張紅星 程文明

（佛山市恒潔凱樂(lè)德衛(wèi)浴有限公司，廣東 佛山 528137）

在平時(shí)的生活中，也有一些人由于忘記關(guān)水龍頭造成“水漫金山”的情況，產(chǎn)生不必要的麻煩。在出現(xiàn)這類情況后，我們進(jìn)一步提出了智能水龍頭能夠提醒人們有效節(jié)約水資源[1]。這類水龍頭不設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)，可融入了自動(dòng)化的手段，借助于熱敏感應(yīng)系統(tǒng)，進(jìn)一步檢測(cè)是否有人用水，當(dāng)人們將手放在水龍頭的下面，就會(huì)自動(dòng)排放水，當(dāng)手離開(kāi)時(shí)就會(huì)斷開(kāi)，就防止了沒(méi)有必要的浪費(fèi)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.1 系統(tǒng)概括

系統(tǒng)進(jìn)一步包含用電、發(fā)電儲(chǔ)電以及紅外傳感等部分。水龍頭的相關(guān)紅外線傳感器充分接收感應(yīng)信號(hào)，單片機(jī)進(jìn)一步發(fā)出相關(guān)指令，對(duì)電磁閥的開(kāi)啟開(kāi)展有效控制，水龍頭將防水打開(kāi)，同時(shí)水流不斷通過(guò)水輪機(jī)有效實(shí)施發(fā)電，通過(guò)充電保護(hù)以及穩(wěn)壓模塊的深入處理以后，電能持續(xù)儲(chǔ)存于蓄電池里面，供負(fù)載有效使用。

1.2 紅外傳感器

文章借助于52 單片機(jī)對(duì)光電傳感器進(jìn)行控制，紅外線水龍頭的控制電路包含電磁閥控制電路、紅外接收電路、靈敏度調(diào)節(jié)電路與紅外發(fā)射電路、變壓器。電路主要由220 伏交流電來(lái)供電，經(jīng)變壓器進(jìn)一步輸出12V 直流電，以供電磁水閥工作的開(kāi)展，電磁水閥對(duì)電路進(jìn)行控制、紅外線對(duì)接收管實(shí)施發(fā)射。由單片機(jī)向繼電器供5V 電壓。此電路由紅外線進(jìn)一步發(fā)射接收管，對(duì)外界信號(hào)進(jìn)行采集，當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)變化的時(shí)候，首先將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化為光信號(hào)的變化，接著借助于光電元件把光信號(hào)向電信號(hào)轉(zhuǎn)變。將電信號(hào)輸進(jìn)電磁閥的相關(guān)控制電路里面，電磁水閥的相關(guān)控制電路按照信號(hào)的有效變化，對(duì)電磁閥的開(kāi)關(guān)開(kāi)展進(jìn)一步控制。

1.3 發(fā)電儲(chǔ)電

借助于F50-12V 的水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)將12V 直流電平穩(wěn)輸出，能夠供系統(tǒng)以及光纖燈正常工作、給蓄電池有效充電等。設(shè)計(jì)儲(chǔ)能部分的時(shí)候，水輪機(jī)的相關(guān)輸出端憑借LM2596 穩(wěn)壓模塊對(duì)直流電壓開(kāi)展平穩(wěn)的輸出，接著借助于LM7805 的充電保護(hù)模塊有效控制直流電壓，這樣能夠進(jìn)一步確保蓄電池不會(huì)被損壞，提升了其安全性[2]。語(yǔ)音芯片燈和光纖燈等能夠充分使用電能。由于每次使用水龍頭的時(shí)間都很短，于是只有少許流量經(jīng)過(guò)水輪機(jī)，因此發(fā)電量十分有限，蓄電池很適用，不用借助于其余儲(chǔ)能裝置。

2 用電部分設(shè)計(jì)

2.1 光纖燈

光纖燈借助于通體光纖材料，并且以LED 燈進(jìn)一步當(dāng)作光源。光源的具體發(fā)光組件借助于LED 半導(dǎo)體的芯片有效制作而成。其非凡的生產(chǎn)工藝，使其擁有高亮度、節(jié)能省電與成本低等優(yōu)勢(shì)[3]。在水龍頭的使用過(guò)程中，水輪機(jī)產(chǎn)生的電能能夠供光纖燈正常工作，可以進(jìn)一步照明，對(duì)資源進(jìn)行有效節(jié)省。

2.2 語(yǔ)音芯片

ISD1700 系列是Nuvotom 企業(yè)進(jìn)一步推出的語(yǔ)音芯片，功能非常強(qiáng)大且使用便利，于是文章的語(yǔ)音輸出是ISD1760。ISD1760 的好處就是其內(nèi)置的多信息管理體系具有極大的功能；SPI 以及獨(dú)立兩類模式使用很方便，而且?guī)в兄甘疽舴?。此芯片的特點(diǎn)主要包含以下：1） 可錄音以及放音10 萬(wàn)次，包括兩類主要控制方式；2） 能夠至少處理255 段信息；3）各種各樣的錄放時(shí)間以及采樣率；4） 運(yùn)用生動(dòng)、電壓范圍寬以及音質(zhì)優(yōu)良。本文按照技術(shù)手冊(cè)進(jìn)一步查得ISD1760 的最佳采樣頻率是8kHz，錄音范疇為40 至120s。為了強(qiáng)化公眾的環(huán)保意，對(duì)部分公益性廣告進(jìn)行不斷播放。

3 效益研究

本文論述的水龍頭進(jìn)一步擁有紅外感應(yīng)的作用，能夠在人們離開(kāi)時(shí)對(duì)水龍頭進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)水資源進(jìn)行節(jié)省，進(jìn)一步解決了水資源浪費(fèi)的相關(guān)問(wèn)題，便利且衛(wèi)生，在食堂和學(xué)校等大場(chǎng)合比較適用，避免了疾病的不斷傳播[4]。在水龍頭的使用過(guò)程中經(jīng)過(guò)水輪機(jī)進(jìn)一步發(fā)電，光纖燈借助于電能開(kāi)展工作，發(fā)揮照明功能，水龍頭還可以實(shí)施語(yǔ)音播報(bào)，對(duì)部分節(jié)約用水的公益性廣告進(jìn)行播放，能夠大力強(qiáng)化公眾的環(huán)保意識(shí)，產(chǎn)生了極大的環(huán)境、社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市人口以及生活用水量進(jìn)一步擴(kuò)增，供水以及用水之間的矛盾被不斷激化，由于人們嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，其慢慢減少。作為城市用水的核心部分，水龍頭因?yàn)楸旧淼南嚓P(guān)構(gòu)造問(wèn)題以及公眾的運(yùn)用不當(dāng)使得水資源被進(jìn)一步浪費(fèi)。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，本文對(duì)紅外感應(yīng)的水龍頭進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)人們離開(kāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)有人使用時(shí)自動(dòng)放水，防止了水資源的進(jìn)一步損耗，并且在水龍頭的使用過(guò)程中，水流借助于水輪機(jī)實(shí)施進(jìn)一步發(fā)電以及儲(chǔ)存，供光纖燈以及系統(tǒng)能夠使用電能，光纖燈可以進(jìn)行照明，語(yǔ)音芯片對(duì)部分節(jié)約用水的公益性廣告進(jìn)行播放，能夠強(qiáng)化公眾的環(huán)保意識(shí)。此水頭龍十分安全以及衛(wèi)生、便利，能夠在酒店以及食堂、學(xué)校等人流量非常多的場(chǎng)所進(jìn)一步運(yùn)用，防止持續(xù)傳播傳染病，其應(yīng)用前景十分廣闊。