水龍頭作為日常生活中頻繁使用的設備,其智能化改造顯得尤為重要。傳統水龍頭操作繁瑣,易造成水資源浪費,且在公共衛生場所存在交叉感染的風險。基于輝芒微8位MCU的紅外感應水龍頭方案應運而生,它以極簡的硬件架構、卓越的性能表現和豐富的人性化功能,為水龍頭行業帶來了一場智能化的革新風暴,不僅提升了使用體驗,更在節水環保與公共衛生安全方面發揮了重要作用。
功能單元 | 傳統方案 | 輝芒微方案 |
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紅外發射 | MCU+三極管+MOS | MCU直驅,PWM占空比隨環境自動調節 |
信號放大 | 運放+比較器+可調電阻 | 內置12位ADC+可編程增益放大器 |
電磁閥驅動 | 專用驅動IC | MCU大電流口+單顆MOSFET |
供電 | 升壓+穩壓+LDO | MCU內部LDO+超低功耗sleep |
外圍器件 | 20顆以上 | 8顆以內 |
輝芒微MCU采用1T 8051內核,主頻最高16 MHz,卻能在250 μA下跑滿速。關鍵外設:
? 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級脈沖計數,精準識別“伸手”與“晃手”;
? 256 B真EEPROM,掉電保存用戶距離、模式、累計用水量;
? 6 kV ESD、4 kV EFT,無需額外TVS也能過群脈沖實驗。
上電5 s內采樣背景紅外強度,建立環境基線;
每隔100 ms發射38 kHz調制脈沖,ADC采樣后做滑動平均;
當信號強度>基線+Δ1,判定“有人”,立即開閥;
若信號強度<基線+Δ2(Δ2<Δ1)持續500 ms,判定“人離開”,關閥;
Δ1、Δ2隨環境光強實時修正,陽光直射不誤觸發,夜間不誤關。
算法代碼僅200行,全部ROM占用<1 KB,留給二次開發的空間充足。
場景 | 設定距離 | 工作模式 | 電池壽命 |
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家用臺盆 | 6 cm | 即時通斷 | 2年(4節5號) |
寫字樓公廁 | 15 cm | 30 s定量 | 1.5年 |
醫院手術室 | 10 cm | 免接觸長流水+腳控備用 | 1年 |
? 0.3 s極速響應:伸手即來,縮手即停;
? 6–20 cm無級調距:磁棒或按鍵一次設定,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無人用水自動深度睡眠,電流0.5 μA;
? 一鍵自清潔:長按感應區5 s,電磁閥高頻脈沖沖走雜質;
? 擴展接口:UART口保留,可接藍牙、LoRa、NB-IoT,秒變智慧水務終端。
當8位MCU遇上紅外感應,看似“小馬拉大車”的組合,卻因為輝芒微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-執行”的完整閉環。省下的不只是BOM成本,更是用戶每一次伸手時的安心與信任。以上就是深圳三佛科技分享的紅外感應水龍頭方案。深圳市三佛科技專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、32位單片機。