水浸传感器及水浸传感器探针防锈方法与流程

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种水浸传感器及水浸传感器探针防锈方法。

背景技术：

水浸传感器是基于液体导电原理，用金属探针来探测是否有水存在。由于水浸传感器经常工作在潮湿的环境中，随着使用时间的增加，往往会导致水浸传感器的金属探针出现锈蚀现象。

为了提高水浸传感器的使用寿命，目前多采用不锈钢作为金属探针的材料，虽然延缓了出现锈蚀的时间，但是仍然存在遇水长久出现生锈的问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种水浸传感器，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的微控制单元(microcontrollerunit，简称mcu)中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。

本发明的第二个目的在于提出一种水浸传感器探针防锈方法。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种水浸传感器，包括：

所述水浸传感器的第一探针与所述水浸传感器的微控制单元中的第一io口连接，所述水浸传感器的第二探针与所述微控制单元中的第二io口连接；

其中，所述第一io口和所述第二io口在同一周期内的输出状态互补，所述输出状态包括高电平输出和低电平输出，并且在相邻周期间，所述第一io口的输出状态和所述第二io口的输出状态分别在所述高电平输出和所述低电平输出之间交替；在同一周期内进行入水探测过程中，所述第一探针和所述第二探针之间导通能够形成电子回流。

作为本发明实施例第一方面实施例的一种可能的实现方式，还包括：

所述第一io口为所述微控制单元中处于低电平输出状态的闲置io口；

所述第二io口为所述微控制单元中的中断io口。

作为本发明实施例第一方面实施例的一种可能的实现方式，还包括：

与所述微控制单元连接的计时器；

所述计时器，用于从所述第一探针与所述第二探针导通时开始计时；

所述微控制单元，还用于在所述计时器计时到预设的周期后，控制所述第一io口从当前的输出状态切换到另一输出状态，以及控制所述第二io口从当前输出状态切换到另一输出状态。

本发明实施例提供的水浸传感器，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。进一步地，仅仅通过改变探针的连接方式尽可以实现防锈的功能，不会对水浸传感器的结构设计造成教较大的影响。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种水浸传感器探针防锈方法，用于本发明第一方面所述的水浸传感器，所述方法包括：

当所述水浸传感器在水中检测时，控制同一周期内所述水浸传感器的第一探针对应的第一io口和第二探针对应的第二io口的输出状态互补；其中，所述输出状态包括高电平输出和低电平输出；

分别控制所述第一io口和所述第二io口在相邻周期间在高电平输出和低电平输出之间交替；

其中，在同一周期内进行水中检测的过程中，所述第一探针和所述第二探针之间导通形成电子回流。

作为本发明实施例第二方面实施例的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

当所述水浸传感器处于工作状态但未在水中检测时，控制所述第一io口的低电平输出以及控制所述第二io处于中断状态。

作为本发明实施例第二方面实施例的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

在所述第一探针和所述第二探针导通的时刻，向所述第二io口输出低电平以触发所述第二io口；

上报探测数据；

关闭所述第二io口的中断功能；

控制所述第一io口从低电平输出切换到高电平输出。

作为本发明实施例第二方面实施例的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

从所述导通的时刻开始进行计时；

当计时到达所述周期时，分别控制所述第一io口和所述第二io口从当前的输出状态切换到另一输出状态；

控制所述第一io口与所述第二io口在预设个数的周期内导通。

作为本发明实施例第二方面实施例的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

采用方波、正弦波或者余弦波形式的电能向所述第一io口和所述第二io口进行供电。

本发明实施例提供的水浸传感器探测防锈方法，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种水浸传感器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一探针与第二探针之间的电子回流的示意图之一；

图3为本发明实施例提供的第一探针与第二探针之间的电子回流的示意图之二；

图4为本发明实施例提供的一种第一io口的输出电压的示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种水浸传感器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种水浸传感器探针防锈方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种水浸传感器探针防锈方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种第一io口的输出电压的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

水浸传感器是基于液体导电原理，用金属探针来探测是否有水存在。由于水浸传感器经常工作在潮湿的环境中，随着使用时间的增加，往往会导致水浸传感器的金属探针出现锈蚀现象。

为了提高水浸传感器的使用寿命，目前多采用不锈钢作为金属探针的材料，虽然延缓了出现锈蚀的时间，但是仍然存在遇水长久出现生锈的问题。

而且为了进一步延缓探针出现锈蚀的时长，不断地尝试新材质的金属如钛金属等，但是这种特殊材质的金属加工制造困难、成本高不利于推广使用，时间长了还是会生锈，并没有从根本上解决生锈的问题。或者采用电镀等特殊手段对材料进行处理，改变材料变成特性，这种方式仍然成本高不利于推广使用的问题。

为了从根本上解决探针生锈问题，以及降低材料防锈特性的要求，本发明实施例提供了一种改进的水浸传感器，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。进一步地，仍然可以采用普通的不锈钢探针，不需要特殊材料或者电镀等特殊手段对探针进行处理，能够降低对材料防锈性的要求，简化工艺，降低成本。

下面参考附图描述本发明实施例的水浸传感器及水浸传感器探针防锈方法。

图1为本发明实施例提供的一种水浸传感器的结构示意图。如图1所示，水浸传感器中包括mcu10和第一探针20和第三探针30。其中，mcu10中设置有多个io接口。其中第一探针20和第三探针30与mcu10中的两个io接口连接。本实施例中，与第一探针20连接的io接口称为第一io口，与第二探针30连接的io口称为第二io口，第一io口标记为11，第二io口标记为12。

本实施例中，需要从mcu的io口中选择两个输出状态即输出电压互补的两个io口分别作为第一io口11和第二io口12。其中，输出状态包括低电平输出和高电平输出。水浸传感器入水探测时，第一探针20和第二探针30之间就可以导通，由于两者的输出状态互补，两者之间就可以形成电子回流，即通过电量消耗分别向两个探针补偿损失的电子，以此实现减少金属氧化的目的。

本实施例中，在探针的过程中，不仅第一探针20上会损失电子，第二探针30也会不断地损失电子，同样也需要对第二探针30进行电子补偿。为了能够对第二探针30作电子补偿，可以周期交替性向第一探针20和第二探针30进行电子补偿。也就是说，在第一周期内向第一探针20补偿电子，在第二周期内向第二探针30补偿电子，在第三周期内再向第一探针20补偿电子，在第四周期内再向第二探针30补偿电子，依次类推，可以在预设个数的周期内通过电量消耗交替补偿两个探针的电子。

为了能够实现交替补偿，以及形成电子回流通路，需要在相邻周期内第一io口11的输出状态不同，相应地，在相邻周期内第二io口12的输出状态也不同，并且需要保持第一io口11的输出状态与第二io口12的输出状态在同一周期内互补。

当第一io口11输出高电平时，则第二io口12就输出低电平，从而电子就从第二io口12流向第一io口11，弥补连接在第一io口11上的第一探针20探测过程中所损失的电子。图2为本发明实施例提供的第一探针与第二探针之间的电子回流的示意图。

当第一io口11输出低电平时，第二io口12就输出高电平，从而电子就从第一io口11流向第二io口12，弥补连接在第二io口12上的第二探针30探测过程中所损失的电子。图3为本发明实施例提供的第一探针与第二探针之间的电子回流的示意图。

举例说明，以方波形式的电能向第一io口供电，相应的第一io口的输出的波形为方波。图4为本发明实施例提供的一种第一io口的输出状态的示意图。如图4所示，在第一周期t1内，将第一io口11设置成高电平输出，对应地，第二探io口12设置成低电平输出。在第二周期t2内，将第一io口11设置成高电平输出，对应地，第二io口12设置成低电平输出，在第三周期t3内，将第一io口11重新设置成高电平输出，对应地，第二io口12重新设置成低电平输出。在第四周期t4内，将第一io口11重新设置成高电平输出，对应地，第二io口12重新设置成低电平输出。通过图4所示的过程，就可以分别对与第一io口11连接的第一探针20进行两次电子补偿，对与第二io口12连接的第二探针30进行两次电子补偿。

作为一种可能的实现方式，第一io口11为mcu10中输出低电平的闲置io口，第二io口12为mcu10中的中断io口。当水浸传感器入水后，第一探针20与第二探针30之间导通，此时第二io口12低电平触发。第二io口12触发之后，就可以上报监测信息，如上报表征存在水的字符串或者指定数值，如存在水可以上报数值“1”。在上报监测信息的同时mcu10控制关闭第二io口12的中断功能，并将第一io口11设置为输出高电平，第二io口12设置为输出低电平，这样两者之间就会形成电子回流，电子从第二io口12流向第一io口11，弥补连接在第一io口11上的第一探针20探测过程中所损失的电子。

在图1的基础之上，水浸传感器还可以包括一个计时器40，如图5所示，该计时器40与mcu10中的一个io口连接。计时器40用于从第一探针20与第二探针30导通时开始计时。mcu10，还用于在计时器计时到预设的周期后，控制第一io口从当前的输出状态切换到另一输出状态，以及控制第二io口从当前输出状态切换到另一输出状态，其中，第一io口和第二io口同一周期内所述输出状态不同。

本发明实施例提供了一种改进的水浸传感器，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命的目的，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。进一步地，仍然可以采用普通的不锈钢探针，不需要特殊材料或者电镀等特殊手段对探针进行处理，能够降低对材料防锈性的要求，简化工艺，降低成本。

图6为本发明实施例提供一种水浸传感器防锈方法的流程示意图。本实施例提供的水浸传感器防锈方法用于上述实施例中的水浸传感器中。如图6所示，该水浸传感器防锈方法包括以下步骤：

s601，当水浸传感器在水中检测时，控制同一周期内水浸传感器的第一探针对应的第一io口和第二探针对应的第二io口的输出状态互补。

其中，输出状态包括高电平输出和低电平输出；在水中检测时第一探针和第二探针之间导通形成电子回流。

本实施中，水浸传感器中的mcu中设置有多个io接口。其中第一探针和第三探针分别与mcu10中的两个io接口连接。本实施例中，与第一探针连接的io接口称为第一io口，与第二探针连接的io口称为第二io口。

本实施例中，需要从mcu的io口中选择两个输出状态互补的两个io口分别作为第一io口和第二io口。水浸传感器入水探测时，第一探针和第二探针之间就可以导通，由于两者的输出电压互补，两者之间就可以形成电子回流，即通过电量消耗分别向两个探针补偿损失的电子，以此实现减少金属氧化的目的。

s602，分别控制第一io口和第二io口在相邻周期间在高电平输出和低电平输出之间交替。

本实施例中，在探针的过程中，不仅第一探针上会损失电子，第二探针也会不断地损失电子，同样也需要对第二探针进行电子补偿。为了能够对第二探针做电子补偿，可以周期交替性向第一探针和第二探针进行电子补偿。也就是说，在第一周期内向第一探针补偿电子，在第二周期内向第二探针补偿电子，在第三周期内再向第一探针补偿电子，在第四周期内再向第二探针补偿电子，依次类推，可以在预设个数的周期内通过电量消耗交替补偿两个探针的电子。

为了能够实现交替补偿，以及形成电子回流通路，需要在相邻周期内第一io口11的输出状态不同，相应地，在相邻周期内第二io口的输出状态也不同，并且需要保持第一io口的输出状态与第二io口的输出状态在同一周期内互补。

当第一io口输出高电平时，则第二io口就输出低电平，从而电子就从第二io口流向第一io口，弥补连接在第一io口上的第一探针探测过程中所损失的电子，电子回流的示意图可参见图2。当第一io口输出低电平时，第二io口就输出高电平，从而电子就从第一io口流向第二io口，弥补连接在第二io口上的第二探针探测过程中所损失的电子，电子回流的示意图可参见图3。

本发明实施例提供了一种水浸传感器探测防锈方法，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命的目的，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。进一步地，仍然可以采用普通的不锈钢探针，不需要特殊材料或者电镀等特殊手段对探针进行处理，能够降低材料需求，简化工艺，降低成本。

图7为本发明实施例提供的一种水浸传感器探测防锈方法的应用示意图。

如图7所示，该水浸传感器探测防锈包括以下步骤：

s701，当水浸传感器处于工作状态但未在水中检测时，控制第一io口的低电平输出以及控制第二io处于中断状态。

作为一种可能的实现方式，第一io口为mcu中输出低电平的闲置io口，第二io口为mcu中的中断io口。当水浸传感器处于工作状态但未在水中检测时，第一io口的输出状态维持在低电平输出。第二io口继续维持该中断io的中断功能，即控制第二io口处于中断状态。

s702，水浸传感器入水，第一探针和第二探针导通。

水浸传感器入水探测，基于水浸传感器的液体导电原理，第一探针和第二探测开始导通。

s703，在第一探针和第二探针导通的时刻，向第二io口输出低电平以触发第二io口。

由于第二口为中断io口，需要低电平触发，本实施例中，在第一探针和第二探针导通的时刻，向第二io口输出低电平以触发第二io口。

s704，上报探测数据，关闭第二io口的中断功能以及控制第一io口从低电平输出切换到高电平输出。

进一步地，水浸传感器入水探测是为了获取到探测数据，因此在导通时将探测到的数据进行上报，为了能够在第一io口与第二io口之间形成电子回流，需要将第二io口的中断功能进行关闭。由于第二io口为低电平触发，此时需要将第一io口的输出状态从低电平输出切换到高电平输出。

s705，从导通的时刻开始进行计时。

s706，当计时到达周期时，分别控制第一io口和第二io口从当前的输出状态切换到另一输出状态。

本实施例中，在探针的过程中，不仅第一探针上会损失电子，第二探针也会不断地损失电子，同样也需要对第二探针进行电子补偿。为了能够对第二探针做电子补偿，可以周期交替性向第一探针和第二探针进行电子补偿。也就是说，在第一周期内向第一探针补偿电子，在第二周期内向第二探针补偿电子，在第三周期内再向第一探针补偿电子，在第四周期内再向第二探针补偿电子，依次类推，可以在预设个数的周期内通过电量消耗交替补偿两个探针的电子。

为了能够实现交替补偿，以及形成电子回流通路，需要在相邻周期内第一io口11的输出状态不同，相应地，在相邻周期内第二io口的输出状态也不同，并且需要保持第一io口的输出状态与第二io口的输出状态在同一周期内互补。

s707，控制第一io口与第二io口在预设个数的周期内导通。

由于探测每次损失的电子量并不是很多，而且为了降低电量消耗，可以控制第一io口与第二io口在预设个数的周期内导通，例如如图4所示，可以在4个周期内分别对第一探针和第二探针进行两次电子补偿。

本实施例中图4中的第一io口的输出为方波，相应地，电能以方波的形式向第一io口和第二io口供电。作为一种可能的实现方式，也可以根据实际情况调整成正弦波、余弦波或者其他波形的电能向第一io口和第二io供电，相应地，第一io口和第二io口输出同样的波形。如图8所示提供了另一种第一io口的输出电压的示意图。通过这些特定的波形，一方面可以补充流失的电子，另一方面减少电量的消耗。

需要说明的是，本发明实施例的执行主体为水浸传感器的mcu，也可以为其他的处理器，此处对执行主体不进行限制。

本发明实施例提供了一种水浸传感器探测防锈方法，通过将水浸传感器的来两个探测接入水浸传感器的mcu中的io口中，在探测有水时两个探针之间形成电子回流，通过损耗电量的方式来补偿两个探针的电子流失，以实现延长水浸传感器探针的使用寿命的目的，降低锈蚀出现的概率，以解决现有技术中不锈钢材质的金属探针仍然存在遇水长久出现生锈的问题。进一步地，仍然可以采用普通的不锈钢探针，不需要特殊材料或者电镀等特殊手段对探针进行处理，能够降低对材料防锈性的需求，简化工艺，降低成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。