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[摘 要]对于现阶段日益严重的城市生活污水问题最常见使用电器便是净水器，随着科学技术水平的不断提高，净水器也愈发开始朝向智能化多功能方向过渡转变，促使净水器的硬件设计更加灵活多变，有利于实现污水净化最佳成果。本文主要对智能多功能净水器的硬件设计展开全面分析探讨仅供相关专业人士参考借鉴。
[关键词]智能化；多功能；净水器；硬件设计
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0077-01
基于城市化进程日益深入推进背景下，无论是生活污水还是生产污水排放量都大大增加，无疑对城市环境保护产生了极大损害。为有效解决这一问题，智能化多功能净水器设备的研发生产就非常重要，确保净水器的硬件设计能够不断创新优化，进而实现污水的良好治理目标，为社会大众提供更高质量水资源。
一、关于净水器的简要概述
从某种程度上来说，净水器就是指一种小型污水处理设备，根据社会群众对水资源的实际需求展开水质净化处理工作，通常小型净水器主要适用于日常家庭生活，又可被称为净水机和过滤器。往往根据净化原理和使用工艺的不同，净水器可分为多种类型，其中过滤精准度最高的便是RO反渗漏技术手段，因反渗漏膜孔径尺寸较小所以仅仅只能通过水分子和溶解氧，对于水中含有的一些有害物质将统统被截住，如细菌、重金属及病毒等。除此之外，超滤膜技术、精滤技术及纳滤技术等也都能有效阻止水中有害物质的渗透影响。同时净水器中含有的PP棉也能顺利过滤掉水中砂石、铁锈等直径尺寸大于4毫米的杂质，普遍具备较强吸附性特点，可以有效吸附出水中嗅味、异色及农药等化学药剂，甚至还能顺利去除水中细菌、重金属等物质[1]。由此可以了解到，将深度净水技术有效应用到水资源中，以往存在的“水土不服”现象将彻底成为历史，可彻底解决因受水中有害矿物质严重超标影响出现的传染性疾病问题。
二、智能多功能净水器的应用原理
根据调查统计可知，智能多功能净水器工作原理如下所示：第一，净化。可以有效去除水资源中含有的铁锈、泥沙及重金属杂质，并且还能彻底消除水中异味、异色现象，广大群众可直接饮用；第二，矿化。为人体所需能量提供充足保障，如矿物质元素和微量元素等，有利于实现营养平衡目的；第三，磁化。促使水中小分子结构更加稳定有序，并且增加其信息记忆功能，从而创造出更多健康氧气；第四，活化。可有效改善水中水分子结构，促使细胞水能与细胞内部及周围分子相互作用、相互影响，从而将营养物质迅速输送到细胞内部之中，大大提高氧气含量，对微生物繁殖成长起到抑制作用，适当延缓人体衰老。第五，弱碱化。具体是指对水中PH值进行准确调节，使其逐渐呈现出弱碱性，对人体内细胞酸碱度起到平衡作用，对人体健康起到良好保护作用，大大降低人体患病几率，充分发挥净水器存在优势。
三、智能多功能净水器的硬件设计分析
（一）总体设计方案
在此将单片机89C51看作是核心控制元件，对所构成的接口电路展开管理控制，其中所包含的时钟芯片DS1302实现了对时间的统一化控制功能，并且还能对年、月、日、时、分及秒等进行合理设置，而显示环节工作则主要由CH451显示驱动芯片来完成操作，对LED运行指示灯和键盘等显示部件起到一定管理作用。除此之外，电磁阀驱动芯片则负责对电磁阀展开控制驱动作业，将功能指示灯和外部元件有效结合在一起，便于实现智能多功能净水器硬件设计的最佳成效[2]。
（二）硬件设计
根据实践调查分析可知，智能化多功能净水器的硬件设计主要包含以下步骤：第一，电磁阀驱动电路。LG9100作为电机驱动控制的主要元件，往往主要负责通道两侧功率放大专用集成工作，将该驱动芯片分别放置于电路集成单片中，可大大降低外围器件投资成本，并且在此基础上还能有效提高驱动电路运行安全可靠性。同时两个输出端还能对电机的正反方向起到同时启动作用，具备较高电流驱动能力，平均每道电流都能保持在800mA左右，电流最高可达到1.5A，有利于实现净水器硬件设计的最佳状态[3]。
第二，显示驱动电路。往往该环节设计具体可包括以下几点内容：（1）数码管驱动和键盘扫描芯片。现阶段最常见键盘扫描芯片便是CH451，其属于一个拥有多功能的外围芯片，普遍具备键盘扫描控制、系统监控及数码管显示驱动等优势，并且不同功能之间又各自相对独立；（2）指示灯点亮。智能净水器中涉及到的6个运行指示灯管控均需保证与显示芯片控制保持一致，而6个发光二极管的管脚则需与数码管的引脚一样都连接在字驱动上，严格按照CH451键盘扫描芯片发出驱动命令实施控制工作，如果指示灯中的L1、L2、L3等连接的都是同一条控制线，那么只需要点亮其中某一指示灯即可；（3）功能指示电路。一般情况下，功能指示灯ML1和ML2可直接与单片机引脚连接起来，在净水器运行期间将ML1指示灯打开，相反可将ML2指示灯打开，但若是ML1和ML2指示灯都处于点亮状态将消耗大量电力能源，甚至还会使净水器使用安全可靠性大幅度降低，需要求工作人员严格确保两个指示灯不会出现同时点亮现象，防止对智能净水器取得最佳应用成效产生不利影響[4]。除此之外，净水器中的时钟电路也是具备较为重要作用，可为硬件设计人员提供详细准确的年、月、日、时、分、秒等信息，其中对于小于31天的月份可自动调解月末日期，包含闰年校正功能，便于为设计人员更好展开净水器硬件设计工作提供切实可行参考依据，实现污水的合理净化，为社会大众提供更加健康水资源。
结束语
总而言之，在进行智能多功能净水器硬件设计工作时，需充分凸显该净水器存在优势，如操作灵活简便、稳定性能较佳、功率消耗较小及自动化水平较高等，再加上时间的合理设置安排，不但能大大降低人为失误出现几率，还能进一步提高净水器硬件设计水平，促使智能净水器能够始终处于安全稳定运行状态下，充分凸显智能多功能净水器存在优势，不断创新优化净水器硬件设计工艺技术，便于为广大社会群众提供质量较佳水资源服务。
参考文献：
[1]宁波方太厨具有限公司.模块化多功能净水器：中国，CN201730098002.3[P].2017-11-17.
[2]浙江水马环保科技有限公司.多功能净水器系统：中国，CN201611086244.1[P].2017-04-26.
[3]深圳市安吉尔饮水科技有限公司.一种多功能家用净水器：中国，CN201720021750.6[P].2017-12-08.
[4]宋丽丽.一种多功能净水器：中国，CN201720022564.4[P].2017-09-08.
[关键词]智能化；多功能；净水器；硬件设计
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0077-01
基于城市化进程日益深入推进背景下，无论是生活污水还是生产污水排放量都大大增加，无疑对城市环境保护产生了极大损害。为有效解决这一问题，智能化多功能净水器设备的研发生产就非常重要，确保净水器的硬件设计能够不断创新优化，进而实现污水的良好治理目标，为社会大众提供更高质量水资源。
一、关于净水器的简要概述
从某种程度上来说，净水器就是指一种小型污水处理设备，根据社会群众对水资源的实际需求展开水质净化处理工作，通常小型净水器主要适用于日常家庭生活，又可被称为净水机和过滤器。往往根据净化原理和使用工艺的不同，净水器可分为多种类型，其中过滤精准度最高的便是RO反渗漏技术手段，因反渗漏膜孔径尺寸较小所以仅仅只能通过水分子和溶解氧，对于水中含有的一些有害物质将统统被截住，如细菌、重金属及病毒等。除此之外，超滤膜技术、精滤技术及纳滤技术等也都能有效阻止水中有害物质的渗透影响。同时净水器中含有的PP棉也能顺利过滤掉水中砂石、铁锈等直径尺寸大于4毫米的杂质，普遍具备较强吸附性特点，可以有效吸附出水中嗅味、异色及农药等化学药剂，甚至还能顺利去除水中细菌、重金属等物质[1]。由此可以了解到，将深度净水技术有效应用到水资源中，以往存在的“水土不服”现象将彻底成为历史，可彻底解决因受水中有害矿物质严重超标影响出现的传染性疾病问题。
二、智能多功能净水器的应用原理
根据调查统计可知，智能多功能净水器工作原理如下所示：第一，净化。可以有效去除水资源中含有的铁锈、泥沙及重金属杂质，并且还能彻底消除水中异味、异色现象，广大群众可直接饮用；第二，矿化。为人体所需能量提供充足保障，如矿物质元素和微量元素等，有利于实现营养平衡目的；第三，磁化。促使水中小分子结构更加稳定有序，并且增加其信息记忆功能，从而创造出更多健康氧气；第四，活化。可有效改善水中水分子结构，促使细胞水能与细胞内部及周围分子相互作用、相互影响，从而将营养物质迅速输送到细胞内部之中，大大提高氧气含量，对微生物繁殖成长起到抑制作用，适当延缓人体衰老。第五，弱碱化。具体是指对水中PH值进行准确调节，使其逐渐呈现出弱碱性，对人体内细胞酸碱度起到平衡作用，对人体健康起到良好保护作用，大大降低人体患病几率，充分发挥净水器存在优势。
三、智能多功能净水器的硬件设计分析
（一）总体设计方案
在此将单片机89C51看作是核心控制元件，对所构成的接口电路展开管理控制，其中所包含的时钟芯片DS1302实现了对时间的统一化控制功能，并且还能对年、月、日、时、分及秒等进行合理设置，而显示环节工作则主要由CH451显示驱动芯片来完成操作，对LED运行指示灯和键盘等显示部件起到一定管理作用。除此之外，电磁阀驱动芯片则负责对电磁阀展开控制驱动作业，将功能指示灯和外部元件有效结合在一起，便于实现智能多功能净水器硬件设计的最佳成效[2]。
（二）硬件设计
根据实践调查分析可知，智能化多功能净水器的硬件设计主要包含以下步骤：第一，电磁阀驱动电路。LG9100作为电机驱动控制的主要元件，往往主要负责通道两侧功率放大专用集成工作，将该驱动芯片分别放置于电路集成单片中，可大大降低外围器件投资成本，并且在此基础上还能有效提高驱动电路运行安全可靠性。同时两个输出端还能对电机的正反方向起到同时启动作用，具备较高电流驱动能力，平均每道电流都能保持在800mA左右，电流最高可达到1.5A，有利于实现净水器硬件设计的最佳状态[3]。
第二，显示驱动电路。往往该环节设计具体可包括以下几点内容：（1）数码管驱动和键盘扫描芯片。现阶段最常见键盘扫描芯片便是CH451，其属于一个拥有多功能的外围芯片，普遍具备键盘扫描控制、系统监控及数码管显示驱动等优势，并且不同功能之间又各自相对独立；（2）指示灯点亮。智能净水器中涉及到的6个运行指示灯管控均需保证与显示芯片控制保持一致，而6个发光二极管的管脚则需与数码管的引脚一样都连接在字驱动上，严格按照CH451键盘扫描芯片发出驱动命令实施控制工作，如果指示灯中的L1、L2、L3等连接的都是同一条控制线，那么只需要点亮其中某一指示灯即可；（3）功能指示电路。一般情况下，功能指示灯ML1和ML2可直接与单片机引脚连接起来，在净水器运行期间将ML1指示灯打开，相反可将ML2指示灯打开，但若是ML1和ML2指示灯都处于点亮状态将消耗大量电力能源，甚至还会使净水器使用安全可靠性大幅度降低，需要求工作人员严格确保两个指示灯不会出现同时点亮现象，防止对智能净水器取得最佳应用成效产生不利影響[4]。除此之外，净水器中的时钟电路也是具备较为重要作用，可为硬件设计人员提供详细准确的年、月、日、时、分、秒等信息，其中对于小于31天的月份可自动调解月末日期，包含闰年校正功能，便于为设计人员更好展开净水器硬件设计工作提供切实可行参考依据，实现污水的合理净化，为社会大众提供更加健康水资源。
结束语
总而言之，在进行智能多功能净水器硬件设计工作时，需充分凸显该净水器存在优势，如操作灵活简便、稳定性能较佳、功率消耗较小及自动化水平较高等，再加上时间的合理设置安排，不但能大大降低人为失误出现几率，还能进一步提高净水器硬件设计水平，促使智能净水器能够始终处于安全稳定运行状态下，充分凸显智能多功能净水器存在优势，不断创新优化净水器硬件设计工艺技术，便于为广大社会群众提供质量较佳水资源服务。
参考文献：
[1]宁波方太厨具有限公司.模块化多功能净水器：中国，CN201730098002.3[P].2017-11-17.
[2]浙江水马环保科技有限公司.多功能净水器系统：中国，CN201611086244.1[P].2017-04-26.
[3]深圳市安吉尔饮水科技有限公司.一种多功能家用净水器：中国，CN201720021750.6[P].2017-12-08.
[4]宋丽丽.一种多功能净水器：中国，CN201720022564.4[P].2017-09-08.