论文总字数：15924字

摘 要

随着现代社会的飞速发展，科技也在不断地发展，人们的物质生活不断丰富，人们开始重视卫生问题。早期通过洗手来减少细菌的感染，但是却忽视了洗完手变干的过程中也是会引起交叉感染，干手器的出现则解决了这一问题。本文基于51单片机和红外感应器，设计了干手器，能够感应人手的到来和离开自动启停，有效地工作，同时可以根据季节变化，选择吹出来的是热风还是冷风。本文中硬件部分由红外感应模块、指示灯模块、按键模块和继电器控制模块组成，系统能稳定工作。

关键词：红外感应器；干手器；51单片机

Design Of Infrared Hand Dryer

Abstract

With the rapid development of modern society, science and technology are constantly developing, people"s material life is rich, people began to pay attention to health problems. In the early years, hand washing is used to reduce the infection of bacteria, but the process of washing hands is ignored and the cross infection is also caused. The 51 SCM and infrared sensor based on design hand dryer, to the arrival of induction hand and leave the automatic start and stop, to work effectively, also can be changed according to the season, choose blow out is hot or cold. In this paper, the hardware part is composed of infrared sensor module, indicator light module, key module and relay control module, the system can work stably.

Keywords:Infrared Sensor;Dry Hand; 51 Single Chip

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2课题研究意义 1

1.3课题研究内容 1

第二章 方案论证 3

2.1方案一 3

2.2方案二 3

2.3系统方案对比论证 4

第三章 硬件电路 5

3.1硬件电路原理 5

3.2硬件电路的设计原理框图 5

3.3硬件电路模块介绍 5

3.3.1单片机STC89C51介绍 5

3.3.2继电器控制模块 6

3.3.3红外感应模块 7

3.3.4晶振电路 8

3.3.5指示灯模块 8

3.3.6按键模块 9

第四章 软件设计 10

4.1 软件系统设计 10

4.2 核心程序的构思和设计 10

4.3 定时中断程序的设计 10

第五章 电路系统的制作以及电路调试 12

5.1电路系统的制作 12

5.2电路板的制作 12

5.3硬件调试 12

5.4软件调试 13

5.5整机调试 13

第六章 结论 14

致 谢 15

参考文献 16

附录 17

第一章 绪论

1.1课题研究背景

随着科学技术的发展，人们越来越不能满足以往电子产品的那种体积大而笨重的格局，基于这个情况下，电子产品的设计则向着运行快、存储量大、体小量轻的目标前进。在人们的推广下，现代电子产品被应用到了社会的各个方面。极大地推动了科技生产能力的发展，使得社会的信息化有了极大地提升，与此同时也令电子产品的性能有了更进一步的提升，产品更新换代的速度也越发得快。

根据英国最新的一项研究中表明，正确地把手弄干能够有效地阻止洗完手后手上遗留下来的细菌传播和增殖。在最新一期的《运用微生物杂志》中，英国的一些相关方面的研究员在杂志中提到虽然洗手可以减少细菌，但是不能洗掉手上所有的细菌。如果在洗完手不采取正确的干手方法，那么手上残留的细菌就会在温暖湿润的环境下繁殖。防止手上的细菌传播需要正确的干手方法，根据调查显示在许多的干手方法中，使用干手器来干手是最能有效地阻止细菌的扩散。干手器是一种在卫生间用来烘干双手或吹干双手的清洁电器。发展到现在，干手器的种类也是越来越多，但是它大体上可以分成两种，分别是自动感应式干手器和手动式干手器。干手器被主要运用于旅馆、饭店、酒店、医院等公共场所的卫生间等，当然有的家庭当中也会安装干手器。每次清洗完手后，只要将双手放在自动干手器的出风口下，干手器就会感应到人手的存在并且能够自动吹风，快速地使人的双手吹干。当双手被吹干的时候就可以把手撤走，手一离开自动干手器送风口时，当它感应不到手的时候又会在设定好的时间内停止送风并且关机。使用干手器可以达到蒸发手上的水分以及预防交叉感染的要求。

1.2课题研究意义

本课题设计的是一种主要以红外线来实现自动控制的干手器。主要是采用了红外避障传感器，这种传感器的发射与接收是可调节化的。如果在这个规定的距离里没有东西遮挡的话，那么传感器发送出去的不可见光，就会随着发送的路程变长而变得越来越薄弱，直到消失不见。但是如果在设定的距离里光线遇到了遮挡物的话，那么红外光线就会反射回去被传感器里的接收端口监测到。所以有手放在干手器出风口的时候，位于出风口边上的红外传感器发送的光线就会被手遮挡住并反弹回去，反弹回去的红外光线被接受端口接收到并转换成电信号，电信号经信号放大后送至单片机的端口，从而实现人手信号的收取。所以每当有人或事物靠近传感器时，它就会自动产生红外信号使得电路中继电器工作，从而使它能够自动吹风。

干手器的组装便捷、接收的灵敏度好、抗电磁的干扰能力高，使用的时间长，送风过程稳定。因为它发出的红外光为人眼不可见光，所以当它发出的红外光被某种信号调制后，只有用对应的解调信号电路才能够接收到。就是因为它可以在强光的环境下正常地工作，给人们的日常生活中带来许多便捷，所以才成为人们必不可少的生活用品。因此，研究红外感应自主控制的原理及其应用，有着非常重要的意义。

1.3课题研究内容

本课题设计的是一种主要以红外线来实现自动控制的干手器。主要是采用了红外避障传感器，这种传感器的发射与接收是可调节化的。如果在这个规定的距离里没有东西遮挡的话，那么传感器发送出去的不可见光，就会随着发送的路程变长而变得越来越薄弱，直到消失不见。但是如果在设定的距离里光线遇到了遮挡物的话，那么红外光线就会反射回去被传感器里的接收端口监测到。所以有手放在干手器出风口的时候，位于出风口边上的红外传感器发送的光线就会被手遮挡住并反弹回去，反弹回去的红外光线被接受端口接收到并转换成电信号，电信号经信号放大后送至单片机的端口，从而实现人手信号的收取。每当有人或事物靠近传感器时，它就会自动产生红外信号使得电路中继电器工作，从而使它能够自动吹风。本课题设计主要以51单片机为核心，用红外感应器来监测到人体的身体信号。当红外感应器监测到信号时，就会将信号传递个51单片机，而51单片机收到讯息时就会控制继电器闭合来使得风扇工作，从而达到干手的目的。

本课题设计可以实现以下功能：

1. 能够智能地识别人手的接近和离开，当人手靠近时干手器工作开始吹风，当人手撤离时干手器关闭停止吹风。
2. 通过调节控制电路来改变干手器的工作时间，起到减少能源的效果。
3. 通过调节开关来选择是冷风还是热风，以适应季节的变化。

第二章 方案论证

2.1方案一

红外感应模块是采用红外传感器组成。由51单片机产生信号，驱动红外避障传感器的发射管向下发射红外线脉冲。因为红外避障传感器的作用方法是在一段的距离范围里，如果在这个规定的距离里没有东西遮挡的话，那么传感器发送出去的不可见光，就会随着发送的路程变长而变得越来越薄弱，直到消失不见。但是如果在设定的距离里光线遇到了遮挡物的话，那么红外光线就会反射回去被传感器里的接收端口监测到。所以有手放在干手器出风口的时候，位于出风口边上的红外传感器发送的光线就会被手遮挡住并反弹回去，反弹回去的红外光线被接受端口接收到并转换成电信号，电信号经信号放大后送至单片机的端口，从而实现人手信号的收取。当单片机监测到人手的信号时，通过控制电路来使得电路中的继电器闭合令风扇吹风，从而完成红外干手器的设计。

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