基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]單片機控制技術是一種應用廣泛的智能控制技術，單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。另外，利用遠程無線傳輸技術，實現對公共場所異常用水(過量用水或漏水)進行無線遠程監控報警的目的。
[0002]本發明是對單片機控制技術以及無線傳輸技術的一種實際應用，將水流信號轉換成電信號處理，并且采用無線遠程傳輸技術，能夠方便、高效地解決用水浪費的現象，達到了節約用水，保護水資源的目的。
【背景技術】
[0003]水是一種寶貴的資源，對于人類來說，淡水資源尤其珍貴。我國又是一個水資源極其匱乏的國家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。因此，節約用水，防止水資源浪費，勢在必行。
[0004]在我們日常生活中，水資源浪費的現象屢見不鮮，我們經常遇到水管漏水但是相關管理人員沒有及時發現從而造成自來水白白地浪費的現象。也有人過量用水，造成水資源很大浪費，所以，在公共場所安裝過量用水或漏水監控報警裝置不失為一種有效的節水措施。
[0005]本裝置采用單片機智能控制并利用遠程無線傳輸技術，能夠及時有效地遠程監控用水異常的情況，且使用方便，易于操作，還符合當前節約用水的環保主題，具有很好的應用前景和節水效益。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是為公共場所提供用水遠程無線監控報警的裝置。
[0007]本發明采用的技術方案是:
[0008]由水流傳感器檢測流水流動信號，如有，則輸出一個高頻矩形脈沖，接著進入整流電路，并用lm324芯片將信號變成持續的低電平信號，該信號進入單片機I中，若低電平信號持續達到限定的時間，說明這段時間一直有流水，連續用水超過預設時間可以判斷為用水異常，則單片機系統I發射警示信號；接收裝置即單片機系統2接受該警示信號后觸發蜂鳴器，從而達到報警的目的。
[0009]整個設計系統包括發射和接收兩大模塊(如圖1所示)，具體組成如下:發射模塊:包括水流傳感器、信號整流電路、單片機系統1、無線發射；接收模塊:單片機系統2、無線接收。
[0010]本發明要實現的功能是:用5v的電源對各模塊供電，當達到上述條件時接收模塊蜂鳴器發出響聲，實現遠程(一千米內)用水異常監控報警的目的。
[0011]1、基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置包含兩個功能模塊:發射模塊:水流傳感器(I)、整流電路(2)、單片機系統I (3)、無線發射電路(4);接收模塊:單片機系統2(5)、無線接收電路(6)。其中水流傳感器(I)、整流電路(2)、單片機系統I (3)、無線發射電路(4)順次連接構成發射模塊；單片機系統2 (5)與無線接收電路(6)相連接構成接收模塊。通過這兩個模塊，可使整個監控報警系統正常工作。
[0012]2、基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特征在于，通過所述裝置(I)檢測有無水流。可實現功能:若無水流，則沒有輸出，若有水流，輸出占空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v的矩形波脈沖信號。
[0013]3、基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置通過整流電路(2)中電容及lm324芯片進行電壓比較，可實現功能:對水流傳感器輸出的矩形波脈沖整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設置合適的參考電壓(共設置兩個，分別大于和小于整流后的兩個電壓幅值)，電壓比較之后通過一個與門電路，輸出連續的低電平，然后將低電平信號送入單片機系統I。如果信號(低電平)持續時間超過所設置的限度(意味著這段時間一直在流水)，可以判斷為用水異常，立即產生指令送入無線模塊并發射出去。可以通過一個多檔開關控制(設置)過量用水時間限度，時間限度可根據具體用水場合正常用水情況個性化設置。在沒有達到報警時間內，若用水停止，視為正常用水，計時器自動復位，可避免誤報警。若持續用水達到報警時間限度，則發出指令信號至無線發射模塊。
[0014]4、基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置的無線發射裝置(4)可實現功能:當接收到單片機系統I發出的指令時，表明被監控場所存在過量用水或漏水現象，立即將報警警示信號通過無線發射裝置發射出去。
[0015]5、基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置的單片機系統2(5)，包含一個無線接收裝置(6)及蜂鳴器。可實現功能，當接收到來自無線發射裝置(4)的警示信號時，通過單片機觸發蜂鳴器發出報警提示音，提示管理辦公室人員存在異常用水(過量用水或漏水)現象，從而達到用水無線遠程監控目的。
【附圖說明】
[0016]圖1監控報警系統模塊結構示意圖；
[0017]圖2整流比較電路；
[0018]圖3發射模塊單片機系統I電路；
[0019]圖4接收模塊單片機系統2電路。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實例和附圖對本發明的具體實施做出詳細說明。
[0021]水流傳感器接用水管處，用5v電源對其供電，檢測有無水流情況，若無流水，則不輸出信號，若有水流發生，輸出占空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v的矩形波脈沖，然后該信號送入整流比較電路。
[0022]如圖2所示，信號通過一個大電容，對水流傳感器輸出的矩形波脈沖整流，縮小電壓幅值，利用lm324電壓比較器設置合適的參考電壓(共設置兩個，分別大于和小于整流后的兩個電壓幅值)，電壓比較之后通過一個與門電路，輸出連續的低電平，然后將信號送入單片機系統I。
[0023]如圖3所示，單片機系統I接收整流電路輸出的信號，如果信號(低電平)持續時間超過所設置的限度(意味著這段時間一直在流水)，可以判斷為用水異常，結果送入無線模塊并發射出去。對于所設置的時間限度，通過一個多檔開關控制(可根據具體用水場合正常用水情況個性化設置)O在沒有達到報警時間內，若用水停止，視為正常用水，計時器自動復位，可避免誤報警。若持續用水達到報警時間，則發出無線警示信號。
[0024]如圖4所示，當無線接收裝置接收到來自無線發射裝置發出的警示信號時，通過單片機觸發蜂鳴器動作，提示管理員有用水異常情況，實現報警，從而達到用水監控的目的。
[0025]綜上所述:整個系統接通5V電源(或利用轉換器插入220V插座)，打開開關，只需觀察無線接收模塊的蜂鳴器是否發出警示報警，即可實現對異常用水進行遠程監控的功會K。
【主權項】
1.基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置，其特征在于包含兩個功能模塊:發射模塊:水流傳感器(I)、整流電路(2)、單片機系統I (3)、無線發射電路(4);接收模塊:單片機系統2(5)、無線接收電路(6);其中水流傳感器(1)、整流電路(2)、單片機系統I (3)、無線發射電路(4)順次連接構成發射模塊；單片機系統2 (5)與無線接收電路(6)相連接構成接收模塊；通過這兩個模塊，可使整個監控報警系統正常工作。
【專利摘要】本實用新型是基于單片機的異常用水遠程監控報警裝置，主要由發射和接收兩個模塊。發射模塊包括水流傳感器、信號整流電路、單片機系統1，無線發射裝置；接收模塊包括單片機系統2、無線接收裝置、蜂鳴器。基本工作過程為：水流傳感器檢測是否有流水情況，若有水流流動則產生脈沖信號并輸入整流電路處理輸出持續低電平信號，將低電平信號輸入單片機系統1，如果檢測到持續的流水信號超過了設定的時間限度(可根據用水場合個性化設置時間限度)，則發射警示信號到無線接收裝置并利用單片機系統2發出指令，觸發蜂鳴器報警，從而實現異常用水遠程無線監控。該裝置采用無線傳輸技術，因此可以將接收端安放在一千米以內的管理辦公室，進行遠程監控用水異常(過量用水或漏水)現象，具有很好的節水效益。
【IPC分類】G08B21-00, G08B25-10
【公開號】CN204375105
【申請號】CN201420669513
【發明人】劉藝璇, 楊昕川, 劉光華, 徐廣玉, 劉榮福, 戴艮鴻
【申請人】天津工業大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年11月12日