一种智能水龙头系统技术领域
本发明涉及一种水龙头，更具体地说，涉及一种智能水龙头系统。
背景技术
手动水龙头，打开与关闭、水流调节都需要手动操作，公共场所的水龙头经常因关闭不
到位而造成水资源的浪费。同时，公共场所的卫生条件始终不如家庭环境，公共场所的用品
的使用，容易造成细菌的传播与扩散。而且水龙头的功能始终只用于出水，再无其他附加功
能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化且设有负载的智能水龙头系统。
本发明的技术方案如下：
一种智能水龙头系统，包括红外控制模块、电磁阀，红外控制模块与电磁阀连接；水龙
头的过水通道内设有水流发电机构，水流发电机构为设置于水龙头外的负载供电。
作为优选，水流发电机构包括水流发电机、稳压模块，水流发电机进行发电后，经稳压
模块输出稳定的直流电压。
作为优选，水流发电机构还包括充电电池，并设有充电保护模块，稳压模块输出的直流
电压经充电保护模块对充电电池进行充电储能，通过充电电池对负载进行供电。
作为优选，红外控制模块包括灵敏度调节电路、红外收发电路、电磁阀控制电路；
红外收发电路的触发信号控制电磁阀控制电路驱动电磁阀打开或关闭；
灵敏度调节电路用于调节红外收发电路对外界信号的灵敏度。
作为优选，红外控制模块接入市电，红外控制模块还设有变压器，市电经变压器从次级
输出12V直流电为电磁阀进行供电。
作为优选，水流发电机构还为红外控制模块供电。
作为优选，负载包括语音录播装置。
作为优选，负载包括光纤灯。
作为优选，负载包括显示屏。
本发明的有益效果如下：
本发明具有红外线自动控制功能，当有人接近或盛水容器靠近时，水龙头能自动打开，
以一定流速放水；离开时水龙头自动关闭。使用方便，并且可以防止因疏忽忘记关水龙头造
成水资源的浪费，又避免各种传染病的扩散和传播。
本发明同时具备发电并进行电能储存和利用的功能，可供红外传感器或设有水龙头之外
的负载使用，在使用水资源的同时，实现其他出水功能以外的功能，如显示屏可用于播放商
业广告或公益广告。
本发明真正做到了节约并且充分利用水资源的目标，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明的系统框图；
图2是水流发电机构的原理框图；
图3是语音录播装置的电路设计图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
本发明为了解决手动水龙头操作不便，而且无任何扩展功能的不足，提供一种智能水龙
头系统，如图1所示，包括红外控制模块、电磁阀，红外控制模块与电磁阀连接；水龙头的
过水通道内设有水流发电机构，水流发电机构为设置于水龙头外的负载供电。
水流发电机构包括水流发电机、稳压模块，水流发电机进行发电后，经稳压模块输出稳
定的直流电压。为了更彻底地能源利用，水流发电机构还包括充电电池，并设有充电保护模
块，稳压模块输出的直流电压经充电保护模块对充电电池进行充电储能，通过充电电池对负
载进行供电。如图2所示，水流发电机经稳压模块LM2596输出一个稳定的电压，再经过充
电保护模块LM7805，将电压稳定于锂电池的充电电压范围内，保证了锂电池充电的安全性。
储存在锂电池中的电能即可用于负载。，水流发电机构还可以为红外控制模块供电，当初次使
用后，充电电池中的电量电压足够红外控制模块进行使用时，也可选择充电电池为红外控制
电路进行供电。由于水龙头发电的能力有限，锂电池已完全适用，无需采用更大功率的储能
装置。
红外控制模块包括灵敏度调节电路、红外收发电路、电磁阀控制电路；红外收发电路的
触发信号控制电磁阀控制电路驱动电磁阀打开或关闭；灵敏度调节电路用于调节红外收发电
路对外界信号的灵敏度。红外控制模块接入市电，红外控制模块还设有变压器，市电经变压
器从次级输出12V直流电为电磁阀进行供电。
本实施例中，红外控制模块采用了光电传感器，红外收发电路的红外线发射接收管以及
电磁阀控制电路的继电器则由红外控制模块的单片机供5V电压。红外控制模块由红外线发
射接收管采集外界信号，当所采集的信号发生相应变化时，首先把被测量的变化转换成光信
号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，电信号输入电磁阀控制电路，
电磁阀控制电路根据输入的信号变化，作出相应改变，即打开电磁阀和关闭电磁阀。
本实施例提供了三种负载的具体类型，分别为语音录播装置、光纤灯、显示屏。
本实施例中，语音录播装置基于ISD1760语音模块进行实现，如图3所示，以ISD1760
芯片作为语音输出，内置多信息管理系统、新信息提示、双运作模式，以及可定制的语音操
作指示音符。ISD1760芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、
振荡器与内存等的全方位整合系统功能。
ISD1760语音模块可以多段录音，采样率可在4K至12K间调节，供电范围可以在2.4V
至5.5V之间。ISD1760语音模块还有新录音提示功能，当有新的录音后，LED回每几秒闪一
次来提示用户有新的录音。此外还有4种音效来提示用户的操作结果，如开始录音、停止录
音、擦除、下一曲和全部擦除等。录音数据存储在ISD1760芯片的FLASH内，没有经过任
何压缩，所以有较好的音质和断电存储。ISD1760芯片有两路独立的语音信号输入信道，话
筒输入与模拟信号输入。在独立按键模式下，当某功能操作完成后芯片会自动进入掉电模式
来降低功耗。在SPI模式下，用户可对ISD1760芯片进行更多功能操作。如对任意存储地址
进行录放，对模拟信道配置寄存器(AnalogPathConfigurationregister,APC)进行读写等。
ISD1700语音模块独立工作使用说明(按键说明)如下：
1.录音REC
按住REC键不放，同时LED灯会亮起，此时对着MIC说话，说话内容就会录进ISD1700
语音芯片里了。
录完一段后抬起此键，LED会同时熄灭，再次按下则开始录第二段，以后的各段依次操
作。
2.放音PLAY
有两种方式，边沿触发和电平触发。
(1)边沿触发：点单击PLAY键即放当前段，放音期间LED闪烁直到放音结束时熄灭。
放音结束后放音指针指向刚放的段的起始地址处，再次点按PLAY键会放刚放完的这段。
(2)电平触发：常按PLAY键芯片会把所有的语音信息全部播放，且循环直到松开此按
键。
3.快进FWD
执行放音操作前，点单击此键放音指针会指向下一段，双击则指向此段后的第二段起始。
放音期间点按此键则停止播放当前段接着播放下一段，如果当前播放的是最后一段，则停止
播放最后一段播放第一段。
4.擦除ERASE
单段擦除操作只能对第一段和最后一段有效，当放音指针位于第一段或最后一段时，点
按此键则会擦除第一段或最后一段。放音指针相应的会跳到擦除前的第二段或倒数第二段。
常按此键超过3秒芯片进入“全部擦除操作模式”，同时LED灯闪两下，继续按着此键，LED
闪烁7下后熄灭，此时松开此键，芯片内的语音信息被全部擦除。
5.复位RESET
点按此键芯片执行复位操作。复位后，放音和录音指针都指向最后一段，即放音指针指
向最后一段起始，录音指针指向最后一段的最后。此时执行放音则播放最后一段，执行录音
则接着最后一段开始录新的最后一段。
6.调音VOL
点按此键可以调节芯片输出声音的大小。芯片默认输出为声音最大值，每点单击，声音
按4db衰减。直到声音最小后，继续点按此键，每点单击，声音增大4db(注：执行复位后，
声音输出为最大)。
7.直通操作FT
将FT管脚与GND短接，持续保持低电平会启动直通模式。直通操作会将语音从Analn
端直接通往喇叭或AUD输出。在录音期间，如果按下FT，会同时录下Analn进入的语音信
号。
本实施例中，光纤灯采用通体发光光纤。通体发光光纤是由包层、芯层、散射体组成，
包层涂覆在芯层的外表面，散射体以一定的密度和深度分布在芯层的内表面，其中包层的折
射率大于芯层的折射率，散射体是由不同于芯层折射率的材料构成，包层和芯层构成了圆形
的波导结构。传导光在芯层中传播，当传导光遇到散射体时，一部分光由于散射而泄漏出来。
由于散射体在芯层的表面不同位置处具有不同的深度或密度，因此光纤不同位置处的传导光
衰减系数各不相同，从而保证散射光光强在光纤表面均匀分布。不仅如此，通过对散射体深
度或密度的合理设计还可以实现光能量的合理利用，这样就可以使得大部分的传导光能量是
被散射体散射出光纤而非从光纤末端漏出。
选择高亮LED外露灯作为光源。高亮LED外露灯产品，是采用先进的高亮LED半导
体芯片作为发光组件，配以先进设计、特殊工艺生产而成。通过科学防水处理、独特的生产
工艺，使发光字容易安装、降低成本、提升品质、节能省电、高亮度、色彩夺目等优点。
上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技
术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。