CN105972287A - 红外感应式水龙头 - Google Patents

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韩婷
郭创新
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/046—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor with electric means, e.g. electric switches, to control the motor or to control a clutch between the valve and the motor

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Abstract

本发明公开了一种红外感应式水龙头，包括水龙头本体，所述水龙头本体的出水口处安装有红外传感器，水龙头本体的管路上安装有舵机，还包括依次相连的光电耦合器、放大电路、单片机和PWM电机调速器；所述光电耦合器与所述红外传感器，所述PWM电机调速器与舵机相连，用于控制舵的旋转角度，从而控制出水量。本发明可根据人的手离水龙头的距离自由实现出水量的控制，而且不会出现传统红外感应装置中感应不到或者出水量过大的情况。为了预防水龙头阀门不间断的闭合断开而引起的设备损坏，在水龙头上增加了舵机，使得水龙头使用时阀门开关的使用损坏率大大减小，从一定程度上减小了长期更换设备的问题。

Description

红外感应式水龙头
技术领域
本发明涉及一种水龙头，尤其涉及一种红外感应式水龙头。
背景技术
红外感应水龙头起源于七十年代的欧美等经济发达国家，应用于公共场所，交流供电或直流供电，采用红外感应，在感应区域内手伸即来水，离开感应区域手收即停水，开关水由感应器自动完成，无需接触水龙头，防止了洗手后的二次污染，避免疾病的感染。
然而，现今红外感应水龙头对节水功能不太予以重视。每次伸手均感应出相同的供水量，且供水量不可以人为调节，当使用者需要较细的水流时，由于其水流的不可调节性，造成了对水资源的大量浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种红外感应式水龙头，该水龙头根据手与水龙头之间的距离感应并调节供水量以达到节水的目的。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种红外感应式水龙头，包括水龙头本体，所述水龙头本体的出水口处安装有红外传感器，水龙头本体的管路上安装有舵机，所述红外传感器用于检测人手靠近水龙头的距离，所述舵机用于控制水龙头的出水量；还包括依次相连的光电耦合器、放大电路、单片机和PWM电机调速器；所述光电耦合器与所述红外传感器，用于接收红外传感器发送的红外信号，红外信号在光电耦合器的作用下，将光信号转化为电信号，电信号经过放大电路的处理，电信号得以稳定；所述PWM电机调速器与舵机相连，用于控制舵的旋转角度，从而控制出水量。
本发明的有益效果是：传统感应式水龙头采用脉冲电磁阀控制水龙头的开关，由于脉冲电磁阀无法承受高频率的开闭动作，无法达到利用PWM波改变水流量的目的，且与舵机相比，脉冲电磁阀的成本更高。另外与原始的脉冲电磁阀控制相比，舵机控制不仅可以控制水龙头的开关，更能充分利用人手距离变化的过程中，红外线量的变化，对水的流量大小进行控制。利用舵机可以更充分利用PWM波，舵机接收到电信号以后，舵机中的工作马达根据电信号的强弱来判断工作时的旋转角度与定位，控制水龙头出水口处的口径大小，控制水的流量。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明的控制框图；
图中，红外传感器1、舵机2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1-2所示，本发明包括水龙头本体，所述水龙头本体的出水口处安装有红外传感器1，水龙头本体的管路上安装有舵机2，所述红外传感器1用于检测人手靠近水龙头的距离，所述舵机2用于控制水龙头的出水量；还包括依次相连的光电耦合器、放大电路、单片机和PWM电机调速器；所述光电耦合器与所述红外传感器1，用于接收红外传感器1发送的红外信号，红外信号在光电耦合器的作用下，将光信号转化为电信号，电信号经过放大电路的处理，电信号得以稳定；所述PWM电机调速器与舵机2相连，用于控制舵机2的选择角度，从而控制出水量。
所述光电耦合器可以采用世讯公司AC37S SOP8光电耦合器型号的产品，但不限于此；所述放大电路可以采用世讯公司LA1260DIP16芯片型号的产品，但不限于此；所述单片机可以采用ATMEL公司AT89系列51单片机型号的产品，但不限于此；所述PWM电机调速器可以采用爱控电子公司大功率直流电机驱动板型号的产品，但不限于此。
传统感应式水龙头采用脉冲电磁阀控制水龙头的开关，由于脉冲电磁阀无法承受高频率的开闭动作，无法达到利用PWM波改变水流量的目的，且与舵机相比，脉冲电磁阀的成本更高。另外与原始的脉冲电磁阀控制相比，舵机控制不仅可以控制水龙头的开关，更能充分利用人手距离变化的过程中，红外线量的变化，对水的流量大小进行控制。利用舵机可以更充分利用PWM波。接收到电信号以后，舵机中的工作马达根据电信号的强弱来判断工作时的旋转角度与定位，控制水龙头出水口处的口径大小，控制水的流量。
(1)与传统感应式水龙头的红外感应装置的设计不同，本发明可根据人的手离水龙头的距离自由实现出水量的控制，而且不会出现传统红外感应装置中感应不到或者出水量过大的情况。
(2)能够防止人的手在远离水龙头过程中，水继续流出的状况，从一定程度上节省了水资源，可以收获一定的经济效益。
(3)为了预防水龙头阀门不间断的闭合断开而引起的设备损坏，在水龙头上增加了舵机，使得水龙头使用时阀门开关的使用损坏率大大减小，从一定程度上减小了长期更换设备的问题。
本发明的工作过程如下：
当人手靠近水龙头下方时，安装在相应位置的红外传感器发射的红外线，经过手的遮挡而被反射，并作为信号被红外传感器接收，经过一定的处理后以电信号的形式作用到后面的工作电路中。这一过程中，手距离水龙头的远近会影响被反射的红外线量：当人手离水龙头较近时，被反射的红外线增多，此时通过下面的舵机控制后，水龙头的出水量会较多；反之则减少。实现了人为地通过手与水龙头距离的远近来控制出水量多少的目的。红外传感器接收到红外信号以后，在光耦元件的作用下，光信号的强弱被转化为电信号的强弱，作用在舵机的单片机中。接收到电信号以后，舵机中的工作马达根据电信号的强弱来判断工作时的旋转角度与定位，控制水龙头出水口处的口径大小，控制水的流量。
实施应用：(1)公共厕所的洗手池，粪便池采用该装置后，可大大减小每天进出人群对于水资源的浪费状况，起到“人来水流，人走水关”的效果，而且人们可根据自己需要选择手离水龙头的远近来控制水流量的大小，还不用触摸开关，这样可大大避免公共场合洗手时的细菌病毒传染。
(2)盥洗室的淋浴喷头可采用这种装置，一方面可以节省人调节出水龙头所需时间，另一方面公共盥洗室也采用该装置也可以避免人群由于触摸开关阀门而导致病菌传染(特别是游泳池的盥洗室)，而且还可以适当调节出水量使得洗澡时避免过多的水资源浪费。

Claims (1)

1.一种红外感应式水龙头，包括水龙头本体，其特征在于，所述水龙头本体的出水口处安装有红外传感器(1)，水龙头本体的管路上安装有舵机(2)，所述红外传感器(1)用于检测人手靠近水龙头的距离，所述舵机(2)用于控制水龙头的出水量；还包括依次相连的光电耦合器、放大电路、单片机和PWM电机调速器；所述光电耦合器与所述红外传感器(1)，用于接收红外传感器(1)发送的红外信号，红外信号在光电耦合器的作用下，将光信号转化为电信号，电信号经过放大电路的处理，电信号得以稳定；所述PWM电机调速器与舵机(2)相连，用于控制舵机(2)的旋转角度。
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