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水龍頭作為日常生活中頻繁使用的設(shè)備，其智能化改造顯得尤為重要。傳統(tǒng)水龍頭操作繁瑣，易造成水資源浪費(fèi)，且在公共衛(wèi)生場所存在交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。基于輝芒微8位MCU的紅外感應(yīng)水龍頭方案應(yīng)運(yùn)而生，它以極簡的硬件架構(gòu)、卓越的性能表現(xiàn)和豐富的人性化功能，為水龍頭行業(yè)帶來了一場智能化的革新風(fēng)暴，不僅提升了使用體驗(yàn)，更在節(jié)水環(huán)保與公共衛(wèi)生安全方面發(fā)揮了重要作用。
| 功能單元 | 傳統(tǒng)方案 | 輝芒微方案 |
|---|---|---|
| 紅外發(fā)射 | MCU+三極管+MOS | MCU直驅(qū)，PWM占空比隨環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié) |
| 信號放大 | 運(yùn)放+比較器+可調(diào)電阻 | 內(nèi)置12位ADC+可編程增益放大器 |
| 電磁閥驅(qū)動(dòng) | 專用驅(qū)動(dòng)IC | MCU大電流口+單顆MOSFET |
| 供電 | 升壓+穩(wěn)壓+LDO | MCU內(nèi)部LDO+超低功耗sleep |
| 外圍器件 | 20顆以上 | 8顆以內(nèi) |
輝芒微MCU采用1T 8051內(nèi)核，主頻最高16 MHz，卻能在250 μA下跑滿速。關(guān)鍵外設(shè)：
? 12-bit ADC，采樣速率200 ksps，可把1 mV級紅外回波拉到滿量程；
? 硬件捕獲/比較單元，1 μs級脈沖計(jì)數(shù)，精準(zhǔn)識(shí)別“伸手”與“晃手”；
? 256 B真EEPROM，掉電保存用戶距離、模式、累計(jì)用水量；
? 6 kV ESD、4 kV EFT，無需額外TVS也能過群脈沖實(shí)驗(yàn)。
上電5 s內(nèi)采樣背景紅外強(qiáng)度，建立環(huán)境基線；
每隔100 ms發(fā)射38 kHz調(diào)制脈沖，ADC采樣后做滑動(dòng)平均；
當(dāng)信號強(qiáng)度>基線+Δ1，判定“有人”，立即開閥；
若信號強(qiáng)度<基線+Δ2（Δ2<Δ1）持續(xù)500 ms，判定“人離開”，關(guān)閥；
Δ1、Δ2隨環(huán)境光強(qiáng)實(shí)時(shí)修正，陽光直射不誤觸發(fā)，夜間不誤關(guān)。
算法代碼僅200行，全部ROM占用<1 KB，留給二次開發(fā)的空間充足。
| 場景 | 設(shè)定距離 | 工作模式 | 電池壽命 |
|---|---|---|---|
| 家用臺(tái)盆 | 6 cm | 即時(shí)通斷 | 2年（4節(jié)5號） |
| 寫字樓公廁 | 15 cm | 30 s定量 | 1.5年 |
| 醫(yī)院手術(shù)室 | 10 cm | 免接觸長流水+腳控備用 | 1年 |
? 0.3 s極速響應(yīng)：伸手即來，縮手即停；
? 6–20 cm無級調(diào)距：磁棒或按鍵一次設(shè)定，掉電記憶；
? 電池低壓<20 %：紅燈慢閃+蜂鳴“滴滴”，提前一周提醒；
? 假期模式：24 h無人用水自動(dòng)深度睡眠，電流0.5 μA；
? 一鍵自清潔：長按感應(yīng)區(qū)5 s，電磁閥高頻脈沖沖走雜質(zhì)；
? 擴(kuò)展接口：UART口保留，可接藍(lán)牙、LoRa、NB-IoT，秒變智慧水務(wù)終端。
當(dāng)8位MCU遇上紅外感應(yīng)，看似“小馬拉大車”的組合，卻因?yàn)檩x芒微MCU在模擬、功耗、可靠性上的長期積累，讓水龍頭擁有了“感知-決策-執(zhí)行”的完整閉環(huán)。省下的不只是BOM成本，更是用戶每一次伸手時(shí)的安心與信任。以上就是深圳三佛科技分享的紅外感應(yīng)水龍頭方案。深圳市三佛科技專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、32位單片機(jī)。