基于gsm技術(shù)的多終端異常用水監(jiān)控報(bào)警器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]單片機(jī)控制技術(shù)是一種目前比較成熟并且應(yīng)用非常廣泛的智能控制技術(shù)，單片機(jī)具有控制功能強(qiáng)、功耗低、體積小、擴(kuò)展靈活、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，利用單片機(jī)制作的電路可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)感知系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。另外，利用GSM通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定場(chǎng)所異常用水(過(guò)量用水或漏水)進(jìn)行不受地域限制的遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警功能。
[0002]本發(fā)明是結(jié)合單片機(jī)控制和GSM兩種技術(shù)的一種實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)對(duì)檢測(cè)模塊、發(fā)射模塊、接收模塊三部分設(shè)計(jì)以及程序控制，能準(zhǔn)確對(duì)用水異常的情況進(jìn)行短信報(bào)警，能夠方便、高效地解決水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，達(dá)到了節(jié)約用水、保護(hù)水資源的目的。
【背景技術(shù)】
[0003]水是一種人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的寶貴資源，尤其淡水資源最為珍貴。我國(guó)是一個(gè)水資源極其匱乏的國(guó)家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。所以，節(jié)約用水，防止水資源浪費(fèi)，意義重大。
[0004]在日常生活中，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象隨處可見(jiàn)，屢見(jiàn)不鮮。我們經(jīng)常會(huì)遇到水管長(zhǎng)時(shí)間漏水，但管理人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和搶修，從而造成水資源白白地浪費(fèi)的現(xiàn)象。也有人節(jié)水意識(shí)淡薄而過(guò)量用水，造成水資源很大浪費(fèi)。所以，在特定用水場(chǎng)所安裝過(guò)量用水或漏水監(jiān)控報(bào)警裝置不失為一種有效的節(jié)水措施。
[0005]本報(bào)警裝置采用單片機(jī)智能控制并利用GSM通信技術(shù)，能夠有效地同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控六個(gè)用水場(chǎng)所的用水情況。而且，本報(bào)警裝置使用方便，易于操作，符合當(dāng)前節(jié)約用水的環(huán)保主題，具有很好的應(yīng)用前景和節(jié)水效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為特定的用水場(chǎng)所設(shè)置個(gè)性化的異常用水報(bào)警時(shí)間，利用一個(gè)發(fā)射模塊同時(shí)對(duì)六個(gè)用水終端進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控，利用GSM技術(shù)向管理員手機(jī)發(fā)送用水異常報(bào)警短信，從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警的目的。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]當(dāng)某一用水終端的水流傳感器有水流通過(guò)時(shí)，其將輸出一個(gè)高頻矩形脈沖信號(hào)并輸入到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)單片機(jī)，檢測(cè)單片機(jī)通過(guò)控制程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量持續(xù)用水的時(shí)間。若該用水場(chǎng)合某次用水持續(xù)時(shí)間超過(guò)了預(yù)設(shè)的報(bào)警時(shí)間，則說(shuō)明該場(chǎng)所存在過(guò)量用水或漏水現(xiàn)象，此時(shí)該檢測(cè)單片機(jī)立即會(huì)發(fā)送水流異常信號(hào)給發(fā)送單片機(jī)進(jìn)行報(bào)警。發(fā)送單片機(jī)主要通過(guò)接收到報(bào)警信號(hào)的1引腳的編號(hào)來(lái)判斷水流異常水管所對(duì)應(yīng)的號(hào)碼，接著通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)GSM模塊向設(shè)定的管理人員手機(jī)發(fā)送包含異常用水的水管號(hào)碼的報(bào)警短信，管理人員可根據(jù)短信中異常用水的水管編號(hào)快速定位異常用水場(chǎng)所并前去管理和維修。報(bào)警時(shí)間可根據(jù)具體用水場(chǎng)所正常用水情況而個(gè)性化設(shè)置。若在用水后有關(guān)水動(dòng)作(水流停止)，表示正常用水，計(jì)時(shí)器會(huì)自動(dòng)清零，重新進(jìn)行下一次監(jiān)控。整個(gè)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)包括檢測(cè)、發(fā)射和接收三大模塊(如圖1所示)，具體組成如下:檢測(cè)模塊:包括六個(gè)水流傳感器(I)、六個(gè)檢測(cè)單片機(jī)(2);發(fā)射模塊:發(fā)送單片機(jī)(3)、GSM模塊(4);接收模塊:手機(jī)
(5)。本報(bào)警裝置六個(gè)檢測(cè)模塊共用一個(gè)發(fā)射模塊，由于六個(gè)檢測(cè)模塊的電路完全相同，圖2只畫(huà)出了其中一個(gè)檢測(cè)模塊的電路圖。另外，設(shè)計(jì)了 PCB電路(6)，并將其制作成PCB板，PCB電路如圖4所示。
[0009]1、每個(gè)水流傳感器⑴上有三根引線(xiàn)，其中兩根連接電源，另一根為信號(hào)線(xiàn)，傳感器本身的銅管串接入水管中；可實(shí)現(xiàn)功能:向水流傳感器(I)供5v直流電，有水流通過(guò)時(shí)從信號(hào)線(xiàn)上輸出占空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v，頻率隨水流快慢而變化的矩形波脈沖信號(hào)。
[0010]2、將水流傳感器(I)信號(hào)線(xiàn)輸出的信號(hào)輸入檢測(cè)單片機(jī)(2)，以貼片51單片機(jī)為核心，貼片51單片機(jī)，貼片電容22pf，晶振為11.0592Mhz構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)；可實(shí)現(xiàn)功能:通過(guò)程序檢測(cè)水流傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)，從而判斷是否用水異常，如果水流異常時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)的報(bào)警時(shí)間則發(fā)送低電平報(bào)警信號(hào)到發(fā)送單片機(jī)(3)，報(bào)警時(shí)間可通過(guò)具體用水場(chǎng)所進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置；為了測(cè)得每次持續(xù)用水的時(shí)間，制定了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)計(jì)時(shí)方案；這一方案的優(yōu)點(diǎn)在于完全通過(guò)程序控制來(lái)測(cè)量持續(xù)用水時(shí)間，而不需要設(shè)計(jì)額外的復(fù)雜電路來(lái)處理識(shí)別頻率隨時(shí)變化的脈沖信號(hào)。
[0011]3、發(fā)送單片機(jī)(3)以貼片51單片機(jī)為核心，貼片51單片機(jī)，貼片電容22pf，晶振為11.0592Mhz構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)；可實(shí)現(xiàn)功能:通過(guò)1引腳判斷水流異常的水管號(hào)碼和報(bào)警信號(hào)；如果沒(méi)有報(bào)警信號(hào)，繼續(xù)檢測(cè)，如果有報(bào)警信號(hào)，驅(qū)動(dòng)GSM模塊(4)，將包含異常用水的水管號(hào)碼和中文提示信息的報(bào)警短信轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)并傳輸至GSM模塊⑷。
[0012]4、GSM模塊(4)以S頂900A模塊為核心，卡座、鍍金SMA天線(xiàn)接口，超大鉭電容、電平接口構(gòu)成外圍電路，GSM模塊(4)和發(fā)送單片機(jī)(3)構(gòu)成發(fā)射模塊；可實(shí)現(xiàn)功能:發(fā)送單片機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)GSM模塊，并接收來(lái)發(fā)送單片機(jī)(3)的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，發(fā)送特定內(nèi)容的短信至手機(jī)(5)。
[0013]5、根據(jù)實(shí)際電路連接的需要設(shè)計(jì)制作了 PCB雙層電路板￠)，包含模塊間的連接電路；可實(shí)現(xiàn)功能:利用電路連接各個(gè)模塊，雙層板電路使電路系統(tǒng)體積小，運(yùn)行穩(wěn)定，功耗低，節(jié)約能源。
[0014]本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的功能是:用5v的電源對(duì)各模塊供電，對(duì)不同用水場(chǎng)合個(gè)性化設(shè)置異常用水報(bào)警時(shí)間，采用一個(gè)發(fā)射模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)檢測(cè)模塊的管理，利用GSM技術(shù)通過(guò)發(fā)射模塊向管理人員手機(jī)發(fā)送帶有異常用水場(chǎng)所水管編號(hào)的報(bào)警短信，從而實(shí)現(xiàn)不受地域限制的多終端(六個(gè)用水場(chǎng)合)異常用水監(jiān)控報(bào)警功能。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1監(jiān)控報(bào)警器模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2檢測(cè)模塊電路圖；
[0017]圖3發(fā)射模塊電路圖；
[0018]圖4 PCB電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施做出詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]水流傳感器(I)串接入需監(jiān)控的用水場(chǎng)所的水管中，用5v電源對(duì)其供電。通過(guò)水流傳感器檢測(cè)水管中有無(wú)水流通過(guò)，若無(wú)水流流動(dòng)則不輸出信號(hào)，若有水流通過(guò)則輸出占空比約50%，高低電平分別為0.5v、5v，頻率隨水流快慢而變化的矩形波脈沖信號(hào)，然后將該信號(hào)送入到對(duì)應(yīng)號(hào)碼的檢測(cè)單片機(jī)(2)。六個(gè)水流傳感器和六個(gè)檢測(cè)單片機(jī)都具有自己編號(hào)并對(duì)應(yīng)。
[0021]如圖2所示，每個(gè)檢測(cè)單片