基于水傳感器檢測(cè)、MCU的家居智能防水系統(tǒng)

　　2.2 MCU控制電路

　　MCU單元電路主要完成整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、判斷、報(bào)警控制以及人機(jī)交互控制等功能。本方案中選用Atmel的89C52單片機(jī)作為控制MCU，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，通用性好，內(nèi)部集成了CPU，RAM，ROM，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多功能I/0，串口通信等部等基本功能部件，可靈活編程控制外部I/0接口。結(jié)合本案例，通過(guò)MCU的并口I/O檢測(cè)水水傳感器狀態(tài)，并控制LED顯示電路及蜂鳴器報(bào)警電路，同時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制水電磁閥的通斷。MCU及外圍電路如圖3所示。

　　2.3 顯示及報(bào)警電路

　　蜂鳴器選擇有源蜂鳴器，其內(nèi)部集成了多諧振蕩器，只需要在外部施加必要的直流電平即可發(fā)生，其驅(qū)動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單。同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，在檢測(cè)到漏水時(shí)點(diǎn)亮二極管。蜂鳴器及驅(qū)動(dòng)電路如圖4所示，LED及驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示。

　　2.4 電磁閥驅(qū)動(dòng)電路

　　電磁閥是用來(lái)控制流體方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門，對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。本方案中水管在一般狀態(tài)下是暢通的，所以選擇常開型的電磁閥，先導(dǎo)閥接受電控制信號(hào)開關(guān)后帶動(dòng)主閥動(dòng)作，切斷水管，從而避免漏水狀況的進(jìn)一步惡化。由于單片機(jī)輸出控制信號(hào)為TTL電平，不能直接控制電磁閥動(dòng)作，需要增加驅(qū)動(dòng)電路，如圖6所示。

　　圖6所示電路采用光電耦合器將控制信號(hào)輸出電路與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路隔離，從而抑制驅(qū)動(dòng)電路的高頻干擾進(jìn)入控制電路部分，以保證其正常工作。電阻R6和二極管D在噴油器關(guān)閉時(shí)構(gòu)成放電通路，以防止功率三極管損壞，它們和電磁閥線圈組成消弧電路。

　　3 軟件設(shè)計(jì)

　　3.1 系統(tǒng)軟件流程

　　系統(tǒng)控制軟件采用循環(huán)掃描時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水傳感器狀態(tài)。如果檢測(cè)到傳感器異常，啟動(dòng)聲光報(bào)警電路。如果周圍有人，確認(rèn)是否發(fā)生了漏水，則可以手動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門;如果周圍沒(méi)有人，系統(tǒng)在報(bào)警后5s內(nèi)啟動(dòng)電磁閥控制電路，自動(dòng)切斷進(jìn)水閥門，等待人員前來(lái)解決問(wèn)題。其中單片機(jī)的軟件流程圖如圖7所示。