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基于社会智能化的发展，家具也越来越趋向于智能化。人们对于高品质的生活需求也在不断加大。家中对于用水的要求也在不断提高，传统水龙头在家中无处不在，随之而来的弊端在不断暴露。

传统水龙头拥有较多缺陷，单柄类90°开关的龙头就存在出水量不能很好的控制，再忘记关水后造成对水资源的浪费了。长时间的使用造成水龙头开关的钝化等，造成无法继续使用。针对上述问题智能水龙头可借鉴一系列问题，可通过红外传感器的信息对使用者的水温进行收集、及自动调节水管的高度来使使用者达到最舒适的享受。

1、基于居家智能水龙头产品介绍

（1）设计的智能水龙头具有红外传感器和智能传感器等技术支持，在水龙头的前端安装有红外传感器，通过红外线可以对使用者的身高进行测量，然后根据身高数据水龙头将自动调节到舒适的高度，这样不仅方便了人们的正常使用，也让老人和小朋友的使用变得更加便捷舒适。

（2）智能水龙头如果用于家用，可以通过智能传感技术对每个人的用水习惯，用水温度进行数据录入，从而让不同的人在使用的时候得到最舒适的体验。在使用之前，红外感应技术检测到人员靠近时可以自动控制和调节水温，根据人体温度发出特定波长的红外线，此外智能水龙头还有特定的芯片，用户可以通过app连接或者直接通过触控屏操作对用水的各项数据进行设定，并随时可以进行调整，同时芯片STM32F103可以连接净水器，从而达到调节使用及净水一站式操作。

2、结构介绍

2.1 中央处理器

STM32F103作为MCU，是一款功能十分强大的芯片，包括以下资源：64kB SRAM、512kB FLASH、2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、2个DMA控制器、1个FSMC接口以及11个通用IO口。STM32F103的部分接口电路，包括温湿度传感器接口电路、红外传感器接口电路、蓝牙模块接口电路。

2.2 设备形态

智能水龙头在外观设计方面，风格不再是传统的兽头状的“流水嘴”，而是以字母“U”为基础，通过对块面的弯折变化行成形态各异的产品如图1所示，上方有一块材质为OLED的触控显示屏，触控技术的应用使得产品的形态和性能都带来了很大改变的可能。增设一个防水微动开关。防水的目的是防止龙头漏电。水龙头正下方是出水口，前端则是红外传感器，传感器外层还有一层防护层，即可以增强对传感器的保护，还可以使整体更加美观与简洁。

2.3 设备材料

水龙头的主要材质为高硼硅耐热玻璃，这种材料耐高温和低温，有很好的耐用性。水龙头的阀芯为陶瓷阀芯，喷嘴主要材料为环保无铅硅黄铜，这种材料具有密闭性好，漏水率低，开闭快，使用寿命长的优点，与传统材料的水龙头节水能力相比，节水的效果提升了20%~30%，触控部分使用OLED显示屏，用OLED显示屏显示会更加清晰，功耗低，可以更直观的显示使用参数，出水温度等数据。

2.4 红外传感器

红外传感方面应用了热电堆传感器对人体温度进行测量，热电堆传感器属于非接触式温度传感器，可以在一定距离内检测到红外能量，通过不同温度产生的红外能不同，热电堆上的热电偶所吸收的能量也会不相同，以此来测量温度。通过红外的发射与接收电路，同时使用电机及驱动配合红外测量身高。然后将水龙头自动调节到一个舒适的高度。

2.5 蓝牙模块

通过蓝牙模块与手机进行连接，选用ZigBee技术。工作在2.4GHz频段优点是覆盖范围广、频段开放的优点。ZigBee工作在20至250kbit/s，这种较低速率可以满足物联网中一些低速率数据传输的基本要求，对控制程序代码只需32KB左右。低廉的成本并且稳定性强，极大地方便用户通过手机来控制智能水龙头。

2.6 电池选用

在电池方面方面锂离子电池，结合电池容量、体积、重量等必要条件，分析放电功率、及池内阻来保证该条件下的电池最为安全。电池在充电时可以保证温度控制在25°左右。采用锂离子电池体积小，容量高，支持5000次以上的放电，寿命更久。在水管内部含有微型发电机，利用水龙头放水时的水流推动涡轮高速旋转，从而带动导体切割磁场产生电能，并将获得的电能通过锂电池储存起来。

2.7 软件设计

我们设有专门app来进行绑定，该设备可及时记录每个人的对水温的使用习惯，由此反馈到单片机来进行算法分析的到合适的水温。或使用者可随时通过手机app来设定自己每次打开水管的初始温度，及加热的范围。后台数据存储在app中，可随时供使用者进行查看。

结语：

本文介绍了一种居家智能水龙头的设计内容，该设备在现代家庭带给人们的优势。通过它的简单性、便捷性、智能性来带给人们生活用水的便利，红外传感功能能加快速了解使用者的身高，来进行水位的调整，而智能芯片能可以快速的记录并调节水温。相比于传统水龙头它将成为未来的一种使用趋势。