在公共衛(wèi)生意識日益增強(qiáng)的今天，非接觸式皂液器已成為家庭、醫(yī)院、學(xué)校及商業(yè)場所的標(biāo)配。本方案采用輝芒微（FMD）8位增強(qiáng)型單片機(jī)為核心，以極優(yōu)的性價(jià)比將“紅外測距 + 電機(jī)驅(qū)動(dòng) + 低功耗管理”三要素濃縮進(jìn)一顆MCU，實(shí)現(xiàn)“伸手即出液、縮手即停、缺液提醒、超長續(xù)航”的完整體驗(yàn)。

硬件框架

    主控：輝芒微MCU（8K Flash/512 B RAM/256 B EEPROM，12位ADC，2路PWM，內(nèi)置高精度RC 16 MHz±1 %）。

    紅外測距：單發(fā)單收架構(gòu)，發(fā)射管IR204-A，接收管PT204-6B，MCU內(nèi)部運(yùn)放+12位ADC采樣，省掉外部運(yùn)放。

    電機(jī)驅(qū)動(dòng)：PWM直驅(qū)MOSFET AO3400，配合續(xù)流二極管SS14，單節(jié)3 V-6 V寬壓升壓到5 V給電機(jī)。

    液位檢測：彈簧探針+分壓電阻，利用MCU ADC通道實(shí)現(xiàn)無接觸電容式液位判斷。

    人機(jī)界面：一顆RGB三色LED + 蜂鳴器提示，工作/缺液/低電量狀態(tài)一目了然。

    供電：4 × AAA電池或單節(jié)18650鋰電池可選，板載LDO XC6206（靜態(tài)6 μA）+ 電源路徑管理。

軟件功能

深圳三佛科技推出的紅外感應(yīng)皂液器方案，主控芯片使用輝芒微MCU單片機(jī)，MCU實(shí)現(xiàn)的功能如下：

    紅外感應(yīng)算法

    ? 動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)：上電10 s內(nèi)自學(xué)習(xí)環(huán)境值，每30 min自動(dòng)更新，徹底消除灰塵、陽光干擾。
    ? 雙閾值判斷：距離閾值 + 信號斜率，誤觸發(fā)率＜0.1 %。

    出液控制策略

    ? 三種出液量可選（0.6 mL / 1.0 mL / 1.5 mL），通過LED顏色+短按按鍵循環(huán)設(shè)置。
    ? 自適應(yīng)泡沫泵：PWM占空軟啟動(dòng)（0→60 %），防止飛濺；關(guān)斷時(shí)反向剎車，減少滴液。

    低功耗管理

    ? MCU Sleep + Timer2喚醒，每250 ms檢測一次紅外，平均電流僅18 μA。
    ? 電機(jī)運(yùn)行時(shí)，MCU進(jìn)入Idle，PWM由硬件輸出，總運(yùn)行電流＜120 mA。

    智能提醒

    ? 缺液：連續(xù)3次出液量不足即閃紅燈+“滴滴”兩聲。
    ? 低電量：電池電壓＜3.2 V，綠燈慢閃，提示用戶更換。

    校準(zhǔn)與量產(chǎn)

    ? 一鍵校準(zhǔn)模式：長按按鍵5 s進(jìn)入，LED藍(lán)燈常亮，此時(shí)伸手即可寫入新閾值到EEPROM。
    ? 產(chǎn)測工裝：UART輸出調(diào)試信息（9600 bps），上位機(jī)自動(dòng)判別PASS/FAIL。

方案亮點(diǎn)

? 單芯片：輝芒微MCU內(nèi)部運(yùn)放+ADC+PWM+大電流IO，省掉運(yùn)放、比較器、驅(qū)動(dòng)IC，BOM極簡。

? 超低功耗：整機(jī)待機(jī)功耗是市面常見方案的1/3，電池壽命延長一倍。

? 易量產(chǎn)：僅一個(gè)按鍵+一顆LED完成全部交互，工裝成本低；UART日志便于追蹤。

? 易擴(kuò)展：留有I2C接口，可直接外掛藍(lán)牙BLE模塊，升級為手機(jī)查看剩余液量。

量產(chǎn)數(shù)據(jù)

? 已在國內(nèi)三家衛(wèi)浴品牌批量出貨，月產(chǎn)能50K。
? 不良率＜300 ppm，通過ROHS/CE/FCC認(rèn)證。

結(jié)語

輝芒微8位MCU以“夠用、好用、耐用”之姿，把復(fù)雜的紅外感應(yīng)系統(tǒng)濃縮成單芯片方案，讓潔凈觸手可及。以上就是深圳三佛科技分享的紅外感應(yīng)皂液器方案。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)。