一、课题的研究意义

本课题运用智能检测与控制技术，设计了基于单片机技术的卫生间智能系统。该系统利用传感器检测人体发出的红外线信号，由单片机接受并做出智能判断，控制灯的开关，然后经内部软件程序设定一定时间的延时，并根据传感器的信号判断水流量。此种设计方案可以达到节能的目的。

用厕是人类最基本的活动之一，因此卫生间的产生和发展也是人类文明进步的一部记录史。随着现代社会的不断进步和发展，人们也赋予了它更进步的意义和更新颖的内容，特别是更加符合节能的要求。

目前我国大部分地区普遍使用的都是传统的手按式厕所冲水器。手按式厕所冲水器冲水系统采用的是全机械构造，冲水时需要人工手按，因手的接触而造成不卫生，还会因忘记冲水或者忘记关灯造成一系列的后果。

基于此，便初步设想设计一种基于人体红外线探测的自动冲水系统，以更好地促进“卫生间革命”的发展。此项设计方案可以达到节能、优化控制的目的，同时还可使其适宜实际使用与广泛推广。

二、课题研究的主要内容

通过对基于单片机的卫生间智能系统的设计，主要研究内容如下：

1.系统设计

该系统主要有灯光模块、红外线检测模块、冲水模块、水位模块、计时模块和单片机模块。

2.功能设计

在光敏电阻的基础下，若外面光亮良好，则不启动灯光功能；若外面光线较暗，便启动灯光功能。卫生间共有三个红外检测器，分别在进门处，进门之后隔一段距离以及马桶处，根据前两个红外检测的顺序，可以判断人是进还是出，门口的红外线如果第一次检测到信号，那么卫生间的灯亮，且将之前两个红外线作为一个计数的功能，根据进入的人数可以判断卫生间内有几人；然后判断马桶处的红外线是否检测到信号，如果检测到，开始计时，直到它不再检测到信号为止，根据时间长短，判断冲水的按键，平时水位有一个固定的值，冲水后将水补至固定的水位处；如果没有检测到，便不实现冲水的功能，直到进门处与进门之后隔一段距离的两个红外线再检测到与进入时相反的信号时卫生间的灯灭。

3.模块设计

1)灯光模块：根据光敏电阻所感受的亮度判断是否需要开启灯光模块的功能。

2)红外线检测模块：根据检测到的消息判断灯光模块的开启与闭合以及冲水模块水流量。

3)冲水模块：每当满足冲水条件时，冲水模块便启动，否则不启动。

4)水位模块：水位在一个固定位置，每当水位不够，便自动添水至该位置。

5)计时模块：通过马桶处的红外线触发该模块，并将所计时的时间传送至单片机模块。

6)单片机模块：将所编写的程序输入至单片机模块，并根据红外线检测模块所感应到的情况做出相对的处理。

4.线路设计与线路板制作

1) 线路设计

通过对预定功能的研究，确定控制方案，在控制方案确定后设计可行的控制线路原理图。

2) 线路板制作

在控制线路原理图完成后，制作相应的线路板。

5.元件采购与焊接

1)元件采购

根据设计所需，制作所需元件明细并购买元件。

2)焊接

焊接线路板。

6.系统组装与调试

将系统总体安装并调试其功能。

7.预期成果

通过学习相关理论知识，查阅搜索相关文献，参与调研，资料整理与材料分析及研究整理。根据上述要求，完成论文，制作出实物。

三、课题的研究方法

为了达到设计目的，应从以下几方面进入研究：

1)通过图书馆查阅相关书籍和在网络中搜索相关文献进行知识的补充图书管查阅资料。

2)分析和解决设计电路问题。

3)调查研究相关设计问题，制定设计方案。

4)绘制工作原理图，硬件部分方案设计。

5)绘制硬件电路图、进行数据处理方案设计，总体集成设计。

6)编写设计说明书。

7)通过老师的指导与解惑，对设计内容有基本的了解，确定所使用的单片机类型和芯片型号，掌握各种硬件原理。避免设计误区，争取高效率。

四、课题计划进度

09月28日-10月28日 收集、查阅资料，确定设计题目

10月28日-11月28日 撰写并上交开题报告

11月28日-12月28日 开题报告答辩

12月28日-01月28日 系统分析与规划

01月28日-02月28日 系统设计与实现

03月01日-03月31日 系统的测试与完善

04月01日-04月30日 撰写论文，完成并提交论文初稿

05月01日-05月20日 修改论文，完成并提交论文终稿

通过理论知识和实际情况相结合完成本次设计。研究内容主要包括:查询相关资料，撰写毕业设计课题申请表、撰写开题报告、确定课题应实现的功能并选择应用的器件线路设计与线路板制作、采购与焊接元件以及组装与调试系统。技术要求：需要数字钟作为本课题的基本背景，在此基础上根据不同的时间对冲水系统进行不同的处理。