宠物饮水机是一种用于给宠物提供新鲜的水源，使宠物随时都有可饮用的流动水。MCU提供饮水机工作模式切换、红外感应、水位检测、水流调节等功能。
MCU实现的功能如下：
（1）模式选择：按下模式选择按钮，可切换红外感应的节能模式与正常工作模式。
（2）红外感应：红外感应按键，当探测到宠物接近饮水机时，自动启动饮水机。
（3）低水位检测：当宠物饮水机倾倒或缺水时，机器停止工作。
（4）水流调节：根据宠物大小与饮水量，调节大小两档出水量。
宠物饮水机的工作原理主要基于液位检测、水流循环和智能控制技术，旨在为宠物提供持续、清洁的饮水。以下是其核心原理及应用场景的详细分析：
一、工作原理
液位检测与自动补水
采用光电液位传感器（近红外LED+光敏接收器），当水位正常时，光线被水面折射，接收器无信号；水位降低后，光线直接反射回接收器，触发缺水信号，启动自动补水.
部分高端机型配备双传感器（高/低水位检测），防止溢出或干烧。
水流循环与过滤
通过水泵驱动水流，模拟自然泉水流动，吸引宠物饮水.
多重过滤系统（如活性炭、UV杀菌）去除杂质、余氯和细菌，提升水质。
智能控制与交互
AI健康监测：分析饮水量、频次，生成健康报告并预警异常（如脱水风险）
语音交互：可播报饮水数据或主人远程语音消息，缓解宠物焦虑。
多宠物识别：通过面部识别区分个体，提供个性化饮水方案。
安全与节能设计
水电分离和防倾倒开关确保安全。
部分机型支持超长续航（如小米米家2代可达100天）或无线充电。
二、应用场景
健康管理
监测宠物饮水习惯，预防泌尿疾病。
UV杀菌功能减少细菌感染风险。
行为引导
流动水和呼噜声模拟吸引猫咪饮水。
语音安抚功能缓解分离焦虑。
多宠物家庭
区分个体饮水数据，避免争抢。
远程监护
通过APP查看水位、滤芯状态，远程控制补水67。
三、未来趋势
AI深度整合：如宠智灵科技的方案，结合健康档案与远程问诊。
生态化：与智能喂食器、穿戴设备联动，构建宠物健康物联网。
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四、电源管理电路
输入电源:通常采用5V/12V直流适配器供电，部分支持锂电池（如3.7V锂电）或无线充电（Qi标准）。
过压/过流保护电路：通过TVS二极管（瞬态电压抑制）和自恢复保险丝防止浪涌或短路。
电压转换
主控芯片需3.3V供电时，采用LDO稳压芯片（如AMS1117-3.3）或DC-DC降压模块（如MP2307）。
水泵驱动需12V时，可能通过升压电路（如MT3608）实现。
五、液位检测电路
光电传感器方案
电容式传感器方案
利用水位变化改变电极间电容，通过电容检测芯片转换为数字信号。
六、水泵驱动电路
直流有刷水泵控制
MOSFET驱动电路（如IRLZ44N）：MCU的PWM信号通过栅极电阻控制水泵转速。
反电动势保护：并联续流二极管（1N4007）防止泵停转时高压击穿MOSFET。
无刷水泵方案
需专用驱动芯片（如DRV11873），集成H桥和过流保护。
七、过滤/杀菌模块电路
UV-LED杀菌电路
升压驱动：通过Boost电路（如XL6007）将电压升至5-12V，驱动275nm紫外LED。
定时控制：由MCU的GPIO控制MOSFET通断，通常每天工作2-3次，每次10分钟。
活性炭过滤器
无源器件，需配合水流检测（如霍尔传感器）提醒更换滤芯。
八、安全设计
水电隔离：水泵供电与控制电路通过光耦（如PC817）隔离。
干烧保护：温度传感器（NTC）实时监测水泵温度，超温断电。
低功耗模式：待机时MCU进入Sleep模式，电流可低至10μA以下。
