黪 ｌ救字技术 ＿ｒ 静 数控技术 基于ＡＴ８９Ｃ５ １单片机漏水防护装置设计 田端财 （山东化工职业学院山东淄博２５５４００） 摘要：本设计是基于单片机技术实现了漏水防护装置。本装置硬件部 ｖＲＡＴ８９Ｃ５１ 中央处理器，ＬｃＤ１６０２为显示模块，组合键盘、复住电路、 检测模块、报警模块、控制模块等电路而成。装置实现了水管泄漏问题的检测、报警和阀门的自动、手动控制等功能。本莓置软件部分在Ｋｅｉ１环 境下完成，用ｃ语言编写相关程序。本装置结构简单，安装灵活，性能稳定，具有较高的实用价值。 关键词：漏水防护装置ＡＴ８９Ｃ５１ ＬＣＤ１６０２检测报警阀门 中图分类￣：ＴＧ４０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏ０７—９４１６（２０１３）０５—００２１ ０１ １背景 近年来，家家户户也都用上了洗衣机、热水器等各种与自来水 有关的电器。然而自来水给人们带来便利同时，也带来的不少问题， 如因停水忘关水龙头，自来水开关、管路等年久失修，热水器上水系 统忘关或损坏等都会造成自来水泄漏问题，泄漏一方面造成水资源 浪费；另一方面也可能浸泡损坏地板或其它家具造成财产损失，如 果住楼房泄漏的自来水渗漏到底层住户造成的损失也很大。但目前 家庭自来水终端仍没有成型的泄漏防护装置。基于上述原因可知设 计一个实用的自来水终端的漏水防护装置是很有必要的。 ２可行性研究 通常，人们在使用然气的时候，为避免燃气泄漏，采取的措施是 在用户终端安装一个报警装置，当发生燃气泄漏时此装置可及时发 出警报并切断然气开关。通过分析，自来水和然气在管道中输送形 式大同小异，只要能够准确及时的感知自来水泄漏，是可以借鉴然 气泄漏装置设计思路的。燃气泄漏报警装置是通过气敏传感模块、 中央处理器和报警切断控制模块实现对燃气泄漏的及时感知和报 警并自动切断气路。据此分析感知漏水方案主要有两种：（１）检测地 面上是否有水；（２）检测水管中的水是否流动。方案一，自来水家庭 终端主要是一些与水直接接触的场所，地面时常潮湿甚至有水，这 些水可能不是漏水所致，因此此方不理想。而方案二根据只要终端 漏水管中的水必然流动否则静止，此方较准确。另此方存在的问题 是人们正常用水时，水管中的水也会流动而造成误判，此问题可通 过时间延时解决，延时时间可人为设定；也可设置手动控制模块实 现手动、自动的灵活切换。综上所述可知方案二有效、可行。 ３装置实施 ３．１装置设计要求 如图１装置设计框图 信号线 叶片 图２水流传感器剖面图 漏水防护装置主要部件：中央处理器、延时模块、报警模块、漏 水检测模块、控制模块、手动控制模块等（如图１）。本装置硬件选用 Ａｔｍｅｌ的ＡＴ８９Ｃ５ ｌ作为核心元件，能实现漏水检测、报警、控制阀门 等功能，能够区分是正常用水还是泄漏问题。在其外围连接键盘用 以实现设定延时时间和手动控制等功能，显示模块使用ＬＣＤ１６Ｏ２显 示用户设定时间、系统状态等。 ３．２装置设计方案（如图２） 此装置主要由单片机、检测模块、报警和控制电路组成。单片机 是系统控制核心，其各引脚分配为晶振电路（１８、１９脚），检测信号从 Ｐ３．３输入，Ｐ１．１接开关ＳＤ用于手动控制阀门，报警与控制信号分别 从Ｐ２．０、Ｐ２．４输出，Ｐ２．４输出的信号经驱动电路控制阀门。此装置 漏水检测模块是在水管上串联一个水流传感器（图２）装置，此装置 原理是当水管中的水流动时推动叶片摆动，同时拔动微动开关并转 换为电信号发送给上位机（中央处理器）；否则它不被触发。整个装 置的基本原理是水流传感器拾取水流信号，转换为电信号上传给中 央处理器，为区分正常用水还是漏水，增设了时间延时模块中央处 理器分析水流信号是否超过延时时间（可调），如超则认为漏水并输 出两个脉冲信号一个驱动报警电路报警，一个经驱动放大到达控制 电路关闭电磁阀门。如拾取的水流信号持续的时间小于延时时间， 则认为是正常用水不予处理，此时中央处理器清零复位，重新开始 新一轮的水流信号检测工作。 ３．３装置设计结论 当有漏水问题时，检测电路检测到并产生“水一电”信号转换送 给上位机（中央处理器），上位机控制报警电路发出预警，经分析、延 时、判定为漏水时，发出报警信号，同时启动控制处理模块关闭电磁 阀门，切断水源，如果可能还可加载水泵之类的装置对泄漏的水加 以回收。总之经过测试，本装置基本实现了本次设计的初衷，并且操 作简单安装方便。 ４结语 本装置的设计采用了单片机技术，用户控制功能多样、灵活，电 路简洁，成本较低，稳定性强；电磁开关可以实现手动控制，增强了 装置的通用性；另外，本装置的中央处理器还预留红外线的控制接 口，可增设红外控制模块和相关软件，实现红外遥控功能。此装置还 可应用到各种液体泄漏问题的检测与防护。在实际应用中，装置运 行的稳定性好、可靠性高、灵敏度高。本装置的性价比也较高，安装 便捷简单，应用方便，具有很高的实用性，因此具有一定的商业推广 价值。 参考文献 ［１］肖婧．单片机系统设计与仿真一一基于ＰＲＯＴＥＵＳ［Ｍ］．北京：北京航 空航天大学出版社，２０ｌ ０． ［２］于永。戴佳。刘波．５１单片机Ｃ语言常用模块与综合设计实例精讲 ［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００８。第二版．