红外传感单片机控制公厕照明冲洗的设计

1 系统设计思想

对学校和车站现有的沟槽式便池公厕进行改造, 实现如下的功能: (1) 黄昏黑暗时有人上厕所进门时, 灯能够自动点亮, 厕所无人时灯自动息灭。 (2) 有人上厕所小便时, 才打开小便池水阀细股水流冲洗小便池。 (3) 有人上厕大便时, 才打开大便池水阀间隔一定时间冲洗大便池, 这样来做到实现节能的要求。

2 系统电路设计

2.1 红外传感与信号处理电路

该系统用了人体热释电红外传感器来收集信号。普通人体会发射10um左右的特定波长红外线, 用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否。该检测信号经BISS0001专用信号处理电路处理后, 为单片机提供数字信号。

因此在厕所入口安装一个传感器和信号处理电路如图1, 光敏电阻R2是用来点灯控制的, 白天传感器探测无效;当外界光强较弱时, 光敏电阻阻值很大, BISS0001检测到低电平, 开启14脚, 晚上有人上厕所进门时传感器检测信号经处理后, 从三极管Q集电极输出低电平送入单片机, 然由单片机输出高电平信号点亮电灯, 当厕所里的人全部出来时单片机输出一个低电平将灯熄灭。同样在小便池和大便池合适的位置安装传感器和信号处理电路为单片机提供输入信号。该电路在前一电路基础上只要将R2和R3不要, BISS0001的9脚接电源即可。当有人大小便时, 传感器检测信号经处理后, 送入单片机。单片机再输出一个信号控制小便池水阀B1和大便池水阀B2。阀B1在有人时开, 无人时关;阀B2开1.5秒, 关2分钟, 有人时轮流间隔冲洗;厕所无人时熄灯。

2.2 单片机控制电路 (图1)

单片机使用AT89S52, 灯、小便池、大便池传感信号分别送入P1.0、P3.2、P3.3口, 再由P2.0、P2.1、P2.2输出控制信号, P2.3口定时脉冲输出与P3.5口相连。

2.3 灯和水阀驱动电路 (图2)

两者的驱动电路如图4, 单片机送出的高电平使Q3导通经光耦U1使Q1、Q2导通驱动线圈得电;低电平来时Q3截止线圈失电, 来控制电灯和水阀开关。

3 程序设计

单片机程序编写如下:

4 结语

本系统的主要技术难点在于对人体红外信号的采集, 需要耐心调试红外传感器, 必要时可给它加装菲涅尔镜片增强它的灵敏度。

摘要：公共厕所使用人次多, 容易造成脏乱, 产生刺激性气味。为了解决这一问题本文专为学校和车站的公厕设计了一个单片机控制的照明冲洗系统, 来代替那些传统机械式控制方式, 为公厕所创造一个清洁卫生的环境, 更重要的是节约利用水电。

关键词：红外传感,单片机

参考文献

[1] 潘永雄.单片机原理与应用[M].电子工业出版社, 2008.

[2] 谢刚.红外热释电处理芯片BISS0001[EB/OL].http://www.xie-gang.com/ot0001.htm.