CN108166852A - 一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所 - Google Patents

一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，属于信息控制领域。包括男厕所和女厕所、控制系统，男厕所和女厕所之间由一排设有双向门的圆柱形共用厕所隔开，男性共用厕所门、女性共用厕所门上方的墙上均设有信号灯，控制系统包括传感器、信号放大电路、A/D转换器、单片机、电磁开关和门锁，所述传感器输出端与信号放大器输入端连接；所述信号放大电路输出端与A/D转换器输入端相连；所述A/D转换器输出端与单片机输入端连接；所述单片机输出端和信号灯及电磁开关的输入端连接；所述门锁输出端和单片机输入端连接。本发明可以实现男女厕所共用，在保护男女隐私的情况下提升公共厕所的利用率。

Description

一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所
技术领域
本发明涉及一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，属于信息控制领域。
背景技术
日常生活中大多数男女厕所空间和厕所蹲位数量是均等的，由于女性如厕需求比男性高，在商场或一些公共场合，经常有女厕所门口排长队而男厕所却空空如也的局面，加上男的如果上小厕只要用小便池就可以，而女的大小厕都要用到蹲厕，给女性带来不便的同时也浪费了大量的时间，造成了公共厕所利用率低等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，巧妙的整合了公共厕所资源。提高了公共厕所的利用率，缓解了女性用厕高峰时期的压力，具有很好的实用性。
本发明采用的技术方案是：一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，包括男厕所和女厕所、控制系统，所述的男厕所和女厕所之间由一排设有双向门的圆柱形共用厕所隔开，所述圆柱形共用厕所包括弧形墙及上截面为C型的入厕间，C型的入厕间的开口处对准弧形墙中间，弧形墙的两侧末端分别与C型入厕间开口处的两端形成男性共用厕所门、女性共用厕所门，每个圆柱形共用厕所内设有一个蹲便器或坐便器，男性共用厕所门、女性共用厕所门上方的墙上均设有信号灯，男性共用厕所门、女性共用厕所门上分别设有门锁、电磁开关，男厕所1内设有若干尿池，女厕所设有若干女性独立厕所间，每个女性独立厕所间内设有一个蹲便器或坐便器；
所述的控制系统包括传感器、信号放大电路、A/D转换器、单片机、电磁开关和门锁，传感器用于检测圆柱形共用厕所是否有人使用，所述传感器输出端与信号放大器输入端连接；所述信号放大电路输出端与A/D转换器输入端相连；所述A/D转换器输出端与单片机输入端连接；所述单片机输出端分别与信号灯、电磁开关的输入端连接；所述男性共用厕所门、女性共用厕所门上的门锁的输出端和单片机输入端连接，单片机根据传感器的检测信号判断共用厕所使用情况，单片机根据共用厕所使用情况控制信号灯的颜色显示，男性共用厕所门、女性共用厕所门的门锁开闭信号可反馈给单片机，单片机根据门锁反馈的开闭信号控制男性共用厕所门、女性共用厕所门上的电磁开关的开闭，单片机通过控制电磁开关的开闭使得使用者只能从进入的门出去。
优选地，所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所内蹲便器或坐便器上的压力传感器。
优选地，所述的压力传感器使用的是电阻应变式压力传感器。
优选地，所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所内部的红外检测传感器或热力检测传感器。
优选地，所述的信号灯可显示红色或绿色，红色信号灯表示圆柱形共用厕所7处于使用状态，绿色信号灯表示圆柱形共用厕所处于无人使用状态。
优选地，所述的信号放大电路采用的是带有带通滤波的前置放大电路和OP07放大滤波电路。
优选地，所述的所述的A/D转换器采用的是ADC0809。
优选地，所述的单片机采用的是51系列单片机。
优选地，所述的门锁状态由门电路反馈给单片机。
优选地，所述的信号灯采用的是LED灯。
本发明的有益效果是：本发明的共用厕所门装置遵守“同门进出”原则，即：从男厕所门进去，女厕所门电磁开关闭合，门会紧锁。男厕所门电磁开关断开，所以只能从男厕所门出去。同理从女厕所门进去，男厕所门会紧锁，只能从女厕所门出去。
附图说明
图1为本发明硬件的连接结构框图。
图2是本发明双向男女共用厕所的结构俯视示意图。
图3是本发明信号放大电路中前置放大电路的电路图；
图4是本发明信号放大电路中放大滤波电路的电路图；
图5是本发明的单片机的电路连接图。
图中各标号为：男厕所-1，女厕所-2，尿池-3，女性独立厕所间-4，男性共用厕所门-5，女性共用厕所门-6，圆柱形共用厕所-7，信号灯-8。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：如图1-5所示，一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，包括男厕所1和女厕所2、控制系统，所述的男厕所1和女厕所2之间由一排设有双向门的圆柱形共用厕所7隔开，所述圆柱形共用厕所7包括弧形墙及上截面为C型的入厕间，C型的入厕间的开口处对准弧形墙中间，弧形墙的两侧末端分别与C型入厕间开口处的两端形成男性共用厕所门5、女性共用厕所门6，每个圆柱形共用厕所7内设有一个蹲便器或坐便器，男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上方的墙上均设有信号灯8，男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上分别设有门锁、电磁开关，男厕所1内设有若干尿池3，女厕所2设有若干女性独立厕所间4，每个女性独立厕所间4内设有一个蹲便器或坐便器；
所述的控制系统包括传感器、信号放大电路、A/D转换器、单片机、电磁开关和门锁，传感器用于检测圆柱形共用厕所7是否有人使用，所述传感器输出端与信号放大器输入端连接；所述信号放大电路输出端与A/D转换器输入端相连；所述A/D转换器输出端与单片机输入端连接；所述单片机输出端分别与信号灯8、电磁开关的输入端连接；所述男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上的门锁的输出端和单片机输入端连接，单片机根据传感器的检测信号判断共用厕所使用情况，单片机根据共用厕所使用情况控制信号灯8的颜色显示，男性共用厕所门5、女性共用厕所门6的门锁开闭信号可反馈给单片机，单片机根据门锁反馈的开闭信号控制男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上的电磁开关的开闭，，单片机通过控制电磁开关的开闭使得使用者只能从进入的门出去。
由于本发明圆柱形共用厕所7采用弧形墙及上截面为C型的入厕间，C型的入厕间的开口处对准弧形墙中间，弧形墙的两侧末端分别与C型入厕间开口处的两端形成男性共用厕所门5、女性共用厕所门6的独特结构，可以有效防止某些作风不良的人从门缝偷窥异性厕所，保证了共用厕所的隐私性。
进一步地，所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所7内蹲便器或坐便器上的压力传感器，压力传感器安装在蹲坑旁瓷砖下或坐便器座位的下方，用来感应人体重量，间接判断共用厕所使用状态。
进一步地，所述的压力传感器使用的是电阻应变式压力传感器。
进一步地，所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所7内部的红外检测传感器或热力检测传感器，红外检测传感器或热力检测传感器可以安装在圆柱形共用厕所7内部的任何位置。
进一步地，所述的信号灯8可显示红色或绿色，红色信号灯表示圆柱形共用厕所7处于使用状态，绿色信号灯表示圆柱形共用厕所7处于无人使用状态。
进一步地，所述的信号放大电路采用的是带有带通滤波的前置放大电路和OP07放大滤波电路。
图3示出，第一级CA3140带有带通滤波的前置放大电路图，包括电阻R2，电阻R5，电阻R6，电容C14，电容C11，运算放大器，电源输入。电阻R5和电容C14串联，和电容R11串联，电容C14和电容C11并联。电容C14和电阻R2串联，和电阻R6串联，电阻R2和电阻R6并联。电阻R6和运算放大器反向输入端相连，+5V电压电源和运算放大器反向端相连。运算放大器正向端接地。电阻R2和电容C11接运算放大器输出端。运算放大器正向输入端和-5电源相接。
图4示出，OP07放大滤波电路图。包括电阻R3，电阻R7，电阻R11，电容C12，运算放大器。电阻R7和电阻R3串联，和电容C12串联，电阻R3联和电容C12并联。电阻R3和电容C12与放大器输出端连接。电阻R7和运算放大器反向输入端相连接。电阻R11和运算放大器正向输入端连接，另一端接地。运算放大器正向输入端和-5电源相接。
进一步地，所述的所述的A/D转换器采用的是ADC0809。
进一步地，所述的单片机采用的是AT89C51单片机。
图5示出，单片机电路图。所述单片机电路包括单片机芯片、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电容C12、电容C13、电容C14、晶振Y1、三极管Q4、二极管D2、联动开关SB1,SB2、继电器KTI,LED灯LED1,LED2;其中电容C12一端接电源，另一端接单片机芯片的RST管脚；电阻R28一端接地，另一端接单片机芯片的RST管脚；电容C13,C14并联后一端接地，电容C13和晶振Y1并联后一端接单片机芯片的 XTAL2管脚，电容C14和晶振Y1并联后一端接单片机芯片的XTAL1管脚；三极管Q4一端接电源12V，一端接单片机的P0.0管脚，一端接二极管D2；继电器KT1一端接二极管D2,另一端接联动开关SB1,SB2；LED灯LED1与电阻R29串联后一端接地，另一端接单片机芯片的管脚PO.1；LED灯LED2与电阻R30串联后一端接地，另一端接单片机芯片的管脚P0.2。
进一步地，所述的门锁状态由门电路反馈给单片机。
进一步地，所述的信号灯8采用的是LED灯，即发光二极管，方便耐用。
本发明的工作原理是：
1)圆柱形共用厕所7处于无人使用状态时。
当圆柱形共用厕所7无人使用状态时，传感器检测到压力值为0（或很小），经过信号放大电路进行信号放大，放大后的信号经A/D转换器进行数/模信号转换，传输到单片机进行信号分析处理，单片机根据处理结果控制男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上方的信号灯8显示绿色（表示无人）。同时控制男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上的电磁开关处于断开状态，此时男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上的锁处于未加锁状态，男士或女士如厕时可随时选择开门进入。
2）圆柱形共用厕所7处于无人使用状态且男士准备如厕时。
当厕所无人使用状态时，男士打开男性共用厕所门5上的门锁进入共用厕所，男性共用厕所门5上的门锁将男厕所开门信号反馈给单片机，单片机控制男性共用厕所门5、女性共用厕所门6门上的电磁开关闭合，女厕所门锁处于加锁状态且无法打开。男士在如厕时，传感器检测到有人在使用厕所，将信号经过信号放大电路和A/D转换器传输给单片机，单片机控制男性共用厕所门5、女性共用厕所门6上方的信号灯8显示红色（表示有人）；
当男士准备离开共用厕所时，先打开男性共用厕所门5上的门锁，然后门锁将信号传递给单片机，单片机仅打开男性共用厕所门5上的电磁开关，女厕所门电磁开关处于闭合状态无法打开女厕所门锁，男性共用厕所门5上电磁开关处于断开状态，所以只能打开男厕所门锁从男厕所门出去，传感器检测到厕所处于无人使用状态，将信息反馈给单片机，单片机控制女性共用厕所门6上电磁开关处于断开状态，同事控制信号灯8显示绿色（表示无人）。回到具体实施方式一。
3）圆柱形共用厕所7处于无人使用状态且女士准备如厕时，具体步骤同情况2）。
针对共用厕所隐私问题，本发明通过单片机对电磁开关进行控制，从而实现男士只能从男厕所门进入共用厕所，且只能从男厕所门出去，女士只能从女厕所门进入共用厕所，且只能从女厕所门出去。通过双层锁设计，很好的保护了男女隐私问题的同时提高了厕所的利用率。
上面结合附图对本发明的具体实施做出了详细说明，但本发明并不局限于上述实施例，凡在本发明的思想和原则之内，所做的任何修改、等同于替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：包括男厕所（1）和女厕所（2）、控制系统，所述的男厕所（1）和女厕所（2）之间由一排设有双向门的圆柱形共用厕所（7）隔开，所述圆柱形共用厕所（7）包括弧形墙及上截面为C型的入厕间，C型的入厕间的开口处对准弧形墙中间，弧形墙的两侧末端分别与C型入厕间开口处的两端形成男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6），每个圆柱形共用厕所（7）内设有一个蹲便器或坐便器，男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6）上方的墙上均设有信号灯（8），男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6）上分别设有门锁、电磁开关，男厕所（1）内设有若干尿池（3），女厕所（2）设有若干女性独立厕所间（4），每个女性独立厕所间（4）内设有一个蹲便器或坐便器；
所述的控制系统包括传感器、信号放大电路、A/D转换器、单片机、电磁开关和门锁，传感器用于检测圆柱形共用厕所（7）是否有人使用，所述传感器输出端与信号放大器输入端连接；所述信号放大电路输出端与A/D转换器输入端相连；所述A/D转换器输出端与单片机输入端连接；所述单片机输出端分别与信号灯（8）、电磁开关的输入端连接；所述男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6）上的门锁的输出端和单片机输入端连接，单片机根据传感器的检测信号判断共用厕所使用情况，单片机根据共用厕所使用情况控制信号灯（8）的颜色显示，男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6）的门锁开闭信号可反馈给单片机，单片机根据门锁反馈的开闭信号控制男性共用厕所门（5）、女性共用厕所门（6）上的电磁开关的开闭，单片机通过控制电磁开关的开闭使得使用者只能从进入的门出去。
2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所（7）内蹲便器或坐便器上的压力传感器。
3.根据权利要求2所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的压力传感器使用的是电阻应变式压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的传感器为安装在圆柱形共用厕所（7）内部的红外检测传感器或热力检测传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的信号灯（8）可显示红色或绿色，红色信号灯表示圆柱形共用厕所（7）处于使用状态，绿色信号灯表示圆柱形共用厕所（7）处于无人使用状态。
6.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的信号放大电路采用的是带有带通滤波的前置放大电路和OP07放大滤波电路。
7.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的所述的A/D转换器采用的是ADC0809。
8.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的单片机采用的是51系列单片机。
9.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的门锁状态由门电路反馈给单片机。
10.根据权利要求1或5所述的一种基于嵌入式系统的双向男女共用厕所，其特征在于：所述的信号灯（8）采用的是LED灯。
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