基于物聯網的智能家居防漏水系統

王雅君　胡宇祥　張仕鏡　王鳳偉

摘 要：本系統基于單片機，可防止家居生活用水過程中的自來水泄漏。本系統硬件部分以STC89C為中央處理器，LCD1602為顯示模塊，操作按鍵、漏水檢測模塊、WIFI模塊、控制模塊等電路構成，實現了家居用水管泄漏問題的檢測、報警和電磁閥門的遠程自動控制等功能。

關鍵詞：STC單機片；智能家居；防漏水系統；室內裝修

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.086

1 設計背景

隨著人們生活水平的不斷提高，對生活品質的追求也在逐漸提高，室內裝修、裝飾越來越精致、高檔。而在人們的日常生活中，每年因管道破裂漏水、忘記關閉水龍頭造成的長時間流水，進而浸泡房屋地面的情況時有發生。這不僅浪費了大量的水資源，還使人們受到了經濟損失。

目前，家庭自來水終端仍沒有較好的泄漏防護裝置?；谏鲜鲈蚩芍?，設計一個實用的自來水終端的漏水防護裝置是很有必要的。

2 系統總體方案設計

本系統可以通過檢測用水管道中的水是否長時間流動來判斷是否存在漏水現象，進而關閉電磁閥，控制水流。當家中用水設備一直打開，且用水量達到上限設定值時，系統會判斷為漏水，單片機向控制模塊發出關閉信號，切斷水路，此時無水流出；當家中用水設備啟動，用水量達到上限設定值前停止用水時，單次用水量清零，裝置重新處于待命狀態。家中用水設備再次打開時，重復上述過程，但只要每次用水量不超過上限設定值，水路就不會切斷。該設計可以從兩方面控制家庭漏水問題，而用水量達到上限設定值可根據需求任意設定。

3 裝置實施

系統硬件設計如圖1所示。本系統硬件部分以中央處理器、顯示模塊、操作按鍵、漏水檢測模塊、WiFi模塊、控制模塊等構成。

圖1 系統硬件結構框圖

STC89C作為中央處理器，能實現漏水智能檢測、聲光報警、控制閥門等功能。通過按鍵可以實現設定水流量上限值和手動控制等功能，顯示模塊使用LCD1602顯示控制模塊狀態、WiFi模塊狀態等，流量傳感器選用渦輪傳感器，A/D轉換器采用的是AD0809，報警元件采用蜂鳴器和發光二極管，可實現聲光報警。

3.1 流量計電路

首先要對流量進行檢測，主要由流量傳感器采集流量數據，然后經過AD轉換器將連續的模擬信號離散化后傳給本設計的單片機，具體如圖2所示。

3.2 主控芯片接口電路

STC89C作為中央處理器，能實現漏水智能檢測、聲光報警、控制閥門等功能。該型號單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術算法和邏輯控制，且體積小、硬件安裝簡單，既可以單獨對液位傳感器進行控制，還可以與PC機通信。主控芯片接口電路如圖3所示。

3.3 液晶顯示屏電路

單片機軟件系統根據事先設定好的值對采集信息進行處理，輸出離散的數字信號。數字信號通過液晶屏顯示，從而實現對流量信息的實時顯示；顯示模塊主要具有控制流量數據、顯示控制模塊狀態、顯示WiFi模塊狀態等功能。在本次設計中，顯示模塊使用LCD1602，如圖4所示。

3.4 按鍵電路

可通過按鍵設置最低和最高警戒流量值。當流量不在正常范圍內時，報警電路便會同時發出報警聲，提醒流量超出正常范圍，需及時采取措施。按鍵電路如圖5所示。

4 結束語

本裝置智能化程度高、保護可靠，能有效避免應因意外漏

水而造成的財產損失，因此，具有一定的商業推廣價值。在系統設計過程中應該會有一些欠考慮的因素需要在以后的設計過程中不斷改進和完善。

參考文獻

[1]于娟，唐瑞.基于89C52單片機的LED顯示器設計[J].科技與創新，2016（01）.

[2]吳洋，許建明，陳炯明.基于單片機的無線智能家居設計[J].電子世界，2016（09）.

[3]郭占龍.基于單片機的智能家居控制系統的設計[J].微計算機信息，2007，23（05）.

[4]田端財.基于AT89C51單片機漏水防護裝置設計[J].數字技術與應用，2013（05）.

〔編輯：張思楠〕