CN206973010U - 基于水流量监测的智能水开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，包括水管、水槽、水流计、红外热释电传感器、光敏传感器、压力传感器、电磁阀、单片机控制电路、显示屏、电源模块；所述水流计一端与水管相连，所述水流计另一端与单片机控制电路相连，所述红外热释电传感器与水管相固定，所述红外释热电传感器一端与单片机控制电路连接，所述压力传感器与光敏传感器与水槽相固定，所述压力传感器与光敏传感器一端与单片机控制电路相连，所述显示屏与单片机控制电路连接，所述电源模块依次与单片机控制电路和电磁阀连接。本实用新型实现水位检测，自动水开关，智能控制，自行监测的功能，具有结构简单、操作方便的特点，同时达到了节能减排、智能控制的目的。

Description

基于水流量监测的智能水开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及基于水流量监测的智能水开关控制系统，属于利用水流量检测来实现水开关控制装置。

背景技术

日常的生活中，有时洗漱时常会忘记使用后及时关闭水龙头，导致水资源的缺失，甚至水的溢出还会对家中的电器带来短路等安全隐患。为此，对水的流量监测，并控制水的及时关闭是一项必要的工作。现如今，国内外关于水流量的检测已经有了很多研究，但现有技术只是实现了水流量的监测，无法实现水量流失时的自动关闭，进而造成资源的浪费，并存在一定的安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：利用水流量的监测来显示一段时间的用水量，并利用光敏传感器、压力传感器来对水槽的水位进行监测，设计实现智能水开关、水流量显示、水槽水位监测等功能。

本实用新型为解决上述问题采用以下技术方案：

一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，包括水管、水槽、水流计、红外热释电传感器、光敏传感器、压力传感器、电磁阀、单片机控制电路、显示屏、电源模块；所述水流计一端与水管相连，所述水流计另一端与单片机控制电路相连，所述红外热释电传感器与水管相固定，所述红外释热电传感器一端与单片机控制电路连接，所述压力传感器与光敏传感器与水槽相固定，所述压力传感器与光敏传感器一端与单片机控制电路相连，所述显示屏与单片机控制电路连接，所述电源模块依次与单片机控制电路和电磁阀连接。

进一步的，所述单片机控制电路采用AT89C52单片机控制芯片。

进一步的，所述电源模块分为5V电和12V电分别给单片机控制电路和电磁阀供电。

进一步的，所述光敏传感器、压力传感器是对水槽中的水位及水量进行检测。

进一步的，所述电磁阀一端通过继电器与单片机控制电路连接，所述电磁阀起到开关作用，利用继电器来实现单片机对所述电磁阀的控制。

进一步的，所述水流计为霍尔涡轮流量计，是通过磁性转子转动，霍尔传感器输出相应脉冲信号来实现水流量大小的统计。

本实用新型采用以上技术与现存技术相比，具有节能减排、智能控制等技术特点。可以利用对水流的测量来显示一段时间的用水量，利用传感器对水槽水位进行检测，当水位达到水槽的2/3时水自动关闭，以达到节约水资源的目的。本实用新型还具有结构简单、操作方面、便于安装等特点。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的软件流程图。

图3是本发明的电路图。

其中：红外热释电传感器用按键模拟替代，继电器控制电磁阀开关用RL2模拟替代。

具体实施方式

本实用新型使用红外热释电传感器来检测是否有人靠近水管，当有人靠近水管时，红外热释电传感器感知有人靠近，给单片机一个信号，单片机接收到此信号后，经过计算，给电磁阀传送一个控制信号，来控制电磁阀打开，使得水从水管中流出，在此过程中电源模块为电磁阀提供12V供电，当有水从水管中流出时，水流计开始对水流量进行统计，并将统计的结果以电信号的形式传送给单片机，单片机将该信号进行运算，最终将一段时间内统计的总流水量数传送给显示屏，显示屏显示一段时间的总水量数和当前的水流量大小，在有水流进水槽时，水槽的光敏传感器与压力传感器对水槽中的水位进行检测，其中光敏传感器安装在水槽的2/3出处，当水位到达2/3时，光敏传感器将光信号转变为电信号传给单片机，单片机再给电磁阀传送控制指令，将电磁阀关闭，由于水的排放过程中会有部分水四溅到水槽壁上，导致测量结果不准，为此，在水槽底部安装有压力传感器，避免由于水的四溅导致测量结果的不准确。

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，红外热释电传感器连接单片机控制电路的输入端，当有人靠近水管时，红外热释电传感器给单片机控制电路输入一电信号，单片机控制电路的输出端与电磁阀输入端连接，当红外热释电传感器给单片机控制电路信号时，单片机经过计算给电磁阀一控制指令来控制电磁阀打开，电磁阀打开后，水从水管中流出，水流计的输入端与水管连接，输出端与单片机控制电路相连，水流计用来对水流量进行测量，并将测量的结果传送给单片机控制电路，单片机控制电路的输出端与显示屏相连接，显示屏用来显示一段时间内的流水量总数和当前的水流量大小，光敏传感器和压力传感器安装在水槽中，并与单片机控制电路的输入端相连接，当水位达到水槽的2/3时，光敏传感器和压力传感器给单片机控制电路一控制信号，单片机控制电路再对电磁阀进行控制，使电磁阀关闭。

软件流程图如图2所示，当系统开始运作时，系统开始初始化，单片机控制电路开始运作，红外热释传感器判断是否有人使用，当有人使用时，红外热释电传感器会将光信号转变为电信号，传送给单片机一电信号，单片机经过运算，给电磁阀一控制信号，控制电磁阀的打开，此时，水会从水管中流出，水流计开始工作，计算水流量的大小，并通过单片机控制电路将当前水流量大小显示在显示屏上，通过单片机控制电路的运算，统计一段时间内的用水量，并将其显示在显示屏上，水槽中的光敏传感器与压力传感器始终检测水槽中的水位，当水位达到水槽的2/3时，光敏传感器与压力传感器给单片机控制电路一电信号，单片机控制电路得到该信号后便发送一信号给电磁阀，此时，电磁阀关闭。

本实用新型的电路图如图3所示，本实用新型的单片机使用AT89C52型号单片机，图中包含了单片机的最小系统，其中，在电路中用按键替代红外热释电传感器，并将传感器的一端与单片机的I/O口相连，再由单片机的P0.0—P0.7连接显示屏显示当前的水流量大小，P1.5口连接电磁阀开关，其中R6为限流电阻，Q1对单片机的电信号进行放大，使电信号可以对电磁阀进行控制，P1.6、P1.7口分别连接水槽上的光敏传感器与压力传感器，用来测量当前水位。

本实用新型具有广泛的用途，可以设置在家庭生活中的水管和水槽中，也可以将其放置在学校，公共卫生间等一些公众场所，尤其是在敬老院等老人经常出入的场所最为实用。本实用新型的水槽上设置有水位检测模块，该模块主要就是针对老年人等一些健忘人群，在水位达到水槽的2/3时，水可以自行关闭，可以达到节约用水，节能减排的作用。本实用新型设有红外热电释传感器，实现了自动水开关的功能，达到了智能化的方面。水流量的监测可以对一段时间内的用水量进行监控，让人明确自己的用水量，达到节约用水的效果。该实用新型具有结构简单、安装方便、智能控制等特点。

Claims (6)

1.一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，包括水管、水槽、水流计、红外热释电传感器、光敏传感器、压力传感器、电磁阀、单片机控制电路、显示屏、电源模块；所述水流计一端与水管相连，所述水流计另一端与单片机控制电路相连，所述红外热释电传感器与水管相固定，所述红外释热电传感器一端与单片机控制电路连接，所述压力传感器与光敏传感器与水槽相固定，所述压力传感器与光敏传感器一端与单片机控制电路相连，所述显示屏与单片机控制电路连接，所述电源模块依次与单片机控制电路和电磁阀连接。

2.如权利要求1所述的一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，其特征在于：所述单片机控制电路采用AT89C52单片机控制芯片。

3.如权利要求1所述的一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，其特征在于：所述电源模块分为5V电和12V电分别给单片机控制电路和电磁阀供电。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，其特征在于：所述光敏传感器、压力传感器是对水槽中的水位及水量进行检测。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，其特征在于：所述电磁阀一端通过继电器与单片机控制电路连接，所述电磁阀起到开关作用，利用继电器来实现单片机对所述电磁阀的控制。

6.如权利要求1至3中任意一项所述的一种基于水流量监测的智能水开关控制系统，其特征在于：所述水流计为霍尔涡轮流量计，是通过磁性转子转动，霍尔传感器输出相应脉冲信号来实现水流量大小的统计。