水龙头作为日常生活中频繁使用的设备,其智能化改造显得尤为重要。传统水龙头操作繁琐,易造成水资源浪费,且在公共卫生场所存在交叉感染的风险。基于辉芒微8位MCU的红外感应水龙头方案应运而生,它以极简的硬件架构、卓越的性能表现和丰富的人性化功能,为水龙头行业带来了一场智能化的革新风暴,不仅提升了使用体验,更在节水环保与公共卫生安全方面发挥了重要作用。
功能单元 | 传统方案 | 辉芒微方案 |
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红外发射 | MCU+三极管+MOS | MCU直驱,PWM占空比随环境自动调节 |
信号放大 | 运放+比较器+可调电阻 | 内置12位ADC+可编程增益放大器 |
电磁阀驱动 | 专用驱动IC | MCU大电流口+单颗MOSFET |
供电 | 升压+稳压+LDO | MCU内部LDO+超低功耗sleep |
外围器件 | 20颗以上 | 8颗以内 |
辉芒微MCU采用1T 8051内核,主频最高16 MHz,却能在250 µA下跑满速。关键外设:
• 12-bit ADC,采样速率200 ksps,可把1 mV级红外回波拉到满量程;
• 硬件捕获/比较单元,1 µs级脉冲计数,精准识别“伸手”与“晃手”;
• 256 B真EEPROM,掉电保存用户距离、模式、累计用水量;
• 6 kV ESD、4 kV EFT,无需额外TVS也能过群脉冲实验。
上电5 s内采样背景红外强度,建立环境基线;
每隔100 ms发射38 kHz调制脉冲,ADC采样后做滑动平均;
当信号强度>基线+Δ1,判定“有人”,立即开阀;
若信号强度<基线+Δ2(Δ2<Δ1)持续500 ms,判定“人离开”,关阀;
Δ1、Δ2随环境光强实时修正,阳光直射不误触发,夜间不误关。
算法代码仅200行,全部ROM占用<1 KB,留给二次开发的空间充足。
场景 | 设定距离 | 工作模式 | 电池寿命 |
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家用台盆 | 6 cm | 即时通断 | 2年(4节5号) |
写字楼公厕 | 15 cm | 30 s定量 | 1.5年 |
医院手术室 | 10 cm | 免接触长流水+脚控备用 | 1年 |
• 0.3 s极速响应:伸手即来,缩手即停;
• 6–20 cm无级调距:磁棒或按键一次设定,掉电记忆;
• 电池低压<20 %:红灯慢闪+蜂鸣“滴滴”,提前一周提醒;
• 假期模式:24 h无人用水自动深度睡眠,电流0.5 µA;
• 一键自清洁:长按感应区5 s,电磁阀高频脉冲冲走杂质;
• 扩展接口:UART口保留,可接蓝牙、LoRa、NB-IoT,秒变智慧水务终端。
当8位MCU遇上红外感应,看似“小马拉大车”的组合,却因为辉芒微MCU在模拟、功耗、可靠性上的长期积累,让水龙头拥有了“感知-决策-执行”的完整闭环。省下的不只是BOM成本,更是用户每一次伸手时的安心与信任。以上就是深圳三佛科技分享的红外感应水龙头方案。深圳市三佛科技专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、32位单片机。