淺析一種智能節(jié)能型多功能水龍頭的設(shè)計

張紅星 程文明

（佛山市恒潔凱樂德衛(wèi)浴有限公司，廣東 佛山 528137）

在平時的生活中，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)計開關(guān)，可融入了自動化的手段，借助于熱敏感應系統(tǒng)，進一步檢測是否有人用水，當人們將手放在水龍頭的下面，就會自動排放水，當手離開時就會斷開，就防止了沒有必要的浪費。

1 系統(tǒng)設(shè)計方案

1.1 系統(tǒng)概括

系統(tǒng)進一步包含用電、發(fā)電儲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信號，單片機進一步發(fā)出相關(guān)指令，對電磁閥的開啟開展有效控制，水龍頭將防水打開，同時水流不斷通過水輪機有效實施發(fā)電，通過充電保護以及穩(wěn)壓模塊的深入處理以后，電能持續(xù)儲存于蓄電池里面，供負載有效使用。

1.2 紅外傳感器

文章借助于52 單片機對光電傳感器進行控制，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 伏交流電來供電，經(jīng)變壓器進一步輸出12V 直流電，以供電磁水閥工作的開展，電磁水閥對電路進行控制、紅外線對接收管實施發(fā)射。由單片機向繼電器供5V 電壓。此電路由紅外線進一步發(fā)射接收管，對外界信號進行采集，當信號出現(xiàn)變化的時候，首先將被測量的變化轉(zhuǎn)化為光信號的變化，接著借助于光電元件把光信號向電信號轉(zhuǎn)變。將電信號輸進電磁閥的相關(guān)控制電路里面，電磁水閥的相關(guān)控制電路按照信號的有效變化，對電磁閥的開關(guān)開展進一步控制。

1.3 發(fā)電儲電

借助于F50-12V 的水輪機，發(fā)電機將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)計儲能部分的時候，水輪機的相關(guān)輸出端憑借LM2596 穩(wěn)壓模塊對直流電壓開展平穩(wěn)的輸出，接著借助于LM7805 的充電保護模塊有效控制直流電壓，這樣能夠進一步確保蓄電池不會被損壞，提升了其安全性[2]。語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間都很短，于是只有少許流量經(jīng)過水輪機，因此發(fā)電量十分有限，蓄電池很適用，不用借助于其余儲能裝置。

2 用電部分設(shè)計

2.1 光纖燈

光纖燈借助于通體光纖材料，并且以LED 燈進一步當作光源。光源的具體發(fā)光組件借助于LED 半導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[3]。在水龍頭的使用過程中，水輪機產(chǎn)生的電能能夠供光纖燈正常工作，可以進一步照明，對資源進行有效節(jié)省。

2.2 語音芯片

ISD1700 系列是Nuvotom 企業(yè)進一步推出的語音芯片，功能非常強大且使用便利，于是文章的語音輸出是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 以及獨立兩類模式使用很方便，而且?guī)в兄甘疽舴?。此芯片的特點主要包含以下：1） 可錄音以及放音10 萬次，包括兩類主要控制方式；2） 能夠至少處理255 段信息；3）各種各樣的錄放時間以及采樣率；4） 運用生動、電壓范圍寬以及音質(zhì)優(yōu)良。本文按照技術(shù)手冊進一步查得ISD1760 的最佳采樣頻率是8kHz，錄音范疇為40 至120s。為了強化公眾的環(huán)保意，對部分公益性廣告進行不斷播放。

3 效益研究

本文論述的水龍頭進一步擁有紅外感應的作用，能夠在人們離開時對水龍頭進行自動關(guān)閉，對水資源進行節(jié)省，進一步解決了水資源浪費的相關(guān)問題，便利且衛(wèi)生，在食堂和學校等大場合比較適用，避免了疾病的不斷傳播[4]。在水龍頭的使用過程中經(jīng)過水輪機進一步發(fā)電，光纖燈借助于電能開展工作，發(fā)揮照明功能，水龍頭還可以實施語音播報，對部分節(jié)約用水的公益性廣告進行播放，能夠大力強化公眾的環(huán)保意識，產(chǎn)生了極大的環(huán)境、社會以及經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

綜上所述，城市人口以及生活用水量進一步擴增，供水以及用水之間的矛盾被不斷激化，由于人們嚴重浪費水資源，其慢慢減少。作為城市用水的核心部分，水龍頭因為本身的相關(guān)構(gòu)造問題以及公眾的運用不當使得水資源被進一步浪費。對于這個問題，本文對紅外感應的水龍頭進行設(shè)計，當人們離開時自動關(guān)閉，當有人使用時自動放水，防止了水資源的進一步損耗，并且在水龍頭的使用過程中，水流借助于水輪機實施進一步發(fā)電以及儲存，供光纖燈以及系統(tǒng)能夠使用電能，光纖燈可以進行照明，語音芯片對部分節(jié)約用水的公益性廣告進行播放，能夠強化公眾的環(huán)保意識。此水頭龍十分安全以及衛(wèi)生、便利，能夠在酒店以及食堂、學校等人流量非常多的場所進一步運用，防止持續(xù)傳播傳染病，其應用前景十分廣闊。