基于单片机的红外微电脑自动泵业器设计

在我们的日常生活中，经常会遇到这样的窘境，想要往给液器里添加洗手液或洗洁剂，却弄了一手的液体;在医院里，护士为了给病人补给营养液，却难以避免营养液被多多少少污染。此时，你真的需要一款红外微电脑自动泵业器，它不同于以往所见到的所有的给液器。不仅即插好用，而且安装无需打孔破坏墙面，补液无需灌装，杜绝了液体的二次污染，使用无接触，更卫生、方便，是取代传统香皂及其他瓶装、泵装洗护产品的时尚而经济的选择。此外，它是由单片机控制，克服了普通工业控制中常见的多回路、耦合、干扰等多种情况，可设定出液量，具有抗干扰能力强、无误操作、低压报警、省电节能等特点。不仅适用于家庭，也适用于公共单位，如：医院、银行、政府机构、学校等。

1系统总体设计

该系统能自动探测有无物体靠近出液口，探测距离为15～20cm，LED显示器粗略显示容器内洗涤剂的剩余量，分为3种情况：

(1)最低的一段LED亮说明洗涤剂剩余量较少，需要尽快补充;

(2)最低段和中间段同时亮说明洗涤剂充足;

(3)三段同时亮说明容器内洗涤剂的已经超过安全警戒线，不能再继续加入，段间分隔误差：±5mm。

另外系统备有操作按键一个，用于选择流量，开机时默认值为小流量，按1次按键后选择中流量，按2次选择大流量，按3次后进入清洗模式，再按一次退出清洗模式并选择小流量。

自动给液系统的组成框图如图1所示。

LED显示器用于显示容器内液体的粗略剩余量，该显示器为三段条形LED显示器，竖直安装于出液器外壳上。

红外线发射、接收器这两个装置相互配合构成一个主动式红外线探测雷达，用于探测有无物体接近出液口，探测距离为15～20cm，红外线发射载波频率为38.4kHz，由微控制器(MCU)内部的定时器对主时钟分频得到;接收头的中心频率为39.7kHz;通过调节发射电流来调节探测距离。

液位传感器该传感器为电阻式传感器，通过一个带有旋转轴的浮球带动电位器旋转，从而把液面高度的变化转换为电阻的变化，然后在该电阻中通过一定的电流，就间接的把液面变化转换为电压的变化，微控制器(MCU)通过模数转换(ADC)读取该电阻值就可以获得液面的高度值，ADC转换精度8位。

串行接口该接口为备用接口，用于今后系统的扩展，此外MCU还通过该接口把液面高度值送往其他系统，传输速率为1200b/s，可以用PC机或其他具有UART单元的系统接收该数据。

2系统硬件结构

MCU引脚定义如表1所示：

3系统软件结构

3.1主程序流程图

主程序流程框图如图2所示，他主要完成初始化工作，进行目标检测，控制出液，并且显示液位情况，整个程序中大量地调用了其他子程序，为了方便不再一一列出其他子程序框图，主程序采用查询方式，初始化完成后一直处在等待响应状态。