智能水电气开关.doc
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1、2014年重庆地区第7届“合泰杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书 ( 20140136 )智能水电气控制装置重庆大学城市科技学院电气信息学院指导教师: 张红梅 参赛学生 1:程 莉参赛学生 2:王俊棣参赛学生 3:伍海波参赛学生 4:蔡国伟公元 20 1 3 年 12 月 25 日作 品 创 意 书一、 摘要 因为水、电、煤气开阀泄漏无人管理而造成的资源浪费和危险事故不胜枚举,时时监测自动管理的智能水电气控制装置可以解决这一问题,本设计方案以HOLTEK MCU作为主控芯片,加上LCD、GSM芯片、ADC、无线WIFI等外围装置,实现对煤气监测和开关的自动控制以及智能收发短信的功能。利用L
2、CD显示监测信息,并可进行功能设置;利用GSM芯片收发短信;ADC实现模/数信息的转换。本设计实现对水、电、煤气的时时监测及自动控制,以防止漏水无人关造成浪费,煤气泄漏无人管造成危险的情况发生。本智能水电气控制装置监测稳定,性价比高,是现代家庭的可靠选择。二、 作品介绍 (一)、创作动机:大多数家用水电气开关,都是采用手动方式,操作起来十分不便。煤气看不见摸不着,当发生煤气泄漏时,在一定浓度内,人体因为没有察觉出泄漏的煤气而过多吸入一氧化碳等有毒气体便会发生中毒现象。市面上虽有很多煤气检测报警装置,但在报警后等待人来处理的过程中煤气依然在泄漏,所以只是简单的报警还远远不够,在某些特殊情况下危险
3、得不到及时处理也会酿成大祸。 基于上述的原因,我们设计了这套方便、安全、节能的智能水电气控制装置。(二)、创作目的:我们设计这套多功能的装置,可以在危险、浪费等情况发生的第一时间自动检测并关闭总阀。与市面上的煤气检测、报警、手动处理这种功能单一的煤气检测报警器相比,本作品的创新点在于它不仅能灵敏地探测出煤气的浓度,还能在断定其是否发生了煤气泄漏之后自动去处理这类安全事故,从而有效地避免了危险事故的发生;本装置还具备自动控制水阀和电源的功能。使手动开关天然气、自来水泄漏无人处理、电资源待机浪费等问题得到很好的解决表1 现有水电气控制装置与智能水电气装置功能对比比较项目 水控制 气控制 电控制现有
4、控制装置不能自动关水。检测、报警、等待处理时煤气继续泄漏。断路器。多用手动(电动)合闸。出现危险才跳闸。智能水电气控制装置检测到室内无人,自动关水。煤气浓度实时监测,发现危险,自动报警,自动控制处理。室内无人自动关闭部分电源,节约电资源、降低危险系数。三、 工作原理(一)、装置示意图细述: 图1 装置示意图如图1所示是智能水电气控制装置的示意图:通过红外传感器检测室内有无人。有人时煤气传感器采集家里煤气浓度信息并将信息送到HOLTEK MCU辅助芯片,如果煤气浓度超过安全阈值时,HOLTEK MCU辅助芯片关断电控气阀,同时通过无线收发模块向HOLTEK MCU主控芯片发出危险提示信息。HOL
5、TEK MCU主控芯片用智能短信收发功能GSM告知用户,同时在LCD触屏显示器上显示相关信息。当家里没人时,主控芯片向辅助芯片发送无线信息,关闭电控水阀、电控气阀和部分电源,同时断开信号采集模块电源。若用户超过一天没回家,主控芯片将自动关闭智能水电气控制装置。若智能水电气控制装置已关闭,用户也可发送短信给主控芯片远程开机。(二)、功能部件详细分述:1.信号的采集:由红外传感器、煤气传感器和ADC模数转换器组成。红外传感器检测家里人口流动情况,煤气传感器实时采集室内煤气浓度信息,并由ADC模数转换器转换成数字信号传递给HOLTEK MCU辅助芯片分析其浓度值。2.开关控制:电控水阀门、部分电源电
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