CN101940992A - 采集外界声音控制水路的出水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了采集外界声音控制水路的出水装置，它包括花洒、电磁阀、控制模块和带叶轮和发电机的供电模块。控制模块包括声音检测模块、计算模块、处理模块和驱动模块。声音检测模块采集外界声音并在接收到声音时输出控制信号。计算模块连接供电模块并获取实时水路水流状态，判断实时水路水流状态是否超出预设水路水流状态(如实时水压小于预定水压)，如果是则关闭控制模块和电磁阀，它连接声音检测模块并在收到控制信号时输出驱动信号。驱动模块连接处理模块和电磁阀，并在收到驱动信号时驱动电磁阀开关。它具有如下优点：通过采集外界声音控制水路，控制区域基本不受限制，使用方便，尤其方便残疾人士、儿童等主体，尤其方便出水装置阀门位置设置较高场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种采集外界声音控制水路的出水装置。
背景技术
传统出水装置都采用手动控制开关，它存在有缺点：1.由于需手动接触，因此开关易受磨损，开关使用寿命短；2.在某些场合、场景使用不便，例如公共场合、用户双手均脏污，3.某些人使用不便，例如盲人、儿童。
针对上述缺点有人提出了解决方案，采用感应控制开关，例如红外线感应。该解决方法虽然解决了传统出水装置缺点，但也存在有不足：使用时用户需将手伸至感应开关能够感应区域，受感应区域限制，使用不便。
发明内容
本发明提供了一种采集外界声音控制水路的出水装置，其克服了背景技术中出水装置都存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
采集外界声音控制水路的出水装置，它包括一具有至少一水路的花洒、至少一设在花洒内用以控制水路通断的电磁阀、一控制模块和一用以为控制模块和电磁阀提供电能的供电模块，所述控制模块包括：
一声音检测模块，它采集外界声音并在接收到声音时输出控制信号；
一计算模块，它装设在水路用于获取水路水流信息；
一处理模块，它连接计算模块和声音检测模块，它获取计算模块的水流信息，依据该水流信息决定是否开启声音检测模块，它获取声音检测模块的控制信号，依据该控制信号控制输出驱动信号；及
一驱动模块，它连接处理模块和电磁阀，并在收到驱动信号时驱动电磁阀开关。
一较佳实施例：
所述供电模块包括一叶轮和一发电机，所述叶轮设置在水路之内并在花洒通水时能受水流冲击转动，通过叶轮相对发电机转动实现发电；
所述计算模块连接供电模块并获取叶轮的实时转速信息，所述转速信息为水流信息；
所述处理模块连接计算模块并通过实时转速信息获得实时转速，判断是否有转速信号，如果没有转速信号则整个系统停止工作，它连接声音检测模块并在收到控制信号时控制输出驱动信号。
一较佳实施例：
所述供电模块包括一电池，所述电池为出水装置提供电能；
所述计算模块连接水压传感器或流量传感器并获取水流信息；
所述处理模块连接计算模块并获得水流信息，依据该水流信息决定是否开启声音检测模块，它获取声音检测模块的控制信号，依据该控制信号控制输出驱动信号。
一较佳实施例：所述供电模块还包括一发电电路，所述发电电路包括一整流电路、一滤波电路和一稳压电路，所述整流电路连接发电机用于将发电机产生的交流整流为脉动直流，所述滤波电路连接整流电路用于将脉动直流滤波为平滑直流，所述稳压电路连接滤波电路用于稳定平滑直流为稳定直流。
一较佳实施例：所述控制模块，它还包括：
一具有发光二极管的指示模块，它信号连接处理模块用于指示控制模块状态。
一较佳实施例：所述声音检测模块包括一压电蜂鸣片和一信号放大电路，所述压电蜂鸣片采集外界声音并在外界声音强度高于预定强度时发出电平信号，所述信号放大电路用于放大电平信号并在输出端输出低电平，所述低电平为控制信号。
一较佳实施例：所述驱动模块包括二放大电路，所述二放大电路的输入端分别连接处理模块的二输出端以获取驱动信号，所述二放大电路的输出端分别连接电磁阀的二电极。
一较佳实施例：
所述二放大电路分别为第一放大电路和第二放大电路；
所述第一放大电路包括一三极管Q1、一三极管Q4和一三极管Q6；三极管Q4基极通过电阻R4连接处理模块的一输出端，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R1连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极连接三极管Q6的集电极；所述三极管Q6的发射极接地；
所述第二放大电路包括一三极管Q2、一三极管Q3和一三极管Q5；三极管Q3基极通过电阻R5接处理模块的另一输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R3连接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接电源VCC，三极管Q2的集电极连接三极管Q5的集电极；所述三极管Q5的发射极接地；
所述三极管Q6的基极通过电阻R6连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q5的基极通过电阻R7连接三极管Q1的集电极；
所述电磁阀的二电极分别连接三极管Q1的集电极和三极管Q2的集电极。
一较佳实施例：所述水路的个数为二个，所述电磁阀的个数为二个，所述二电磁阀分别用于控制二水路；所述处理模块产生第一驱动信号和第二驱动信号用于分别驱动二电磁阀。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.通过采集外界声音控制水路，用户控制区域基本不受限制，用户使用方便，尤其方便残疾人士、儿童等主体，尤其方便出水装置阀门位置设置较高场合；将供电模块、计算模块和处理模块巧妙结合在一起，在水路停留或流速较低时或水压较低时，计算模块将能够反应水路停留或流速较低或水压较低的状态的实时水流状态给处理模块，处理模块判断实时水流状态和预定水流状态之间的大小以控制是否关闭控制模块和电磁阀，能避免出现误操作，能保证控制模块和电磁阀在合适电压范围内工作，延长控制模块和电磁阀使用寿命；
2.发电电路包括整流电路、滤波电路和稳压电路，保证输出电压为稳定电压，能保证控制模块和电磁阀在合适电压范围内工作，避免误操作，延长控制模块和电磁阀使用寿命；
3.还包括具有发光二极管的指示模块，便于用户直观了解控制模块和电磁阀是否处于工作；
4.声音检测模块包括压电蜂鸣片和信号放大电路，避免受其它信号干扰；
5.驱动模块包括放大电路，能放大驱动信号，以控制电磁阀；
6.采用六个三极管放大驱动信号，则不但能够放大驱动信号，而且还能够避免其它信号干扰，能够避免电磁阀信号反干扰处理模块；
7.二电磁阀分别用于控制二水路，则能通过声音控制二水路切换，例如第一驱动信号和二驱动信号刚好相反，当第一驱动信号为开信号时第二驱动信号为关信号，当第二驱动信号为开信号时第一驱动信号为关信号。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了一较佳实施例的出水装置的立体示意图。
图2绘示了一较佳实施例的出水装置的爆炸示意图。
图3绘示了一较佳实施例的出水装置的仰视图。
图4绘示了图3的B-B剖面示意图。
图5绘示了图3的C-C剖面示意图。
图6绘示了图5的D-D剖面示意图。
图7绘示了一较佳实施例的控制模块的方框图。
图8绘示了一较佳实施例的发电电路的示意图。
图9绘示了一较佳实施例的声音检测模块的示意图。
图10绘示了一较佳实施例的计算模块的示意图。
图11绘示了一较佳实施例的处理模块的示意图。
图12绘示了一较佳实施例的驱动电路示意图。
图13绘示了一较佳实施例的指示电路的示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图6，采集外界声音控制水路的出水装置，它包括一花洒100、二电磁阀200、一控制模块300和一供电模块400。所述控制模块300设置在花洒100之内。
所述花洒100具有一总水路110和二分水路120，所述二分水路120和总水路110之间分别设置有一电磁阀200，通过电磁阀200能够控制相应分水路120和总水路110之间是否接通，控制分水路120是否出水，则能够通过控制二电磁阀200实现二分水路120之间的切换。
所述供电模块400包括一叶轮410、一发电机420和发电电路430。所述发电机420固接在花洒100之内，所述叶轮410转动设置在总水路110的一水腔440并在花洒100的总水路110通水时能受水流冲击(例如在水腔440中设置倾斜进口和出口)转动，通过叶轮410相对发电机420转动实现发电。请查阅图8，所述发电电路430包括一整流电路、一滤波电路和一稳压电路。所述整流电路连接发电机420用于将发电机420产生的交流整流为脉动直流；所述滤波电路连接整流电路用于将脉动直流滤波为平滑直流；所述稳压电路连接滤波电路用于稳定平滑直流为稳定直流。本实施例之中，所述发电机420接入COM1，整流电路接COM1，整流电路包括D1-D6；滤波电路包括C2；稳压电路包括R2、C3、C1和DW1。所述供电模块400用以为控制模块300的单片机和电磁阀200提供电能。
请查阅图7，所述控制模块300包括一声音检测模块310、一计算模块320、一处理模块330、二驱动模块340和一指示模块350。
所述声音检测模块310采集外界声音并在接收到声音时输出控制信号。请查阅图9，所述声音检测模块310包括一压电蜂鸣片MK1和一信号放大电路。所述压电蜂鸣片MK1采集外界声音并在外界声音强度高于预定强度时发出电平信号。所述信号放大电路用于放大电平信号并在输出端输出低电平，所述低电平为控制信号。本实施例之中，声音源通过压电蜂鸣片MK1经过Q13、Q12、Q10进行放大，并在检测到声源信号时RA2点会变成低电平，送入单片机。本实施例之中，常态下MK1的阻抗很大，Q13截止，Q12的B极是高电平，Q12截止，Q10截止，RA2点为高电平；当采集到声音信号后，MK1产生脉冲信号，Q13导通，Q12的B极电位也降低，Q12导通，流向Q10的B极是个高电平，从而Q10导通，使RA2电平下降。
所述计算模块320连接供电模块400并计算叶轮410的实时转速。请查阅图10，它连接发电电路430的整流电路的J1点，J1点的脉冲信号经过R19、R20限流，经过D8、D9整形，使水力发电机420的J1点的脉冲信号加以整形，通过R21进入处理模块330以使处理模块330计算出实时转速(如本实施例之中，单片机的第二脚进行计数)。
所述处理模块330连接计算模块320，连接声音检测模块310。请查阅图11，本实施例之中，所述处理模块330采用单片机PIC16F676，用于处理外界送来的信号，以控制指示模块350和电磁阀200。单片机PIC16F676连接计算模块320并通过脉冲信号计算实时转速，判断实时转速是否小于预定转速，如果是则关闭控制模块、电磁阀和指示模块(发出闪烁信号，发光二极管闪烁)，如果不是则控制模块、电磁阀和指示模块(发光二极管亮)处于工作状态。本实施例之中，当水力发电机转速小于1500转/分钟时，它令发光二极管闪烁指示，不对电磁阀进行开启或者关闭，当水力发电机转速超过1500转/分钟时，控制模块、电磁阀和指示模块(发光二极管亮)处于工作状态。单片机PIC16F676连接声音检测模块并在收到控制信号时输出第一驱动信号和第二驱动信号，也即是，判断检测声音检测模块送进来的信号是否是低电平，若有低电平就产生驱动信号和灯亮信号。
所述二驱动模块340连接处理模块330和电磁阀200，并在分别收到第一驱动信号和第二驱动信号时分别驱动第一电磁阀200和第二电磁阀200开关。请查阅图12，所述第一驱动模块340包括二放大电路。所述二放大电路分别为第一放大电路和第二放大电路；本实施例之中，所述第一放大电路包括一三极管Q1、一三极管Q4和一三极管Q6；三极管Q4基极通过电阻R4连接处理模块的一输出端，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R1连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极连接三极管Q6的集电极；所述三极管Q6的发射极接地；所述第二放大电路包括一三极管Q2、一三极管Q3和一三极管Q5；三极管Q3基极通过电阻R5接处理模块的另一输出端，三极管Q 3的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R3连接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接电源VCC，三极管Q2的集电极连接三极管Q5的集电极；所述三极管Q5的发射极接地；所述三极管Q6的基极通过电阻R6连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q5的基极通过电阻R7连接三极管Q1的集电极；所述第一电磁阀200的二电极分别连接三极管Q1的集电极和三极管Q2的集电极。所述第二驱动模块340包括二放大电路，它的组成与第一驱动模块340相同，该一放大电路包括一三极管Q7、一三极管Q8和一三极管Q15，该另一放大电路包括一三极管Q8、一三极管Q9和一三极管Q14。
请查阅图13，具有发光二极管的指示模块350，它信号连接处理模块用于指示控制模块状态。在收到闪烁信号时让发光二极管闪烁，在收到灯亮信号时让发光二极管亮。本实施例之中，所述指示模块350包括发光二极管D7、电阻R18。
请查阅图1至图6，所述花洒100包括一罩壳130、一进水接头140、一过水体150、一电机固定座160、一分水体170、一封水板180和一面盖190。所述罩壳130、进水接头140、过水体150、电机固定座160、分水体170、封水板180和面盖190固定连接在一起，并形成一总水路110和二分水路120。所述发电机420装设在电机固定座160，所述叶轮410通过枢轴枢接在电机固定座160。
另一较佳实施例之中，它与上一较佳实施例不同之处在于：所述供电电源采干电池，所述计算模块采用水压传感器，所述控制模块获取水压传感器传送的实时水压信息，并判断实时水压信息和预设水压信息之间的大小，在小于时关闭电磁阀和控制模块。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (9)
1.采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：它包括一具有至少一水路的花洒、至少一设在花洒内用以控制水路通断的电磁阀、一控制模块和一用以为控制模块和电磁阀提供电能的供电模块，所述控制模块包括：
一声音检测模块，它采集外界声音并在接收到声音时输出控制信号；
一计算模块，它装设在水路用于获取水路水流信息；
一处理模块，它连接计算模块和声音检测模块，它获取计算模块的水流信息，依据该水流信息决定是否开启声音检测模块，它获取声音检测模块的控制信号，依据该控制信号控制输出驱动信号；及
一驱动模块，它连接处理模块和电磁阀，并在收到驱动信号时驱动电磁阀开关。
2.根据权利要求1所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：
所述供电模块包括一叶轮和一发电机，所述叶轮设置在水路之内并在花洒通水时能受水流冲击转动，通过叶轮相对发电机转动实现发电；
所述计算模块连接供电模块并获取叶轮的实时转速信息，所述转速信息为水流信息；
所述处理模块连接计算模块并通过实时转速信息获得实时转速，判断是否有转速信号，如果没有转速信号则整个系统停止工作，它连接声音检测模块并在收到控制信号时控制输出驱动信号。
3.根据权利要求1所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：
所述供电模块包括一电池，所述电池为出水装置提供电能；
所述计算模块连接水压传感器或流量传感器并获取水流信息；
所述处理模块连接计算模块并获得水流信息，依据该水流信息决定是否开启声音检测模块，它获取声音检测模块的控制信号，依据该控制信号控制输出驱动信号。
4.根据权利要求2所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：所述供电模块还包括一发电电路，所述发电电路包括一整流电路、一滤波电路和一稳压电路，所述整流电路连接发电机用于将发电机产生的交流整流为脉动直流，所述滤波电路连接整流电路用于将脉动直流滤波为平滑直流，所述稳压电路连接滤波电路用于稳定平滑直流为稳定直流。
5.根据权利要求1所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：所述控制模块，它还包括：
一具有发光二极管的指示模块，它信号连接处理模块用于指示控制模块状态。
6.根据权利要求1所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：所述声音检测模块包括一压电蜂鸣片和一信号放大电路，所述压电蜂鸣片采集外界声音并在外界声音强度高于预定强度时发出电平信号，所述信号放大电路用于放大电平信号并在输出端输出低电平，所述低电平为控制信号。
7.根据权利要求1所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：所述驱动模块包括二放大电路，所述二放大电路的输入端分别连接处理模块的二输出端以获取驱动信号，所述二放大电路的输出端分别连接电磁阀的二电极。
8.根据权利要求7所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：
所述二放大电路分别为第一放大电路和第二放大电路；
所述第一放大电路包括一三极管Q1、一三极管Q4和一三极管Q6；三极管Q4基极通过电阻R4连接处理模块的一输出端，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R1连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极连接三极管Q6的集电极；所述三极管Q6的发射极接地；
所述第二放大电路包括一三极管Q2、一三极管Q3和一三极管Q5；三极管Q3基极通过电阻R5接处理模块的另一输出端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R3连接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接电源VCC，三极管Q2的集电极连接三极管Q5的集电极；所述三极管Q5的发射极接地；
所述三极管Q6的基极通过电阻R6连接三极管Q2的集电极，所述三极管Q5的基极通过电阻R7连接三极管Q1的集电极；
所述电磁阀的二电极分别连接三极管Q1的集电极和三极管Q2的集电极。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的采集外界声音控制水路的出水装置，其特征在于：所述水路的个数为二个，所述电磁阀的个数为二个，所述二电磁阀分别用于控制二水路；所述处理模块产生第一驱动信号和第二驱动信号用于分别驱动二电磁阀。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110112 |