基于水傳感器檢測、MCU的家居智能防水系統

　　2.2 MCU控制電路

　　MCU單元電路主要完成整個(gè)系統的監測、判斷、報警控制以及人機交互控制等功能。本方案中選用Atmel的89C52單片機作為控制MCU，其結構簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，通用性好，內部集成了CPU，RAM，ROM，定時(shí)器/計數器和多功能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。結合本案例，通過(guò)MCU的并口I/O檢測水水傳感器狀態(tài)，并控制LED顯示電路及蜂鳴器報警電路，同時(shí)通過(guò)驅動(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 顯示及報警電路

　　蜂鳴器選擇有源蜂鳴器，其內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，其驅動(dòng)及控制電路簡(jiǎn)單。同時(shí)驅動(dòng)發(fā)光二極管，在檢測到漏水時(shí)點(diǎn)亮二極管。蜂鳴器及驅動(dòng)電路如圖4所示，LED及驅動(dòng)電路如圖5所示。

　　2.4 電磁閥驅動(dòng)電路

　　電磁閥是用來(lái)控制流體方向的自動(dòng)化基礎元件，通常用于機械控制和工業(yè)閥門(mén)，對介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達到對閥門(mén)開(kāi)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(kāi)型的電磁閥，先導閥接受電控制信號開(kāi)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。由于單片機輸出控制信號為T(mén)TL電平，不能直接控制電磁閥動(dòng)作，需要增加驅動(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輸出電路與電磁閥驅動(dòng)電路隔離，從而抑制驅動(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)構成放電通路，以防止功率三極管損壞，它們和電磁閥線(xiàn)圈組成消弧電路。

　　3 軟件設計

　　3.1 系統軟件流程

　　系統控制軟件采用循環(huán)掃描時(shí)，實(shí)時(shí)監測水傳感器狀態(tài)。如果檢測到傳感器異常，啟動(dòng)聲光報警電路。如果周?chē)腥?，確認是否發(fā)生了漏水，則可以手動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén);如果周?chē)鷽](méi)有人，系統在報警后5s內啟動(dòng)電磁閥控制電路，自動(dòng)切斷進(jìn)水閥門(mén)，等待人員前來(lái)解決問(wèn)題。其中單片機的軟件流程圖如圖7所示。