浅谈基于单片机的智能出水水龙头的设计

IECAUC2017114

王晓利 毛宇阳 王宇艳 中国民航大学电子信息与自动化学院

1.单片机原理内涵及特点

单片机简单的来说是依托现代计算机信息技术为控制的在线式实时控制原理操作，仅仅需要在较少的成本下就可以实现进行现场控制并且有较强的抗干扰能力的技术原理。单片机就像一个电脑一样，可以按照程序设定进行各项工作的完成，还可以随时进行修改处理，改变程序进行，通过不同的程序实现不同的功能。

单片机有很多鲜明的特点，这些优点也使得单片机应用于各个领域如家用电器、智能仪器仪表、工业自动化、自动控制、通信、国防技术尖端、汽车电子

设备等领域，它的体积非常的小，运作中的功能消耗也很低；另外，它的控制作用非常强，使用起来高效快捷，并且在是使用时还可以结合不同的传感设备，使电压、电流、功率频率、湿度、流量、厚度、压力等物理量的测量。单片机和各类仪器的结合运用使得各类仪器更加数字化、智能化、功能组合在一起更加的强大。

2.设计过程与硬件设计应用

智能出水水龙头的科技中心是单片机，通过单片机与各感应系统的融合，来达到自动化的装备应用。在设计上用户可以根据自己的家居喜好来设定用水量以及温度设计，通过感应系统根据输入的数值，单片机进行智能化的处理，恒温出水，通过微电脑的控制开关实现自动感应与节水的效用。

2.1 单片机控制模块

该方案采用STC12C5A08PWM单片机实现,这款单片机是非常高效迅速的，并且耗电量比较低，它也是新一代的单片机在智能领域的第一次突破性应用设计,它的指令代码完全兼容传统模式，不但达到了速度快的效果，甚至可以达到之前速度的12倍之多。它的内部集成电路也是采用了专用复位电路，两路PWM,片内还有8KBFLASHROM,1280BRAM,并且支持ISP。

2.2 水流控制模块

该智能出水水龙头的方案设计中，当热水和冷水同时进入的时候，会采用自动感应装置通过调节阀来吧水温调节到设定的温度，通过单片机的回路信号以及通过电动调节来控制出水量，并且通过感应技术的应用只有人手靠近时才会出水，离开设定距离就不会出水。在一定程度上节约了大量的用水量，此水流控制模块的设计应用是智能出水水龙头的具体应用体现。

2.3 键盘模块

键盘采用普通设计与触屏设计，在普通设计9宫格的基础上增加触屏的设计，不仅可以用键盘上的数字进行设定数值操作，还采用了智能手机的触屏，让用户可以在一级一级的选项中选择自己需要的服务。键盘上也是采用按钮式的选择方法设计，并采用防水设计，可以延长使用寿命。

2.4 显示模块

为了使用户拥有更好的用户体验，在显示模块上采用液晶屏显示，清晰明了的显示用户设定的各项数值，并随时可以进行调整。在用惯了手机屏幕体验的用户再去用水龙头上的触屏设计就更加的得心应手，智能出水水龙头的触屏的设计使得还在选择上并采用动态滚动滑屏的方式设计，实现用户的高科技体验效果。

3.设计过程与软件设计应用

单片机的智能出水水龙头的设计以单片机为核心的基础应用，在软件上也采用了很多种方式例如汇编语言、c51语言以及各类操作系统。

3.1 汇编语言

汇编语言简单地说就是运用于计算机、微处理器、微控制器的一种机用语言，也被称为符号语言。在汇编语言的运用上，通过助记符来来代替机器语言进行指令操作。对应着不同的机器语言指令集，通过汇编过程转换成机器指令，并进行运作，在一些驱动程序和嵌入式的操作系统中都会用到汇编语言。由于它可以直接面向机器，所以被广泛应用，就如单片机的智能出水水龙头中就可以直接简捷的通过汇编语言的编入去有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/O端口，来完成水龙头的智能化操作。

3.2 结构化程序编程

在于单片机的智能出水水龙头的设计中，还采用了结构化编程程序设计，它是采用了电子程序、程序码区块以及while循环系统的为组成的编程。通过程序设定，基于单片机的基础上编制智能出水水龙头的程序，使内部的程序设定完美的切合用户所要达到的实际效果。

3.3 模块化程序编程

模块化程序编程也属于计算机编程，也就是说程序的编写是先由主程序，然后到子程序，最后到子过程的过程程序，然后把软件的一系列主要的结构和流程进行编程。通过输入和输出的方式进行。这种理念本身就是一种绿色设计理念正好符合智能出水水龙头的设计理念，在提高产品质量的同时兼顾生态和环保的理念设计，使得智能出水水龙头的设计更加的完善。

4 总结

基于单片机的智能出水水龙头的设计是集合现在智能优化基础上设计出来的高科技产品，在方便人们生活的同时，还节约了大量的水资源。通过单片机原理的应用，使水龙头实现了自动化的管理，真正实现了可操控，可定量的智能管理应用。在具备美观价值的基础上，还有很高的实际应用的价值，这种智能的出水水龙头的设计是创新先进的理念下的智能应用，人们也将在不断创新的基础上创造出更多智能的产品设计。

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