基于MCU的智能漏水檢測系統設計

近年來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)及人們生活水平的提高，智能家居的概念被越來(lái)越多的人所接受。所謂智能家居，是以住宅為平臺，利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務(wù)的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現環(huán)保節能的居住環(huán)境。在智能家居系統中，智能防漏水系統是在家居安全里具有十分重要的作用。通常由于一時(shí)疏忽，如停水時(shí)忘關(guān)水龍頭、下水不通暢、管道破損等意外原因所造成家居漏水，很多情況下事態(tài)嚴重，不僅是自家受損失，同一棟樓里的人也會(huì )同樣受害。文中設計了一種家居智能防水系統，能自動(dòng)檢測選定區域的意外漏水，通過(guò)電磁閥及時(shí)切斷水管，并伴隨聲光報警，提示出現的浸水事件，減少漏水狀況的惡化，能有效地防止各種損失進(jìn)一步擴大。

1 系統設計
家居智能防水系統主要分為4個(gè)部分，包括檢測組件、MCU控制部分、報警及按鍵電路、電磁閥及驅動(dòng)電路。通過(guò)MCU的并口I／O檢測水傳感器狀態(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，其系統框圖如圖1所示。

系統通過(guò)MCU一直監測水傳感器狀態(tài)，若發(fā)現漏水，通過(guò)發(fā)光LED顯示和蜂鳴器報警，并延時(shí)一段時(shí)間，然后啟動(dòng)電磁閥關(guān)閉水管。如果家中有人，在聽(tīng)到報警后，檢查漏水情況，可手動(dòng)切斷水管，或者關(guān)閉報警系統(若發(fā)現是誤報警的情況下)。

2 硬件設計
2．1 水傳感器檢測電路
電路采用適當的電極型水傳感器，布置在需要監測的區域，可以是某一固定區域，也可以是多個(gè)區域同時(shí)監測。主要根據電極浸水阻值變化原理，通過(guò)電壓檢測確定傳感器的狀態(tài)。通過(guò)電壓比較器，得到外部狀態(tài)電平，并送往MCU單元進(jìn)行檢測處理。水感傳器接口電路如圖2所示。

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。