基于物联网的智能家居防漏水系统

王雅君　胡宇祥　张仕镜　王凤伟

摘 要：本系统基于单片机，可防止家居生活用水过程中的自来水泄漏。本系统硬件部分以STC89C为中央处理器，LCD1602为显示模块，操作按键、漏水检测模块、WIFI模块、控制模块等电路构成，实现了家居用水管泄漏问题的检测、报警和电磁阀门的远程自动控制等功能。

关键词：STC单机片；智能家居；防漏水系统；室内装修

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.086

1 设计背景

随着人们生活水平的不断提高，对生活品质的追求也在逐渐提高，室内装修、装饰越来越精致、高档。而在人们的日常生活中，每年因管道破裂漏水、忘记关闭水龙头造成的长时间流水，进而浸泡房屋地面的情况时有发生。这不仅浪费了大量的水资源，还使人们受到了经济损失。

目前，家庭自来水终端仍没有较好的泄漏防护装置。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 系统总体方案设计

本系统可以通过检测用水管道中的水是否长时间流动来判断是否存在漏水现象，进而关闭电磁阀，控制水流。当家中用水设备一直打开，且用水量达到上限设定值时，系统会判断为漏水，单片机向控制模块发出关闭信号，切断水路，此时无水流出；当家中用水设备启动，用水量达到上限设定值前停止用水时，单次用水量清零，装置重新处于待命状态。家中用水设备再次打开时，重复上述过程，但只要每次用水量不超过上限设定值，水路就不会切断。该设计可以从两方面控制家庭漏水问题，而用水量达到上限设定值可根据需求任意设定。

3 装置实施

系统硬件设计如图1所示。本系统硬件部分以中央处理器、显示模块、操作按键、漏水检测模块、WiFi模块、控制模块等构成。

图1 系统硬件结构框图

STC89C作为中央处理器，能实现漏水智能检测、声光报警、控制阀门等功能。通过按键可以实现设定水流量上限值和手动控制等功能，显示模块使用LCD1602显示控制模块状态、WiFi模块状态等，流量传感器选用涡轮传感器，A/D转换器采用的是AD0809，报警元件采用蜂鸣器和发光二极管，可实现声光报警。

3.1 流量计电路

首先要对流量进行检测，主要由流量传感器采集流量数据，然后经过AD转换器将连续的模拟信号离散化后传给本设计的单片机，具体如图2所示。

3.2 主控芯片接口电路

STC89C作为中央处理器，能实现漏水智能检测、声光报警、控制阀门等功能。该型号单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制，且体积小、硬件安装简单，既可以单独对液位传感器进行控制，还可以与PC机通信。主控芯片接口电路如图3所示。

3.3 液晶显示屏电路

单片机软件系统根据事先设定好的值对采集信息进行处理，输出离散的数字信号。数字信号通过液晶屏显示，从而实现对流量信息的实时显示；显示模块主要具有控制流量数据、显示控制模块状态、显示WiFi模块状态等功能。在本次设计中，显示模块使用LCD1602，如图4所示。

3.4 按键电路

可通过按键设置最低和最高警戒流量值。当流量不在正常范围内时，报警电路便会同时发出报警声，提醒流量超出正常范围，需及时采取措施。按键电路如图5所示。

4 结束语

本装置智能化程度高、保护可靠，能有效避免应因意外漏

水而造成的财产损失，因此，具有一定的商业推广价值。在系统设计过程中应该会有一些欠考虑的因素需要在以后的设计过程中不断改进和完善。

参考文献

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[2]吴洋，许建明，陈炯明.基于单片机的无线智能家居设计[J].电子世界，2016（09）.

[3]郭占龙.基于单片机的智能家居控制系统的设计[J].微计算机信息，2007，23（05）.

[4]田端财.基于AT89C51单片机漏水防护装置设计[J].数字技术与应用，2013（05）.

〔编辑：张思楠〕