CN101879046B - 一种自动感应皂液装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种自动感应皂液装置，包括：皂液提供模块，气体提供模块，出液龙头感应器，外接电源；皂液提供模块包括：泡沫皂液罐，液泵；气体提供模块包括：气泵；该种自动感应皂液装置还包括：控制单元，感应器包括：红外发射模块，红外接收模块；所述控制单元包括：微处理器单元，液泵驱动电路模块，气泵驱动电路模块，时钟模块，电源模块，电机驱动电源控制模块，距离控制模块，所述微处理模块根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器输入的控制命令控制红外发射单元工作功率；从而调节红外发射模块的发射距离，避免发生误感。

Description

一种自动感应皂液装置

技术领域

本发明涉及卫浴产品领域，具体涉及一种应用于厨房或卫生间等领域内的自动感应给皂液装置。

背景技术

现有技术中，厨房或卫生间龙头产品，无论是手动提拉式的还是感应冲洗方式的，都只有一般的冲水功能。使用者需要洗手或清洗其他东西时，需从其它装置如单独的洗手液瓶子或设置在龙头旁边的皂液器，提取清洗皂液。

然后，由龙头冲水进行冲洗。但是，这样的手动给皂结构，一方面需要通过手动挤压才能获得皂液，比较麻烦；另一方面也让周边环境变得比较脏，甚者，容易发生交叉感染的问题。

因此，现有技术中出现了一种由电机拖动一活塞往复运动的自动给皂机。该现有技术中的自动给皂机通过感应装置来感应到使用者需要皂液洗涤，进一步通过控制电路来控制电机运动，实现活塞往复运动而最终实现给皂的动作。虽然，该自动给皂机与手动给皂器相比，具有方便、卫生的优点，但是它依然存在耗电量大等的缺点。在目前厨卫设备都趋于安全、节能的趋势下，该自动给皂机的缺点就更加突出。

如中国发明专利公开号“CN101143078”名称为“自动给皂装置及安装该自动给皂装置的冲水龙头”的专利公开了自动给皂装置，该一种自动给皂装置，设置在冲水龙头上，包括：给皂模块，设有位

于水龙头出水口下方的取皂口、与取皂口连通并用以容纳皂液的皂液缸以及设置在皂液缸内、可往复运动而将皂液缸内皂液挤压出取皂口的活塞；给水模块，与进水管、给皂模块连通，设有给水控制阀；泄水模块，与给皂模块连通，设有泄水控制阀，该泄水控制阀包括：位于进水管内的进水活塞、泄水活塞、连接进水活塞与泄水活塞的连杆以及令进水活塞与泄水活塞复位的复位件。所述给皂模块设有一活塞复位弹簧，给水模块开启时，水压将活塞顶起，复位弹簧受压或受拉；泄水模块开启后，复位弹簧恢复到初始位置。

上述结构的自动给皂装置虽然在一定程度上解决前述所提到的问题，但是，该种结构的自动皂液装置其感应开关完全无法避免误感，其给皂量也无法进行调节。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种结构简单、性能稳定适于工业化生产的自动感应皂液装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种自动感应皂液装置，主要包括：用于提供皂液的皂液提供模块，用于提供混合皂液气体的气体提供模块，通过输气管和输皂液管分别与所述皂液提供模块和气体提供模块对应连接的出液龙头，设置在该出液龙头上的感应器，用于提供该自动感应皂液装置工作动力的外接电源；

所述皂液提供模块包括：用于盛放泡沫皂液的泡沫皂液罐，用于提供动力将泡沫皂液罐内的泡沫皂液抽出的液泵；

所述气体提供模块包括：用于提供混合皂液气体的气泵；

该种自动感应皂液装置还包括：与所述感应器、皂液提供模块、气体提供模块信号交互联接的控制单元，该控制单元根据感应器输入其中的感应信号控制所述液泵及气泵工作；

其中，所述的感应器包括：用于发射红外感应信号的红外发射模块，用于接收感应物反射回的红外感应信号的红外接收模块；

所述控制单元包括：与所述红外发射模块及红外接收模块信号联接的、内置有编码处理程序的微处理器单元，与该微处理器单元信号交互联接、受该微处理器单元控制工作的液泵驱动电路模块，与该微处理器单元信号联接、受该微处理器单元控制工作的气泵驱动电路模块，与所述微处理器单元连接的用于提供该微处理器单元计时时钟的时钟模块，与该微处理器单元连接、用于提供工作电能的电源模块，与所述电源模块输出端连接、用于提供气泵驱动电路模块及液泵驱动电路模块工作所需要电能的电机驱动电源控制模块，与所述红外发射模块连接、受所述微处理器单元控制的距离控制模块，所述微处理器单元根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器单元输入的控制命令控制红外发射模块工作功率；从而调节红外发射模块的发射距离，避免发生误感。

本发明的有益效果在于：与所述红外发射模块及红外接收模块信号联接的、内置有编码处理程序的微处理器单元，与该微处理器单元信号交互联接、受该微处理器单元控制工作的液泵驱动电路模块，与该微处理器单元信号联接、受该微处理器单元控制工作的气泵驱动电路模块，与所述微处理器单元连接的用于提供该微处理器单元计时时钟的时钟模块，与该微处理器单元连接、用于提供工作电能的电源模块，与所述电源模块输出端连接、用于提供气泵驱动电路模块及液泵驱动电路模块工作所需要电能的电机驱动电源控制模块，与所述红外发射模块连接、受所述微处理器单元控制的距离控制模块，所述微处理器单元根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器单元输入的控制命令控制红外发射模块工作功率；从而调节红外发射模块的发射距离，避免发生误感。采用上述结构的自动感应皂液装置，可以根据控制单元控制气泵、液泵的工作状态，从而达成控制给皂量以及其皂液的泡沫含量的大小，所述微处理器单元根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器单元输入的控制命令控制红外发射模块工作功率；从而调节红外发射模块的发射距离，避免发生误感。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明一种自动感应皂液装置一种实施方式的结构示意图；

图2为图1中自动感应皂液装置的电路原理示意图；

图3为图1中自动感应皂液装置的控制单元部分中微处理器单元，距离控制模块，液泵、气泵马达控制电路的电路原理图；

图4为图1中自动感应皂液装置的控制单元部分中电源模块的电路原理图；

图5为图1中自动感应皂液装置的控制单元部分中红外发射及红外接收模块部分的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-5，本发明一种自动感应皂液装置，主要包括：用于提供皂液的皂液提供模块，用于提供混合皂液气体的气体提供模块，通过输气管12’和输皂液管’分别与所述皂液提供模块和气体提供模块对应连接的出液龙头1’，设置在该出液龙头1’上的感应器，用于提供该自动感应皂液装置工作动力的外接电源10’；

所述皂液提供模块包括：用于盛放泡沫皂液的泡沫皂液罐6’，用于提供动力将泡沫皂液罐6’内的泡沫皂液抽出的液泵；

所述气体提供模块包括：用于提供混合皂液气体的气泵；

该种自动感应皂液装置还包括：与所述感应器、皂液提供模块、气体提供模块信号交互联接的控制单元，该控制单元根据感应器输入其中的感应信号控制所述液泵及气泵工作；

其中，所述的感应器包括：用于发射红外感应信号的红外发射模块，用于接收感应物反射回的红外感应信号的红外接收模块；

所述控制单元包括：与所述红外发射模块及红外接收模块信号联接的、内置有编码处理程序的微处理器单元，与该微处理器单元信号交互联接、受该微处理器单元控制工作的液泵驱动电路模块，与该微处理器单元信号联接、受该微处理器单元控制工作的气泵驱动电路模块，与所述微处理器单元连接的用于提供该微处理器单元计时时钟的时钟模块，与该微处理器单元连接、用于提供工作电能的电源模块，与所述电源模块输出端连接、用于提供气泵驱动电路模块及液泵驱动电路模块工作所需要电能的电机驱动电源控制模块，与所述红外发射模块连接、受所述微处理器单元控制的距离控制模块，所述微处理器单元根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器单元输入的控制命令控制红外发射模块工作功率；从而调节红外发射模块的发射距离，避免发生误感。

在上述一种自动感应皂液装置中, 所述控制单元还包括与该微处理器单元连接的用于存储该微处理器单元中数据的存储模块，该存储模块为可进行电读写的非易失性存储器，该非易失性存储器内预置有第一工作电压值，该种非易失性存储器包括用于检测所述微处理器单元工作电压值的第一电压传感器；当该第一电压传感器检测到所述微处理器单元工作电压值小于该非易失性存储器内预置的第一工作电压值时，启动保存数据保存操作，将微处理器单元的处理信息数据进行存储；其中，该非易失性存储器进行保存数据操作的能量是由外部的一个联接至电容能量管脚的电容提供；由于采用该种非易失性存储器，故可以在自动感应皂液装置外部供电停止工作时，保证该种非易失性存储器的数据不会丢失。

进一步，所述存储模块内置在微处理器单元中，所述的电源模块包括：与所述外接电源10’连接的外接适配器J3，接连在该外接适配器J3输出端之间的瞬态电压抑制器二极管D1，第一三端口高电流低电压稳压器U1，第二三端口高电流低电压稳压器U2；该外接适配器J3由该瞬态电压抑制器二极管D1瞬态抑制箝位，输入至第一三端口高电流低电压稳压器U1中，经该第一三端口高电流低电压稳压器U1变换为直流电压后分两路输出，一路经第二三端口高电流低电压稳压器U2后输出供所述微处理器单元及相关外围使用，另一路送至电机驱动电源控制模块中。

瞬态电压抑制器是一种二极管形式的高效能保护器件,简称TVS。当二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

进一步，所述红外发射模块包括用于发射红外感应信号的红外线发射二极管D4，该红外线发射二极管D4的负极端与所述微处理器单元的载波信号输出引脚信号联接，该红外线发射二极管D4的正极端与所述微处理器单元的高电平输出引脚信号联接，所述距离控制模块包括包括所述微处理器单元MCU的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十高电平输出引脚4、2、28、27、26、25、24、23、22、21；所述高电平输出引脚分别对应经过阻值不同的第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七、第十八、第十九限流电阻R10-R19与红外线发射二极管D4的正极端连接。

由第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十高电平输出引脚4，2，28，27，26，25，24，23，22，21脚分别输出高电平，当其中一脚输出高电平时，其它脚设置为高阻态，每输出一次，红外接收模块判断一次看是否有感应物，当判断有感应物存在时，微处理器单元记下相关距离状态，然后微处理器单元内部调整减少一定的发射功率做为实际有效感应距离功率。如在13CM处感应到物体，微处理器单元调整减少发射功率，即11CM为实际有效感应距离。

所述红外接收模块包括：与所述红外线发射二极管D4构成红外反射式开关回路的红外接收器U6；所述红外接收器由U6及相关外围元件组成；该部分电路完成两个功能，第一，与红外发射电路构成红外反射式开关，当有感应物在有效感应距离内，经MCU程序多次判断后，输出相应电平分别控制马达电源控制电路，马达驱动电路及LED指示灯。第二，接收红外遥控手柄发出的相关指令。

所述液泵驱动电路模块包括：由微处理器单元的第一、第二、第三、第四脉冲占空信号输出引脚11，12，14，17与第三外围三极管、第四外围三极管、第五外围三极管、第六外围三极管Q3-Q6构成的H桥马达驱动电路，第八三极管Q8和第七三极管Q7构成的液泵、气泵马达控制电路，该H桥马达驱动电路与该液泵、气泵马达控制电路串接；

该电路实现液泵马达的正反转。改变由微处理器单元的第一、第二、第三、第四脉冲占空信号输出引脚11，12，14，17输出脉冲的占空比实现液泵马达的转速可调，从而实现出液量大小可调。

所述液泵驱动电路模块还包括微处理器单元第一电压检测引脚7 ，第一电压检测电阻R31，第一电压检测电容C9构成的液泵工作电流检测电路，所述微处理器单元的存储模块内置有液泵工作电流阈值，当液泵工作电流检测电路检测到工作电流达到液泵工作电流阈值800MA以上时，由微处理器单元与所述液泵马达控制电路连接的第一电源控制引脚15输出低电平，由该液泵、气泵马达控制电路切断液泵马达供电电源。

所述气泵驱动电路模块包括：微处理器单元的第五脉冲占空信号输出引脚16与第七外围三极管Q1

由微处理器单元第16脚与外围及相关元件构成气泵马达驱动电路，改变MCU第16脚输出脉冲的占空比实现气泵马达的转速可调。从而实现出气量大小可调。

所述气泵驱动电路模块还包括第二电压检测电阻R23，第三电压检测电阻R24，第二电压检测电容C12与微处理器单元第二电压检测引脚3构成的气泵工作电流检测电路，所述微处理器单元的存储模块内置有气泵工作电流阈值，当气泵工作电流检测电路检测到工作电流达到气泵工作电流阈值500MA以上时，当工作电流，由微处理器单元第一电源控制引脚15输出低电平，由液泵、气泵马达控制电路切断气泵马达供电电源。

所述的时钟模块包括：与微处理器单元连接的时钟芯片，与该时钟芯片连接的用于提供该时钟芯片工作能量的备用电源。

上述时钟电路中，该时钟芯片内预置有第二工作电压值，该时钟芯片具有用于检测所述微处理器单元工作电压的第二电压传感器，当该第二电压传感器检测到所述微处理器单元工作电压值小于该第二工作电压值时，该时钟芯片控制该备用电源工作，提供该时钟芯片工作能量。

所述自动感应皂液装置中微处理器单元的存储模块内置有液泵工作时间阈值和气泵工作时间阈值，该液泵工作时间阈值和气泵工作时间阈值分别至少有两个。

所述的所述自动感应皂液装置还包括遥控器。

可通过遥控器调节马达转动时间（控制MCU相应脚高电平维持时间）：暂分7个档，分别为0.5秒,1秒,1.5秒,2秒.2.5秒,3秒,3.5秒，出厂设置为2秒，可根据客户需求设计成转动若干秒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动感应皂液装置，主要包括：用于提供皂液的皂液提供模块，用于提供混合皂液气体的气体提供模块，通过输气管和输皂液管分别与所述皂液提供模块和气体提供模块对应连接的出液龙头，设置在该出液龙头上的感应器，用于提供该自动感应皂液装置工作动力的外接电源；

所述皂液提供模块包括：用于盛放泡沫皂液的泡沫皂液罐，用于提供动力将泡沫皂液罐内的泡沫皂液抽出的液泵；

所述气体提供模块包括：用于提供混合皂液气体的气泵；

其特征在于，该种自动感应皂液装置还包括：与所述感应器、皂液提供模块、气体提供模块信号交互联接的控制单元，该控制单元根据感应器输入其中的感应信号控制所述液泵及气泵工作；

其中，所述的感应器包括：用于发射红外感应信号的红外发射模块，用于接收感应物反射回的红外感应信号的红外接收模块；

所述控制单元包括：与所述红外发射模块及红外接收模块信号联接的、内置有编码处理程序的微处理器单元，与该微处理器单元信号交互联接、受该微处理器单元控制工作的液泵驱动电路模块，与该微处理器单元信号联接、受该微处理器单元控制工作的气泵驱动电路模块，与所述微处理器单元连接的用于提供该微处理器单元计时时钟的时钟模块，与该微处理器单元连接、用于提供工作电能的电源模块，与所述电源模块输出端连接、用于提供气泵驱动电路模块及液泵驱动电路模块工作所需要电能的电机驱动电源控制模块，与所述红外发射模块连接、受所述微处理器单元控制的距离控制模块，所述微处理器单元根据红外接收模块接受到的红外感应信号频率输出控制命令，该距离控制模块根据所述微处理器单元输入的控制命令控制红外发射模块工作功率。

2.如权利要求1所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述控制单元还包括与该微处理器单元连接的用于存储该微处理器单元中数据的存储模块，该存储模块为可进行电读写的非易失性存储器，该非易失性存储器内预置有第一工作电压值，该种非易失性存储器包括用于检测所述微处理器单元工作电压值的第一电压传感器；当该第一电压传感器检测到所述微处理器单元工作电压值小于该非易失性存储器内预置的第一工作电压值时，启动保存数据保存操作，将微处理器单元的处理信息数据进行存储；其中，该非易失性存储器进行保存数据操作的能量是由外部的一个联接至电容能量管脚的电容提供。

3.如权利要求2所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述存储模块内置在微处理器单元中，所述的电源模块包括：与所述外接电源连接的外接适配器，接连在该外接适配器输出端之间的瞬态电压抑制器二极管，第一三端口高电流低电压稳压器，第二三端口高电流低电压稳压器；该外接适配器由该瞬态电压抑制器二极管瞬态抑制箝位，输入至第一三端口高电流低电压稳压器中，经该第一三端口高电流低电压稳压器变换为直流电压后分两路输出，一路经第二三端口高电流低电压稳压器后输出供所述微处理器单元及相关外围使用，另一路送至电机驱动电源控制模块中。

4.如权利要求3所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述红外发射模块包括用于发射红外感应信号的红外线发射二极管，该红外线发射二极管的负极端与所述微处理器单元的载波信号输出引脚信号联接，该红外线发射二极管的正极端与所述微处理器单元的高电平输出引脚信号联接，所述距离控制模块包括所述微处理器单元的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十高电平输出引脚；所述高电平输出引脚分别对应经过阻值不同的第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七、第十八、第十九限流电阻与红外线发射二极管的正极端连接。

5.如权利要求4所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述红外接收模块包括：与所述红外线发射二极管构成红外反射式开关回路的红外接收器。

6.如权利要求5所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述液泵驱动电路模块包括：由微处理器单元的第一、第二、第三、第四脉冲占空信号输出引脚与第三外围三极管、第四外围三极管、第五外围三极管、第六外围三极管构成的H桥马达驱动电路，第八三极管和第七三极管构成的液泵、气泵马达控制电路，该H桥马达驱动电路与该液泵、气泵马达控制电路串接；

所述液泵驱动电路模块还包括微处理器单元第一电压检测引脚，第一电压检测电阻，第一电压检测电容构成的液泵工作电流检测电路，所述微处理器的存储模块内置有液泵工作电流阈值，当液泵工作电流检测电路检测到工作电流达到液泵工作电流阈值时，由微处理器单元与所述液泵马达控制电路连接的第一电源控制引脚输出低电平，由该液泵、气泵马达控制电路切断液泵马达供电电源。

7.如权利要求6所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述气泵驱动电路模块包括：微处理器单元的第五脉冲占空信号输出引脚与第七外围三极管； 

所述气泵驱动电路模块还包括第二电压检测电阻，第三电压检测电阻，第二电压检测电容与微处理器单元第二电压检测引脚构成的气泵工作电流检测电路，所述微处理器单元的存储模块内置有气泵工作电流阈值，当气泵工作电流检测电路检测到工作电流达到气泵工作电流阈值时，当工作电流，由微处理器单元第一电源控制引脚输出低电平，由液泵、气泵马达控制电路切断气泵马达供电电源。

8.如权利要求7所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述的时钟模块包括：与微处理器单元连接的时钟芯片，与该时钟芯片连接的用于提供该时钟芯片工作能量的备用电源；该时钟芯片内预置有第二工作电压值，该时钟芯片具有用于检测所述微处理器单元工作电压的第二电压传感器，当该第二电压传感器检测到所述微处理器单元工作电压值小于该第二工作电压值时，该时钟芯片控制该备用电源工作，提供该时钟芯片工作能量。

9.如权利要求8所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述自动感应皂液装置中微处理器单元的存储模块内置有液泵工作时间阈值和气泵工作时间阈值，该液泵工作时间阈值和气泵工作时间阈值分别至少有两个。

10.如权利要求9所述的自动感应皂液装置，其特征在于：所述自动感应皂液装置还包括遥控器。

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