式并選擇小流量。

自動給液系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。

LED顯示器用于顯示容器內(nèi)液體的粗略剩余量，該顯示器為三段條形LED顯示器，豎直安裝于出液器外殼上。

紅外線發(fā)射、接收器這兩個裝置相互配合構(gòu)成一個主動式紅外線探測雷達，用于探測有無物體接近出液口，探測距離為15～20 cm，紅外線發(fā)射載波頻率為38.4 kHz，由微控制器(MCU)內(nèi)部的定時器對主時鐘分頻得到;接收頭的中心頻率為39.7 kHz;通過調(diào)節(jié)發(fā)射電流來調(diào)節(jié)探測距離。

液位傳感器 該傳感器為電阻式傳感器，通過一個帶有旋轉(zhuǎn)軸的浮球帶動電位器旋轉(zhuǎn)，從而把液面高度的變化轉(zhuǎn)換為電阻的變化，然后在該電阻中通過一定的電流，就間接的把液面變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，微控制器(MCU)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)讀取該電阻值就可以獲得液面的高度值，ADC轉(zhuǎn)換精度8位。

串行接口 該接口為備用接口，用于今后系統(tǒng)的擴展，此外MCU還通過該接口把液面高度值送往其他系統(tǒng)，傳輸速率為1 200 b/s，可以用PC機或其他具有UART單元的系統(tǒng)接收該數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

MCU引腳定義如表1所示：