非接觸式給液的單片機應用設計

隨著(zhù)許多日用新產(chǎn)品的出現，人們的生活水平和生活質(zhì)量不斷提高，同時(shí)，也逐漸改變了人們傳統的生活方式。根據實(shí)際市場(chǎng)的需要，設計了一種紅外微電腦自動(dòng)泵液器，不同于以往所見(jiàn)到的所有的給液器。即插好用是該產(chǎn)品的主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，安裝無(wú)需打孔破壞墻面，補液無(wú)需灌裝，杜絕了液體的二次污染，使用無(wú)接觸，更衛生、方便，是取代傳統香皂及其他瓶裝、泵裝洗護產(chǎn)品的時(shí)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(jiàn)的多回路、耦合、干擾等多種情況，可設定出液量，具有抗干擾能力強、無(wú)誤操作、低壓報警、省電節能等特點(diǎn)。不僅適用于家庭，也適用于公共單位，如：醫院、銀行、政府機構、學(xué)校等。

1 系統總體設計

該系統能自動(dòng)探測有無(wú)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洗滌劑的剩余量，分為3種情況：

(1) 最低的一段LED亮說(shuō)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(shí)亮說(shuō)明洗滌劑充足;

(3) 三段同時(shí)亮說(shuō)明容器內洗滌劑的已經(jīng)超過(guò)安全警戒線(xiàn)，不能再繼續加入，段間分隔誤差：±5 mm。

另外系統備有操作按鍵一個(gè)，用于選擇流量，開(kāi)機時(shí)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(jìn)入清洗模式，再按一次退出清洗模式并選擇小流量。

自動(dòng)給液系統的組成框圖如圖1所示。

LED顯示器用于顯示容器內液體的粗略剩余量，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(xiàn)發(fā)射、接收器這兩個(gè)裝置相互配合構成一個(gè)主動(dòng)式紅外線(xiàn)探測雷達，用于探測有無(wú)物體接近出液口，探測距離為15～20 cm，紅外線(xiàn)發(fā)射載波頻率為38.4 kHz，由微控制器(MCU)內部的定時(shí)器對主時(shí)鐘分頻得到;接收頭的中心頻率為39.7 kHz;通過(guò)調節發(fā)射電流來(lái)調節探測距離。

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

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

2 系統硬件結構

MCU引腳定義如表1所示：