一种便携式家用智能防水浸探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式家用智能防水浸探测器，包括水浸信号采集装置、人机交互输入模块、光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块，光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块之间相互连接，同时所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块和所述无线信息传输模块分别与水浸信号采集装置、人机交互输入模块，通过电信号连接。本实用新型专利技术具有结构简单、价格低廉、可靠性高，采用高分子吸水材料作为地面水层探测的介质，通过对采集机构的巧妙设计，把对水层的检测转换为对压力信号的检测，实现了家用防水浸探测器的基本报警功能。同时，作为智能家居的一部分，考虑了数据的无线传输及远程GPRS数据播报，实现了远程情况下的家庭基本情况短消息监控。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式家用智能防水浸探测器
本技术涉及智能家居浸水探测领域，具体涉及一种便携式家用智能防水浸探测器。
技术介绍
家庭中是否跑水最直观的表现是地面是否有水层，防水浸探测器首先要探测地面是否有水层，由于家庭地面水层很薄难以探测，目前大多数的探测方法是水敏感型传感器、湿度传感器等，由于家庭环境的特殊性都有可能导致探测不准确、再加之成本之高难以推广。目前市场上的此类产品很少，设计原理主要是采用时间计量电动阀门、液位传感器、湿度传感器等方式进行家庭是否跑水情况的探测，硬件实现成本较高，难以推广应用。针对以上问题，设计了一种采用高分子吸水材料直接探测地面有无水层，利用高分子吸水材料的遇水膨胀特性，实现家庭跑水情况的实时探测报警装置。此外，市场现有产品，由于采用的高分子吸水树脂材料在空气中长时间暴露，极易容易吸附水分带来测量误报。
技术实现思路
本技术的目的就在于提供一种便携式家用智能防水浸探测器。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种便携式家用智能防水浸探测器，包括水浸信号采集装置、人机交互输入模块、光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块，光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块相互连接，同时所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块和所述无线信息传输模块分别与水浸信号采集装置、人机交互输入模块，通过电信号连接。所述水浸信号采集装置包括吸水介质、压力传感器托盘支架、压力传感器、CC2530主控板、天线、装置壳体预留吸水孔；所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块构成声光报警模块；声光报警模块是由555时基芯片为核心器件的占空比与频率均可调的可控多谐振荡器组成；声报警的蜂鸣器报警模块采用了软件与硬件结合的方式让两种不同的声频叠加而成，即由555时基芯片组成一个可控的多谐振荡器产生一种音频，而另一种音频信号是用软件CC2530的P10编程控制555时基芯片的4端。进一步地，所述压力传感器所需的5V电源由CC2530主控板提供。进一步地，所述声光报警电路是由555时基芯片为核心器件的占空比与频率均可调的可控多谐振荡器组成。进一步地，所述压力传感器为单一方向的压力感应器，它的电阻值随表面受的压力增大而减小。进一步地，所述压力传感器的输出信号经小信号调理放大后与CC2530主控板上的AD通道相连接。进一步地，数据通信的程序采用CC2430开发板自带示例程序进行开发，并通过GPRS无线远程传输设备以ZigBee方式与系统主控制器通信。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1、采用高吸水性树脂材，可以在吸水时实现几倍甚至十几倍的膨胀，利用其吸水膨胀的特性，结合电阻式压力传感器，实现体积变化转化为压力信号变化，从而完成地面是否有水的可靠检测。2、本装置选用价格低廉的新型高分子材料聚丙烯酸钠盐作为吸水介质，具有高比率的吸水膨胀性、可长时间保存性、性价比高的特点。3、可作为智能家居的一部分，考虑了数据的无线传输及远程GPRS数据播报，实现了远程情况下的家庭基本情况短消息监控。4、报警模块作为本装置的设计重点，其报警信号的来源不只是压力传感器的压力信号，还有压力增长率等信号，采用定时时间中断方式进行调用解决了高分子吸水树脂材料在空气中长时间暴露所带来的测量误报。附图说明图1为本技术实施例的探测器系统结构示意图；图2为本技术实施例的路由单元框图；图3为本技术实施例的信号采集装置示意图；图4为本技术实施例的压力传感器采集电路图；图5为本技术实施例的占空比与频率均可调的可控多谐振荡器可控报警电路图；图6为本技术实施例的报警装置的2种音频叠加图；图7为本技术实施例的路由节点配置图；图8为本技术实施例的程序总体框图；图9为本技术实施例的报警程序框图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例1一种便携式家用智能防水浸探测器，主要包括水浸信号采集装置、压力传感器、人机交互的键盘输入电路、光报警的LED报警电路、声报警的蜂鸣器报警电路和无线信息传输电路。1)水浸信号采集装置本装置选用价格低廉的新型高分子材料聚丙烯酸钠盐作为吸水介质。为了可靠地检测出地面水层，聚丙烯酸钠盐须与地面水层接触，聚丙烯酸钠盐材料一般为小颗粒状，本装置能够封装聚丙烯酸钠盐且保持水接触性。如图所示，1为聚丙烯酸钠盐、2为压力传感器托盘支架、3为压力传感器FSR402、4为CC2530主控板、5为外围声光报警装置及天线等、6为装置壳体预留的吸水孔。通过采集装置，地面水分被高分子吸水材料聚丙烯酸钠盐快速地吸收，从而导致聚丙烯酸钠管的快速膨胀，通过压力传感器托盘把压力传递给压力传感器，采集装置即可获得相应的水分信号。2)硬件电路系统本探测器的硬件系统主要包括主控模块、信号传输模块、压力采集模块、电源模块、键盘显示模块、声光报警模块等。主控模块选用TI公司的CC2530主控板，CC2530是基于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530主控板是结合了RF收发器，增强型8051CPU，其具有多种运行模式，满足超低功耗系统的要求。电池监视器和温度传感器；8路输入，12位分辨率ADC；AES安全协议；2个支持多种串行通信协议的强大的USART；21个通用I/O引脚；看门狗定时。完全能满足探测器的要求。压力采集主要由主控板CC2530和压力传感器FSR402组成，压力传感器所需的5V电源由CC2530主控板提供。FSR402型压力传感器是一种优化的单一方向的压力感应器，它的电阻值随表面受的压力增大而减小，这种特性非常符合本设计中地面水层信号的压力测量。CC253O与FSR4O2型压力传感器连接原理图如图4所示。其中，压力传感器的输出信号经小信号调理放大后与CC2530主控板上的AD通道相连接，测量范围整定在0V～3.3V。声光报警模块是由555时基芯片为核心器件的占空比与频率均可调的可控多谐振荡器组成，如图5所示。图中C2充电时，充电电流通过R1、D1、RW2和RW1；放电时通过RW1、RW2、D2、R2。当R1＝R2、RW2调至中心点，因充放电时间基于相等，其占空比约为50％，而且对占空比也有影响。RW1不变，调节RW2，仅改变点空比，对频率无影响。因此，当接通电源后，应首先调节RW1使频率到规定值，再调节RW2，以获得需要的点空比。若频率调节的范围比较大，还可以用波段开关改变C1的值。声光报警主要是根据压力传感器的压力信号和其压力增长率判定是否报警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式家用智能防水浸探测器，其特征在于，包括水浸信号采集装置、人机交互输入模块、光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块，光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块之间相互连接，同时所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块和所述无线信息传输模块分别与水浸信号采集装置、人机交互输入模块，通过电信号连接；所述水浸信号采集装置包括吸水介质、压力传感器托盘支架、压力传感器、CC2530主控板、天线、装置壳体预留吸水孔；所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块构成声光报警模块；/n声光报警模块是由555时基芯片为核心器件的占空比与频率均可调的可控多谐振荡器组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式家用智能防水浸探测器，其特征在于，包括水浸信号采集装置、人机交互输入模块、光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块，光报警的LED报警模块、声报警的蜂鸣器报警模块和无线信息传输模块之间相互连接，同时所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块和所述无线信息传输模块分别与水浸信号采集装置、人机交互输入模块，通过电信号连接；所述水浸信号采集装置包括吸水介质、压力传感器托盘支架、压力传感器、CC2530主控板、天线、装置壳体预留吸水孔；所述光报警的LED报警模块、所述声报警的蜂鸣器报警模块构成声光报警模块；

【专利技术属性】
技术研发人员：熊昕，熊茂华，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44