节约用水是每个公民应尽的义务。除了增强节水意识外，采用各种方法节水也是必要的。本文介绍的智能节水控制器，采用红外线感应的自动冲水方式，有水池洗手和小便池冲水两种模式，工作模式可通过电路板上的眺线进行选择。对于洗手模式，人到并感应后立即放水。
人离去即停止放水；冲水模式则采用两段式冲水：人到并感应后先冲水2秒钟，待入离开后再冲水3秒钟，这种方式既节水又卫生。
一、电路工作原理
能节水控制器的电路见上图，由单片机电路、红外线发射电路、红外线接收电路、双稳态电磁阀驱动电路等四部分组成。
AT89C2051等组成单片机最小系统。其中，P3.0为红外线脉冲信号输出端，所输出的脉冲信号由VT5推动红外线发射二极管VDl发出频率125Hz、载波频率36kHz的红外线脉冲信号。TL0038是一体化红外接收头，由红外线接收管、带通放大器、检波和脉冲整形电路等部分组成。TL0038接收到VDI发射的红外线信号后，从③脚输出125Hz脉冲信号通过P3.4脚送单片机进行计数处理。
P1.4～P1.7为双稳态电磁阀驱动输出端，VTl～VT4为推动三极管。平时，P1.4～P1.7为高电平。当P1.4、P1.6为高电平，P1.5、P1.7为低电平时，电磁阀加上正向电压吸合，然后P1.4～P1.7恢复高电平。由电磁阀内部的磁铁吸合维持此稳定状态，此时放水；当P1.4、P1.6为低电平。P1.5、P1.7为高电平时。电磁阀加上反向电压，产生的电磁场和内部磁铁的磁场方向相反，电磁阀释放，水被关断。由于电磁阀的绕组内阻较小，瞬间工作电流较大，故在电源两端并了一只容量较大的电解电容器C5。
P3.7为工作模式选择端。P3.7接电源正时为冲水模式，接电源负时为洗手模式。采用跳线方式进行选择。
红外线系统的工作模式采用反射型。控制器前没有人时。TL0038收不到VDl发射的红外线；控制器前有人时，VDl发射的红外线经人体反射后被TL0038所接收，作为单片机的识别信号。
发光二极管VD2用作控制器工作状态指示，当有人在时P3.5输出低电平，VD2点亮。
二、软件设计
程序由主程序、红外线发射子程序、开启电磁阀子程序、关闭电磁阀子程序、延时子程序等模块组成，采用C语言编写。主程序的流程图见下图。
主程序每调用一次红外线发射子程序，P3.0就发出25组脉冲信号，每组脉冲信号由周期为28μs的107个脉冲信号和5ms的延时组成。经TL0038接收、放大、解调后，输出25个脉冲信号到P3.4口，主程序根据是否收到25个脉冲来判断有没有人。各点的脉冲波形见左图。
开启电磁阀子程序和关闭电磁阀子程序输出的控制脉冲信号见右图。
三、安装和调试
电磁阀选用工作电压为脉冲式3.6V或4.5V的，脉冲宽度为45ms～100ms。本文的程序取脉冲宽度为100ms，以提高动作的可靠性。电磁阀的引出线红线为正，黑线为负。
安装前，先将编译好的目标文件用编程器写入AT89C205l。在安装红外发光二极管VDl和红外接收集成电路，TL0038时，注意不要让VDl发射的红外线直接被TL0038接收到，两者之间要加挡光材料，而且要保证VDl发出的红外线被前面物体挡住反射后能被TL0038接收到。
安装结束后，以冲水模式为例进行调试。接通电源，走到控制器前时，电磁阀会开启放水2秒钟：当人离开后电磁阀会开启放水3秒钟。
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