CN104595552B - 一种触控水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控水龙头，属于水龙头智能控制技术领域。它解决了现有技术中触摸控制水龙头水通断可靠性不高的问题。本触控水龙头包括主控制器、触碰控制器、供电电路、金属龙头本体和电磁阀，主控制器的输入引脚与触碰控制器的输出引脚连接，主控制器的输出引脚和电磁阀之间连接有电磁阀驱动电路，金属龙头本体上设置有采样电容C1，触摸控制器的检测引脚与金属龙头本体以及采样电容C1的一端连接，采样电容C1的另一端接地，触碰控制器的基准引脚连接有用于决定电容量基准值的基准电容C2，触碰控制器的灵敏度引脚连接有电阻R1并通过电阻R1与高电平连接或者与低电平连接。本发明能提高触摸水龙头控制水通断的可靠性。

Description

一种触控水龙头

技术领域

本发明属于水龙头智能控制技术领域，涉及一种触控水龙头。

背景技术

水龙头是人们生活中必不可少的卫浴用品，应用于医院、学校、酒店等公众场所以及私人的家庭厨房和卫生间。水龙头的更新换代速度非常快，种类也非常的多。目前，市场上的水龙头根据打开方式的不同，可以主要分为旋转式水龙头、感应式水龙头以及触碰式水龙头。

旋转式水龙头由于其是机械化操作开启关闭，不仅操作不便，而且容易损坏，与现有社会倡导的智能化、品质化生活相关度不高，因此该类水龙头正在逐渐的被市场所淘汰。

感应式水龙头主要应用在公众场所，可以有效的消除卫生隐患。但是其也存在较多的不便，一是其不能连续出水应用在家庭时就显得极为不便，二是其在公众场所使用时，会受到很多其他因素的干扰，导致灵敏度不高，并且还容易损坏，从而使得大量的水资源浪费掉。

触碰式水龙头是最近几年新出的产品。相对于传统的旋转式水龙头，触碰式水龙头操作更加便利；相对于感应式水龙头，触碰式水龙头稳定性更高，适用场合更多，能够连续出水。因此触碰式水龙头越来越受人们的青睐。触碰式水龙头已经成为水龙头技术的研发方向。

如中国专利文献公开的申请号为201120140877.2的触碰式水龙头，其包括水龙头本体、控制电路、电磁阀以及供电装置，水龙头本体作为触碰传感器，接受外界使电容产生的变化的触碰信号；控制电路由接收并处理触碰信号的电容变化信号处理单元、判断触碰信号并发出控制信号的微处理单元以及识别控制信号并控制电磁阀开关的电磁阀控制电路单元组成；水龙头本体上设置控制电路和电磁阀；控制电路和电磁阀相连接；供电装置分别与控制电路和电磁阀相连接。虽然该专利能够实现触碰水龙头来控制水的通断，但是人触碰水龙头时水龙头的电容变化值很小，单单通过水龙头的电容变化进行感知准确性不高，容易误操作，并且该水龙头不能对触摸的灵敏度进行调节，从而该水龙头触摸控制水通断的可靠性不高。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种触控水龙头，该触控水龙头所要解决的技术问题是如何提高触碰水龙头控制水通断的可靠性。

本发明通过下列技术方案来实现：一种触控水龙头，其特征在于，本触控水龙头包括主控制器、触碰控制器、供电电路、用于在人体触碰时能够形成感应电容的金属龙头本体和控制水龙头通断的电磁阀，所述主控制器的输入引脚与所述触碰控制器的输出引脚连接，所述主控制器的输出引脚和所述电磁阀之间连接有根据主控制器的信号而控制电磁阀动作的电磁阀驱动电路，所述主控制器、触碰控制器和电磁阀驱动电路均由供电电路供电，所述金属龙头本体上设置有用于与金属龙头本体并联共同形成检测电路的采样电容C1，所述触碰控制器的检测引脚用于采集上述检测电路的电容量，该检测引脚与金属龙头本体以及采样电容C1的一端连接，采样电容C1的另一端接地，所述触碰控制器的基准引脚用于设定电容量基准值，该基准引脚连接有用于决定电容量基准值的基准电容C2，所述触碰控制器用于将检测电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值并在电容量差值大于触碰控制器内部设定的差值阈值时输出触发信号，所述触碰控制器的灵敏度引脚用于设定差值阈值的大小，该灵敏度引脚连接有电阻R1并通过电阻R1与高电平连接或者与低电平连接，电阻R1的阻值由金属龙头本体、采样电容和基准电容三者共同来确定。

与现有技术相比，本触控水龙头中采样电容C1与金属龙头本体并联形成一个检测电路共同连接触碰控制器的检测引脚，触碰控制器将检测电路的电容量与基准电容C2设定的电容量基准值进行比较产生电容量差值，在电容量差值大于差值阈值时触碰控制器输出触发信号，并且差值阈值通过电阻R1的阻值以及电阻R1连接高电平或者低电平决定，通过采样电容C1与金属龙头本体并联并采用基准电容C2设定电容量基准值以及通过电阻R1调节触碰灵敏度从而形成一个整体的技术方案来解决上述的技术问题，从而实现提高触碰水龙头控制水通断可靠性的目的。其中电阻R1的阻值选值由金属龙头本体、采样电容和基准电容三者共同来确定。当人触碰金属龙头本体后与金属龙头本体形成一个感应电容，使得检测电路的电容量变大，当检测电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值大于设定好的差值阈值时，触碰控制器输出高电平给主控制器触发主控制器工作，主控制器输出信号给电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路控制电磁阀开启使水龙头出水。当人再次触碰金属龙头本体并使得检测电路的电容量与电容量基准值的差值大于差值阈值时，主控制器控制电磁阀驱动电路使得电磁阀关闭水龙头出水。

在上述的触控水龙头中，所述电阻R1的阻值范围为0～4MΩ。上述差值阈值的大小由电阻R1连接的是高电平还是低电平以及其阻值所决定。当电阻R1连接高电平时触碰控制器具有较大的差值阈值也就是触碰控制器的触碰灵敏度较低；当电阻R1连接低电平时触碰控制器具有较小的差值阈值也就是触碰控制器的触碰灵敏度较高。电阻R1的阻值由龙头本体的规格、采样电容大小和基准电容大小三者共同来确定。上述电阻R1的阻值的范围是经过多次试验和验证得出，在上述电子R1阻值范围内不管是电阻R1接高电平还是接低电平，触碰控制器都具有一个较为适中的触碰灵敏度。其中当电阻R1的阻值为2MΩ时，触碰控制器具有一个最佳的差值阈值，也就是触碰灵敏度最佳。

在上述的触控水龙头中，所述触碰控制器的输出引脚连接有用于给触碰控制器输出引脚偏置电压的上拉电阻R2。上拉电阻R2给触碰控制器输出引脚偏置电压使得触碰控制器能够输出高电平信号。通过增加上拉电阻R2后，就不用主控制器中的上拉电阻，便于连接安装，同时将上拉电阻R2的阻值变大能够起到省电的功能。

在上述的触控水龙头中，所述电磁阀为脉冲式电磁阀，所述主控制器的输出引脚包括输出引脚一和输出引脚二，所述电磁阀驱动电路包括电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，所述电磁阀开启控制线路包括分压模块一和电磁阀开启开关模块，所述电磁阀关闭控制线路包括分压模块二和电磁阀关闭开关模块，所述分压模块一的输入端连接主控制器的输出引脚一，分压模块一的输出端连接电磁阀开启开关模块的输入端，电磁阀开启开关模块的输出端连接电磁阀，所述分压模块二的输入端连接主控制器的输出引脚二，分压模块二的输出端连接电磁阀关闭开关模块的输入端，电磁阀关闭开关模块的输出端连接电磁阀。主控制器的输出引脚一输出高电平给分压模块一且输出引脚二输出低电平给分压模块二时，电磁阀开启开关模块动作控制电磁阀开启，使水龙头出水，反之，电磁阀关闭开关模块动作控制电磁阀关闭。

在上述的触控水龙头中，所述主控制器内设有计时模块，所述主控制器输出控制信号给电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，计时一段时间后自动关闭信号输出。脉冲电磁阀只需要在一定时间内供电后就会保持通电后的状态，因此主控制器只需输出一段时间的控制信号即可，这样也能达到省电的目的。

在上述的触控水龙头中，所述电磁阀开启开关模块包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2和电阻R3，所述三极管Q1的基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电磁阀的负极以及三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的发射极连接供电电路，三极管Q1的集电极连接电磁阀的正极，所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接分压模块一；所述电磁阀关闭开关模块包括PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4和电阻R4，所述三极管Q3的基极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电磁阀正极以及三极管Q4的集电极，所述三极管Q3的发射极连接供电电路，三极管Q3的集电极连接电磁阀负极，所述三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极连接分压模块二。三极管Q2导通使得三极管Q1导通，从而电磁阀正极得电开启；三极管Q4导通使得三极管Q3导通，从而电磁阀负极得电关闭。

在上述的触控水龙头中，所述电磁阀为直动式电磁阀，所述电磁驱动电路包括继电器，所述继电器的线圈连接主控制器输出引脚一，所述继电器的常开开关一端连接供电电路，另一端连接电磁阀的正极，电磁阀的负极接地。主控制器输出信号控制继电器的常开开关闭合使得电磁阀得电开启，主控制器不输出控制信号时，继电器的常开开关保持断开使得电磁阀关闭。

在上述的触控水龙头中，所述供电电路具有三路电压输出端，所述供电电路包括电源、变压芯片一、变压芯片二、极性电容C3、极性电容C4和电容C5，所述电源正极连接变压芯片一的输入引脚和极性电容C3的正极，变压芯片一将电源电压变压后从输出引脚输出，变压芯片二的输入引脚和极性电容C4的正极分别连接变压芯片一的输出引脚，变压芯片二将变压芯片一发送的电压变压后从输出引脚输出，电容C5的一端连接变压芯片二的输出引脚，电源的负极、极性电容C3的负极、极性电容C4的负极和电容C5的另一端接地，电源正极、变压芯片一的输出引脚以及变压芯片二的输出引脚为供电电路的三路电压输出端，所述电源正极连接三极管Q1的发射极和三极管Q3的发射极，所述变压芯片一的输出引脚连接主控制器的电源引脚，所述变压芯片二的输出引脚连接触碰控制器的电源引脚，并用于给触碰控制器的电阻R1提供高电平。供电电路具有三个电压输出端来对各个电路供电，使得各个电路能够正常工作。

在上述的触控水龙头中，所述供电电路中还设置有用于控制触碰控制器复位的复位模块，所述复位模块包括电阻R5和手动开关SW，所述电阻R5一端连接变压芯片一的输出引脚，另一端分别连接变压芯片二的输入引脚和手动开关SW的一端，手动开关SW的另一端接地。在龙头安装好后，需要对龙头以及环境参数的获取，通过复位模块对触碰控制器进行复位，触碰控制器自动对龙头以及环境参数进行获取或更新。

在上述的触控水龙头中，所述主控制器还连接有用于电源电压监测的电源电压监测电路，所述电源电压监测电路包括运算放大器和分压模块三，所述分压模块三输入端连接电源正极，分压模块三的输出端连接运算放大器的同相输入引脚，运算放大器的反相输入引脚连接变压芯片二的输出引脚，运算放大器的电源输入引脚连接变压芯片一的输出引脚，所述运算放大器的信号输出引脚连接主控制器。通过运算放大器将电源的电压与变压芯片二输出的参考电压进行比较，当电源电压小于变压芯片二输出的参考电压时，表明电源电量不足。电源电压监测电路能够确保本触控水龙头在电源电压正常时进行工作，从而与上述的采用电容C1、基准电容C2、电阻R1以及金属龙头本体相互之间形成一个整体的技术方案使触碰水龙头控制水通断的可靠性提高。

在上述的触控水龙头中，所述主控制器还包括输出引脚三，所述主控制器的输出引脚三连接有用于电源电量太低的提示单元。当电源电量不足时，提示单元发出提示，使人们可以及时更换电源，保证龙头的正常工作。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过增加采样电容以及基准参考电容，从而对水龙头触碰感知判断更加准确，提高水龙头触控的可靠性。

2、本发明具有触碰感知灵敏度的选择，使得水龙头的触控更加适用于现实生活，增加水龙头触控的可靠性。

3、本发明具有电源电压监测电路，实时监测电源的电量，从而可以保证水龙头运行正常，使得本触控水龙头可靠性强。

附图说明

图1是电阻R1连接低电平时的结构示意图；

图2是电阻R1连接高电平时的结构示意图。

图中，1、主控制器；2、触碰控制器；3、运算放大器；4、电源；5、变压芯片一；6、变压芯片二；7、金属龙头本体；8、电磁阀一；9、电磁阀二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示本触控水龙头包括主控制器1、触碰控制器2、供电电路、用于在人体触碰时能够形成感应电容的金属龙头本体7和控制水龙头通断的电磁阀。主控制器1的输入引脚与所述触碰控制器2的输出引脚连接，主控制器1的输出引脚和所述电磁阀之间连接有根据主控制器1的信号而控制电磁阀动作的电磁阀驱动电路，主控制器1、触碰控制器2和电磁阀驱动电路均由供电电路供电。

金属龙头本体7上设置有用于与金属龙头本体7并联共同形成检测电路的采样电容C1，触碰控制器2的检测引脚用于采集上述检测电路的电容量，该检测引脚与金属龙头本体7以及采样电容C1的一端连接，采样电容C1的另一端接地，触碰控制器2的基准引脚用于设定电容量基准值，该基准引脚连接有用于决定电容量基准值的基准电容C2。触碰控制器2用于将检测电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值并在电容量差值大于触碰控制器2内部设定的差值阈值时输出触发信号。触碰控制器2的灵敏度引脚用于设定差值阈值的大小，该灵敏度引脚连接有电阻R1并通过电阻R1与低电平连接。电阻R1的阻值由金属龙头本体7、采样电容和基准电容三者共同来确定，电阻R1的阻值范围为0～4MΩ，本实施例选取电阻R1阻值选取0MΩ。

选用脉冲式电磁阀作为通断水龙头的开关。主控制器1的输出引脚包括输出引脚一和输出引脚二。电磁阀驱动电路包括电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，电磁阀开启控制线路包括分压模块一和电磁阀开启开关模块，电磁阀关闭控制线路包括分压模块二和电磁阀关闭开关模块。分压模块一的输入端连接主控制器1的输出引脚一，分压模块一的输出端连接电磁阀开启开关模块的输入端，电磁阀开启开关模块的输出端连接电磁阀，分压模块二的输入端连接主控制器1的输出引脚二，分压模块二的输出端连接电磁阀关闭开关模块的输入端，电磁阀关闭开关模块的输出端连接电磁阀。主控制器1内设有计时模块，所述主控制器1输出控制信号给电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，计时一段时间后自动关闭信号输出。

电磁阀开启开关模块包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2和电阻R3。三极管Q1的基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电磁阀的负极以及三极管Q2的集电极。三极管Q1的发射极连接供电电路，三极管Q1的集电极连接电磁阀的正极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接分压模块一。

电磁阀关闭开关模块包括PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4和电阻R4。三极管Q3的基极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电磁阀正极以及三极管Q4的集电极。三极管Q3的发射极连接供电电路，三极管Q3的集电极连接电磁阀负极，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极连接分压模块二。

供电电路具有三路电压输出端。供电电路包括电源4、变压芯片一5、变压芯片二6、极性电容C3、极性电容C4和电容C5。电源4正极连接变压芯片一5的输入引脚和极性电容C3的正极，变压芯片一5将电源4电压变压后从输出引脚输出，变压芯片二6的输入引脚和极性电容C4的正极分别连接变压芯片一5的输出引脚，变压芯片二6将变压芯片一5发送的电压变压后从输出引脚输出，电容C5的一端连接变压芯片二6的输出引脚，电源4的负极、极性电容C3的负极、极性电容C4的负极和电容C5的另一端接地。电源4正极、变压芯片一5的输出引脚以及变压芯片二6的输出引脚为供电电路的三路电压输出端。电源4正极连接三极管Q1的发射极和三极管Q3的发射极。变压芯片一5的输出引脚连接主控制器1的电源引脚。变压芯片二6的输出引脚连接触碰控制器2的电源引脚，并用于给触碰控制器2的电阻R1提供高电平。

供电电路中还设置有用于控制触碰控制器2复位的复位模块，复位模块包括电阻R5和手动开关SW。电阻R5一端连接变压芯片一5的输出引脚，另一端分别连接变压芯片二6的输入引脚和手动开关SW的一端，手动开关SW的另一端接地。

主控制器1还连接有用于电源电压监测的电源电压监测电路，电源电压监测电路包括运算放大器3和分压模块三。分压模块三输入端连接电源4正极，分压模块三的输出端连接运算放大器3的同相输入引脚，运算放大器3的反相输入引脚连接变压芯片二6的输出引脚，运算放大器3的电源输入引脚连接变压芯片一5的输出引脚，运算放大器3的信号输出引脚连接主控制器1。主控制器1还包括输出引脚三，主控制器1的输出引脚三连接有用于电源4电量太低的提示单元，提示单元包括提示灯。

变压芯片一5的输出引脚与主控制器1的电源引脚之间连接有用于滤波作用的电容C6，电容C6的一端分别连接变压芯片一5的输出引脚和主控制器1的电源引脚，另一端接地。变压芯片二6的输出引脚与触碰控制器2的电源引脚之间连接有用于滤波作用的电容C7，电容C7的一端分别连接变压芯片的输出端和触碰控制器2的电源引脚，另一端接地。变压芯片一5的输出引脚与运算放大器3的电源输入引脚之间还连接有用于滤波作用的电容C8，电容C8的一端分别连接变压芯片一5的输出引脚和运算放大器3的电源输入引脚，另一端接地。

分压模块一包括电阻R6和电阻R7，电阻R6的一端连接主控制器11输出引脚一，另一端分别连接电阻R7的一端和三极管Q2的基极，电阻R7的另一端接地。分压模块二包括电阻R8和电阻R9，电阻R8的一端连接主控制器11输出引脚二，另一端分别连接电阻R9的一端和三极管Q4的基极，电阻R9的另一端接地。分压模块三包括电阻R10和电阻R11，电阻R10的一端连接电源4正极，另一端分别连接电阻R11的一端和运算放大器3的同相输入引脚，电阻R11的另一端接地。

电磁阀包括用于控制水龙头冷水通断的电磁阀一8和用于控制水龙头热水通断的电磁阀二9。

作为优选，触碰控制器2采用型号为TH01的电容式霍尔传感芯片，该芯片具有能够采集其引脚上的电容量并将电容量进行比较判断输出信号的功能，同时具有能够对感知灵敏度调节的功能。

以下是本发明的工作原理：

触碰控制器2中的差值阈值决定金属龙头本体7的触碰灵敏度，本实施例中选择电阻R1连接低电平，因此触碰控制器2具有一个较高的灵敏度，且电阻R1的阻值为0MΩ，得到触碰控制器2内部的差值阈值为2pF。

初始状态下，在人体没有触碰金属龙头本体7时，检测电路的电容量为采样电容C1的电容量，因此检测电路与基准电容C2比较后的差值没有变化且两者差值小于差值阈值，此时电磁阀一8和电磁阀二9保持关闭水龙头出水。检测电路与基准电容C2的差值指的是检测电路的电容量减去基准电容C2的电容量的差值。

当人触碰龙头本体后与龙头本体形成一个感应电容，感应电容的大小由人体与龙头本体的接触面积决定，接触面积越大感应电容越大。此时检测电路的电容量为采样电容C1和感应电容两者的电容和，触碰控制器2将触碰电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值变大，在上述电容量差值大于2pF时，触碰控制器2输出高电平给主控制器1触发主控制器1工作，主控制器1的输出引脚一输出高电平给分压模块一，主控制器1的输出引脚二输出低电平给分压模块二。

分压模块一也就是电阻R6和电阻R7将主控制器1输出的高电平分压后给三极管Q2提供偏置电压使三极管Q2导通，三极管Q2导通后三极管Q2的集电极电压下降，从而使三极管Q1的基极电压下降，三极管Q1导通。此时电源4与电磁阀一8和电磁阀二9正极之间通路，并且在三极管Q2导通时以及接通了电磁阀一8和电磁阀二9的负极。因此电磁阀一8和电磁阀二9的正极有高电平流入，电磁阀一8和电磁阀二9正向工作，也就是打开水龙头的进水管使水流从水龙头喷口流出。分压模块二接收到主控制器1输出的低电平后，三极管Q3和三极管Q4为截至状态。

当人体再次触碰龙头本体并在检测电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值大于2pF时，主控制器1的输出引脚一输出低电平给分压模块一，主控制器1的输出引脚二输出高电平给分压模块二。分压模块二也就是电阻R8和电阻R9将主控制器1输出的高电平分压后给三极管Q4提供偏置电压使三极管Q4导通，三极管Q4导通后三极管Q4的集电极电压下降，从而使三极管Q3的基极电压下降，三极管Q3导通。此时电源4与电磁阀一8和电磁阀二9负极之间通路，并且在三极管Q3导通时已经接通了电磁阀一8和电磁阀二9的正极。因此电磁阀一8和电磁阀二9的负极有高电平流入，电磁阀一8和电磁阀二9反向工作，也就是关闭水龙头的进水管使水流停止流出。分压模块一接收到低电平后，三极管Q1和三极管Q2为截至状态。

由于电磁阀一8和电磁阀二9为脉冲式电磁阀，因此只需主控制器1输出一定时间的控制电平即可。主控制器1通过计时模块计时，在计时结束后不再发送控制电平给分压模块一和分压模块二，电磁阀一8和电磁阀二9还是保持通电后的状态。作为优选，主控制器1输出电平的时间每次为50mS。

电源电压监测电路实时监测电源4的电压。电源4的电压经过分压模块三分压后输入到运算放大器3正相输入引脚，运算放大器3的反相输入引脚接入变压芯片二6输出的电压，变压芯片二6的输出电压作为基准参考电压，运算放大器3将电源4分压后的电压与基准参考电压进行比较，当电源4分压后的电压低于基准参考电压时，运算放大器3的输出引脚输出的电平由高变低，主控制器1接收到运算放大器3发送的低电平信号后，主控制器1输出引脚一输出低电平给分压模块一，主控制器1的输出引脚二输出高电平给分压模块二，关断水流流出，并且不再进行开启电磁阀一8和电磁阀二9动作。同时主控制器1的输出引脚三输出控制信号给提示单元发出提示，从而便于使用者及时更换电源4。

本触控水龙头能够对触碰控制器2进行复位。当按下手动开关SW时，使得变压芯片二6短路，因此没有电流给触碰控制器2供电。当放开手动开关SW后，触碰控制器2重新上电复位，自动匹配环境和水龙头的参数。

在供电电路供电时极性电容C3不仅起到滤波作用，并且在电磁阀一8和电磁阀二9刚开始通电动作时可以作为补充电压；极性电容C4不仅起到滤波作用并且在供电电路给主控制器1和运算放大器3起始供电时，可以作为补充电压。

与现有技术相比，本触控水龙头中采样电容C1与金属龙头本体7并联形成一个检测电路共同连接触碰控制器2的检测引脚，触碰控制器2将检测电路的电容量与基准电容C2设定的电容量基准值进行比较产生电容量差值，在电容量差值大于差值阈值时触碰控制器2输出触发信号，并且差值阈值通过电阻R1的阻值以及电阻R1连接高电平或者低电平决定，通过采样电容C1与金属龙头本体7并联并采用基准电容C2设定电容量基准值以及通过电阻R1调节触碰灵敏度，同时电源电压监测电路实时监测电源4的电量保证触控水龙头在正常的电量下工作，从而形成一个整体的技术方案来实现提高触碰水龙头控制水通断可靠性的目的。

实施例二：

本实施例与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：如图2所示电阻R1接高电平，此时触碰控制器2具有12pF的差值阈值。触碰控制器2在检测电路的电容量与基准电容的电容量差值大于12pF进行触发输出高电平给主控制器1。

实施例三：

本实施例与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：电阻R1的阻值为2MΩ，触碰控制器2具有4pF的差值阈值。触碰控制器2在检测电路的电容量与基准电容的电容量差值大于4pF进行触发输出高电平给主控制器1。4pF的差值阈值为在电阻R1接低电平时最佳的差值阈值。

实施例四：

本实施例与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：电阻R1的阻值为2MΩ，触碰控制器2具有4pF的差值阈值。触碰控制器2在检测电路的电容量与基准电容的电容量差值大于8pF进行触发输出高电平给主控制器1。8pF的差值阈值为在电阻R1接高电平时最佳的差值阈值。

实施例五：

本实施例与实施例一的结构和原理基本相同，其不同之处在于：电磁阀采用直驱式，电磁驱动单元包括继电器，继电器的线圈连接主控制器1输出引脚一，继电器的常开开关一端连接供电电路，另一端连接电磁阀的正极，电磁阀的负极接地。在主控制器1驱动电磁阀开启水龙头出水时，主控制器1发送高电平给继电器，继电器的常开开关闭合，使得电磁阀得电打开进水管，水龙头出水；在主控制器1驱动电磁阀关闭水龙头出水时，主控制器1发送低电平给继电器，继电器的常开开关断开，使得电磁阀失电关闭进水管，水龙头不出水。本实施例中主控制器1控制继电器常开开关闭合时需持续发送高电平至继电器。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主控制器1、触碰控制器2、运算放大器3、电源4、变压芯片一5、变压芯片二6、金属龙头本体7、电磁阀一8、电磁阀二9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种触控水龙头，其特征在于，本触控水龙头包括主控制器(1)、触碰控制器(2)、供电电路、用于在人体触碰时能够形成感应电容的金属龙头本体(7)和控制水龙头通断的电磁阀，所述主控制器(1)的输入引脚与所述触碰控制器(2)的输出引脚连接，所述主控制器(1)的输出引脚和所述电磁阀之间连接有根据主控制器(1)的信号而控制电磁阀动作的电磁阀驱动电路，所述主控制器(1)、触碰控制器(2)和电磁阀驱动电路均由供电电路供电，所述金属龙头本体(7)上设置有用于与金属龙头本体(7)并联共同形成检测电路的采样电容C1，所述触碰控制器(2)的检测引脚用于采集上述检测电路的电容量，该检测引脚与金属龙头本体(7)以及采样电容C1的一端连接，采样电容C1的另一端接地，所述触碰控制器(2)的基准引脚用于设定电容量基准值，该基准引脚连接有用于决定电容量基准值的基准电容C2，所述触碰控制器(2)用于将检测电路的电容量与电容量基准值进行比较得出电容量差值并在电容量差值大于触碰控制器(2)内部设定的差值阈值时输出触发信号，所述触碰控制器(2)的灵敏度引脚用于设定差值阈值的大小，该灵敏度引脚连接有电阻R1并通过电阻R1与高电平连接或者与低电平连接，电阻R1的阻值由金属龙头本体(7)、采样电容和基准电容三者共同来确定。

2.根据权利要求1所述的触控水龙头，其特征在于，所述电阻R1的阻值范围为0～4MΩ。

3.根据权利要求2所述的触控水龙头，其特征在于，所述触碰控制器(2)的输出引脚连接有用于给触碰控制器(2)输出引脚偏置电压的上拉电阻R2。

4.根据权利要求1或2或3所述的触控水龙头，其特征在于，所述电磁阀为脉冲式电磁阀，所述主控制器(1)的输出引脚包括输出引脚一和输出引脚二，所述电磁阀驱动电路包括电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，所述电磁阀开启控制线路包括分压模块一和电磁阀开启开关模块，所述电磁阀关闭控制线路包括分压模块二和电磁阀关闭开关模块，所述分压模块一的输入端连接主控制器(1)的输出引脚一，分压模块一的输出端连接电磁阀开启开关模块的输入端，电磁阀开启开关模块的输出端连接电磁阀，所述分压模块二的输入端连接主控制器(1)的输出引脚二，分压模块二的输出端连接电磁阀关闭开关模块的输入端，电磁阀关闭开关模块的输出端连接电磁阀。

5.根据权利要求4所述的触控水龙头，其特征在于，所述主控制器(1)内设有计时模块，所述主控制器(1)输出控制信号给电磁阀开启控制线路以及电磁阀关闭控制线路，计时一段时间后自动关闭信号输出。

6.根据权利要求5所述的触控水龙头，其特征在于，所述电磁阀开启开关模块包括PNP型三极管Q1、NPN型三极管Q2和电阻R3，所述三极管Q1的基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电磁阀的负极以及三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的发射极连接供电电路，三极管Q1的集电极连接电磁阀的正极，所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接分压模块一；所述电磁阀关闭开关模块包括PNP型三极管Q3、NPN型三极管Q4和电阻R4，所述三极管Q3的基极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接电磁阀正极以及三极管Q4的集电极，所述三极管Q3的发射极连接供电电路，三极管Q3的集电极连接电磁阀负极，所述三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极连接分压模块二。

7.根据权利要求1所述的触控水龙头，其特征在于，所述电磁阀为直动式电磁阀，所述电磁驱动电路包括继电器，所述继电器的线圈连接主控制器(1)输出引脚一，所述继电器的常开开关一端连接供电电路，另一端连接电磁阀的正极，电磁阀的负极接地。

8.根据权利要求6所述的触控水龙头，其特征在于，所述供电电路具有三路电压输出端，所述供电电路包括电源(4)、变压芯片一(5)、变压芯片二(6)、极性电容C3、极性电容C4和电容C5，所述电源(4)正极连接变压芯片一(5)的输入引脚和极性电容C3的正极，变压芯片一(5)将电源(4)电压变压后从输出引脚输出，变压芯片二(6)的输入引脚和极性电容C4的正极分别连接变压芯片一(5)的输出引脚，变压芯片二(6)将变压芯片一(5)发送的电压变压后从输出引脚输出，电容C5的一端连接变压芯片二(6)的输出引脚，电源(4)的负极、极性电容C3的负极、极性电容C4的负极和电容C5的另一端接地，电源(4)正极、变压芯片一(5)的输出引脚以及变压芯片二(6)的输出引脚为供电电路的三路电压输出端，所述电源(4)正极连接三极管Q1的发射极和三极管Q3的发射极，所述变压芯片一(5)的输出引脚连接主控制器(1)的电源引脚，所述变压芯片二(6)的输出引脚连接触碰控制器(2)的电源引脚，并用于给触碰控制器(2)的电阻R1提供高电平。

9.根据权利要求8所述的触控水龙头，其特征在于，所述供电电路中还设置有用于控制触碰控制器(2)复位的复位模块，所述复位模块包括电阻R5和手动开关SW，所述电阻R5一端连接变压芯片一(5)的输出引脚，另一端分别连接变压芯片二(6)的输入引脚和手动开关SW的一端，手动开关SW的另一端接地。

10.根据权利要求9所述的触控水龙头，其特征在于，所述主控制器(1)还连接有用于电源(4)电压监测的电源电压监测电路，所述电源电压监测电路包括运算放大器(3)和分压模块三，所述分压模块三输入端连接电源(4)正极，分压模块三的输出端连接运算放大器(3)的同相输入引脚，运算放大器(3)的反相输入引脚连接变压芯片二(6)的输出引脚，运算放大器(3)的电源输入引脚连接变压芯片一(5)的输出引脚，所述运算放大器(3)的信号输出引脚连接主控制器(1)。