基于msp430單片機廁所蹲位顯示系統設計

趙龍躍　王明成　喬子昱　豐文建

摘要：為了更好地服務大眾，以及提高現代化城市所該有的智能性。本文研究關于現代化智能廁所蹲位顯示系統的設計，該系統能夠實時并準確地向民眾展示公共廁所蹲位剩余的數量以及具體位置。廁所蹲位顯示系統是由msp430f149單片機最小系統板、12864液晶屏、磁控開關組合而成的具有蹲位顯示功能的現代化智能公共廁所系統。

關鍵詞：msp430單片機；LCD顯示屏；信息可視化

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0129-02

目前很多地方比如大型商場、公共娛樂場所等人流量大的地方，上廁所經常成為困擾大家的一個問題，大部分情況下人們無法知道廁所是否有剩余位置，而要面臨廁所外排隊等候的無奈，這要忍受氣味的尷尬，也錯過了最佳就近選擇方便的機會，沒有蹲位顯示的提醒往往會耽誤大家的時間，從這一點出發我們設計了蹲位顯示系統，讓行走的路人甚至在遠處就能夠一目了然地知道廁所蹲位剩余情況，從而幫助行人根據自己的情況，更合理地選擇最佳方便的場所。

1 系統工作原理

本系統以msp430f149單片機作為系統主控板，以12864液晶顯示屏來顯示蹲位剩余情況，利用磁控開關與單片機自帶ADC12轉換設計蹲位顯示系統，利用ADC12實現將輸入通道A0-A7測得的電壓模擬信號值轉化為數字電壓信號，并進行了可視化處理。增強了系統的可讀性。在ADC12序列通道單次轉換模式下，8個端口分別作為輸入模擬信號口，因為輸入通道A0-A7與單片機p6.0-p6.7共用一口，單片機p6.0-p6.7連接系統自帶LED，當LED跳線帽在的時候，此時輸入模擬信號是p6.0-p6.7各個LED的電壓值，在經過程序設置后統一為1V.利用干簧管與磁鐵組成的磁控開關，將p6.0-p6.7這8個端口分別接上常開型干簧管，干簧管另一頭接到單片機的GND，此時單片機p6.0-p6.7這8個端口的輸入模擬信號依然是LED的模擬電壓，一旦磁鐵與干簧管相結合，這時單片機測得的輸入模擬信號將不是8個LED的電壓值，而是GND的電壓值0，同理假設廁所有剩余空位顯示1，沒有剩余坑位顯示0，也就是通過磁控開關來表示廁所有人無人，磁控開關安裝在廁所的門把手處，利用彈簧絲使廁所的門保持常開，那么廁所關門則表示有人，表示這個坑位已經被占用，在對應坑位的顯示屏上顯示0，而開門則表示無人，說明剩余一個空位，戶外顯示屏顯示1，，蹲位顯示系統除了可以讓行人一眼就知道還剩幾個蹲位，同時還有一個優點就是精確到剩余蹲位的具體位置。系統的整體構造如圖1所示。

2 硬件設計

2.1 公共廁所模型搭建與單片機選擇

本廁所蹲位顯示系統采用msp430f149單片機，該型號單片機是美國德州儀器1996 年推向市場的一種16 位低功耗的處理器。它采用了目前流行的、也頗受學術界好評的精簡指令集結構，有著以下功能模塊：WDT、12位ADC、12位DAC、基本定時器等。本系統將利用到看門狗、定時器、ADC12等模塊，在此基礎上模仿搭建包含8個蹲位的公共廁所，利用木材、泡沫、膠帶、螺絲等器件搭建簡易廁所。搭建好蹲位顯示如圖2。

2.2 信號采集模塊

本系統利用msp430f149單片機最小系統板自身攜帶的ADC12進行模數轉換，采用的的信號是廁所門開關瞬間磁控開關閉合與打開對應的不同輸入模擬電壓，使單片機測得八個坑位有無人時不同的電壓信號，干簧管安裝在泡沫制成的廁所門沿中間，磁鐵安裝在泡沫門對應干簧管閉合的合理位置，利用彈簧裝置使門處于一個常開狀態。那么利用開關門采集到的不同電壓信號可以作為廁所有無人的標志。

2.3 顯示模塊

本系統設計的顯示模塊由20引腳12864液晶屏構成，考慮到現代化智能廁所蹲位顯示對于圖形與數字的需求，本系統摒棄了較為便宜的1602液晶，需要注意的是本系統液晶屏是5V驅動，需要設置好單片機接口電壓。如圖3。

3 軟件設計

本系統程序首先進行的是對于如WDT、時鐘、端口、12864液晶以及ADC12的初始化配置然后啟動A/D轉換，檢測單片機p6.0-p6.7這8個端口的輸入電壓，實際操作中廁所開關門使單片機采集到不同的電壓值，從而實現蹲位剩余的功能。具體程序設計如圖4。

4 結語

基于msp430f149單片機廁所蹲位顯示系統設計，旨在提高現代化都市的普通民眾的生活質量，提高現代化城市所該有的智能性。本系統采用msp430f149單片機，該機型不僅低功耗而已成本很低，利用單片機最小系統板自帶ADC12以及磁控開關的即可以搭建一個簡易的具有蹲位顯示功能的現代化智能公共廁所。

參考文獻

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