CN108459544B

CN108459544B - 一种卫生洁具智能供电控制装置及其控制方法

Info

Publication number: CN108459544B
Application number: CN201810338930.6A
Authority: CN
Inventors: 谷葆超
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2024-05-31
Anticipated expiration: 2038-04-16
Also published as: CN108459544A

Abstract

本发明涉及一种卫生洁具智能供电控制装置及其控制方法。该卫生洁具智能供电控制装置包括芯片模块，人体检测装置，继电器模块和电源模块，所述人体检测装置包括霍尔传感器和永磁圆片，永磁圆片和霍尔传感器设置在卫生洁具上，霍尔传感器与芯片模块电性连接，芯片模块的输出端口与继电器模块连接，继电器模块分别与电源模块和卫生洁具电性连接。本发明解决了家庭卫生间坐便器安装有自动冲水器和坐便洁身器自动供电和断电的需求，以及如厕前不能及时老人常常忘记手工开启电源，如厕后经常忘记关闭电源，导致洁具使用不便及大量耗电和家庭电费高启的问题。

Description

一种卫生洁具智能供电控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及卫生洁具技术领域，特别涉及一种卫生洁具智能供电控制装置及其控制方法。

背景技术

现有的一些家庭老年人腿脚不好并伴随记忆力下降，生活中往往出现诸多不便，比如如厕完站起后不能弯腰按冲水开关，为此安装了坐便器自动冲水器；还有的家庭为老年人安装了坐便洁身器（该设备具有座圈和喷水的加热功能，还具有如厕时臭气的分解和排放以及余臭吹风排放功能）。但安装了以上设备后，设备不使用时也要耗电，经测定和核算，设备待机耗电大约每年200电度至2000电度（视自动冲水器和洁身器使用设置状态不同而不同）。如果为设备安装手动供电开关，则又丧失了方便老年人的初衷，况且由于老年人记忆力不佳，很可能无法正常使用以上设备。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种能够便于使用，节约用电的卫生洁具智能供电控制装置及其控制方法。

为实现本发明的目的采用的技术方案如下：

一种卫生洁具智能供电控制装置，其特征在于，包括芯片模块（10），人体检测装置（20），继电器模块（30）和电源模块（40），所述人体检测装置包括霍尔传感器（21）和永磁圆片（22），永磁圆片和霍尔传感器设置在卫生洁具（100）上，霍尔传感器（21）与芯片模块电性连接，芯片模块的输出端口与继电器模块电性连接，继电器模块分别与电源模块和卫生洁具电性连接。

以下为本发明的附属技术方案

作为优选方案，所述继电器模块包括信号转发继电器（C1），信号触发继电器（C2），执行继电器（C3），信号转发继电器（C1）的第一组常开触点（C11）与芯片模块的第三端口（D3）电性连接，芯片模块的第四端口（D4）与信号触发继电器的输入端口（IN）电性连接，信号触发继电器C2与执行继电器C3电性连接，电源模块包括电源插座（43），电源插座与执行继电器（C3）电性连接。

作为优选方案，所述电源模块（40）包括第一供电转换模块（41）和第二供电转换模块（42），第一供电转换模块分别与霍尔传感器（21）、信号转发继电器（C1）、执行继电器（C3）电性连接，第二供电转换模块分别与芯片模块和信号触发继电器（C2）电性连接。

作为优选方案，芯片模块第三端口（D3）通过第一组常开触点（C11）与第二供电转换模块的GND端电性连接，芯片模块第四端口（D4）直接连接到信号触发继电器（C2）的输入端口（IN）。

作为优选方案，霍尔传感器的第一端部（BN）与第一供电转换模块的GND端电性连接，霍尔传感器的第二端部（BK）与信号转发继电器（C1）的负极端电性连接，信号转发继电器（C1）的正极端与第一供电转换模块电性连接。

作为优选方案，所述卫生洁具包括洁身器座圈和主体，洁身器座圈枢轴连接在主体上，永磁圆片设置在洁身器座圈上，霍尔传感器设置在主体上。

作为优选方案，卫生洁具智能供电控制装置包括按键开关（50），按键开关与芯片模块的第二端口（D2）电性连接。

作为优选方案，信号转发继电器（C1）包括第二组常开触点（C12），第二组常开触点（C12）与自动冲水器电性连接。

本发明的目的还在于提供一种卫生洁具智能供电控制方法，包括以下步骤：

a)检测芯片模块的第二端口（D2）和第三端口（D3）的电位，信号转发继电器（C1）得电，则芯片模块的第三端口（D3）为低电位，手动按下按键开关（50），则芯片模块的第二端口（D2）为低电位；

b）若检测到芯片模块的第三端口（D3）为低电位，芯片模块执行上电程序和去抖程序，检测霍尔传感器动作是否正常，若霍尔传感器动作正常，芯片模块使电源输出到电源插座；卫生洁具得电并进入等待状态，当检测到转发继电器（C1）断电，启动卫生洁具的自动冲水器冲水流程，完成冲水流程后，芯片模块控制电源插座断电，卫生洁具断电，芯片模块进入待机状态；

c）若检测到芯片模块的第二端口（D2）为低电位，芯片模块执行上电程序和去抖程序，并向卫生洁具的自动冲水器发出信号，自动冲水器进入待机状态；当手动按下自动冲水器的冲水按钮，自动冲水器执行冲水动作；

d）步骤c执行后，当需要停止供电时，手动再次按下按键开关解锁，芯片模块控制电源插座断电，卫生洁具断电，芯片模块进入待机状态。

作为优选方案，步骤b中，所述芯片模块具有延时程序，冲水流程完成后，延时一定时间，然后芯片模块控制电源插座断电。

本发明解决了家庭卫生间坐便器安装有自动冲水器和坐便洁身器自动供电和断电的需求，起到了家庭卫生间安装有自动冲水器和洁身器的坐便器在使用时自动开启电源，用毕自动断电并转为节电待机状态；解决了因老年人记忆力不好，如厕前老人常常忘记手工开启电源，如厕后经常忘记关闭电源，导致洁具使用不便以及大量耗电的和家庭电费高启的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的一种卫生洁具智能供电控制装置的示意图。

图2是本发明实施例的一种卫生洁具的示意图。

图3是本发明实施例霍尔传感器和继电器模块的示意图。

图4是本发明实施例的芯片模块和继电器模块的示意图。

图5是本发明实施例的电源模块的示意图。

图6是本发明实施例的信号转发继电器的第二组常开触点的电路连接示意图。

图7是本发明实施例洁身器座圈放倒时的示意图。

图8是本发明实施例洁身器座圈掀起时的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图6所示，一种卫生洁具智能供电控制装置，包括：

芯片模块10，人体检测装置20，继电器模块30和电源模块40，所述人体检测装置20包括霍尔传感器21（图中以JJKG表示）和永磁圆片22，永磁圆片22和霍尔传感器21设置在卫生洁具100上，霍尔传感器21与芯片模块10电性连接，芯片模块10的输出端口与继电器模块30电性连接，继电器模块30分别与电源模块40和卫生洁具100电性连接。上述技术方案中，芯片模块可采用ARDUINO NANO，由霍尔传感器和微型永磁圆片构成人体检测装置在用户使用和离开卫生洁具时，永磁圆片触发霍尔传感器，霍尔传感器输出状态信号到芯片模块，在C语言程序控制下，根据卫生洁具的需求可提供恰当的供电延时，芯片模块控制继电器模块对卫生洁具提供供电电源，动作流程结束后，可自动切断供电电源，进入节电待机状态。本实施例中，卫生洁具为坐便器，霍尔传感器的选用，避免了其它传感器在家庭窄小环境下动作易误判的缺点，非常适于家庭老年人“傻瓜型”使用坐便器自动冲水器和洁身器装置的需求，解决了因老年人记忆力不好，如厕前老人常常忘记手工开启电源，如厕后经常忘记关闭电源，导致洁具使用不便及大量耗电和家庭电费高启的问题。

本实施例中，所述继电器模块30包括信号转发继电器C1，信号触发继电器C2，执行继电器C3，信号转发继电器C1的第一组常开触点C11与芯片模块的第三端口D3电性连接，芯片模块10的第四端口D4与信号触发继电器C2的输入端口IN电性连接，信号触发继电器C2与执行继电器C3电性连接，电源模块40包括电源插座43（图中DYCZ指代），电源插座DYCZ与执行继电器C3电性连接。

通过上述技术方案，当永磁圆片靠近霍尔传感器时，霍尔传感器动作，其内部BN-第二端部BK闭合，使得信号转发继电器C1得电，信号转发继电器C1的第一组常开触点C11闭合，使芯片模块的第三端口D3置为低电位，触发芯片模块内置程序执行上电子程序和去抖子程序。当芯片模块确认霍尔传感器动作正常，即从芯片模块的第四端口D4输出高电位触发信号，信号输入信号触发继电器C2的输入端口（IN），触发信号触发继电器C2动作。信号触发继电器C2的常开触点C21闭合，使执行继电器C3得电动作，执行继电器C3的常开触点C31闭合，使～220V电源输出到电源插座。此时连接到电源插座的坐便器自动冲水器和洁身器得电，自动冲水器进入等待状态，洁身器开始自动清洁和加热坐便器盖板座圈以及洁身用水，并启动除臭功能，然后进入等待状态。当使用人站起，微型永磁圆片远离霍尔传感器，霍尔传感器翻转动作，其内部BN-第二端部BK断开，致使信号转发继电器C1断电，触点C11断开，触点C12亦断开，并将信号送至自动冲水器然后程序。然后，芯片模块第四端口D4输出低电位，信号触发继电器C2翻转，C21触发执行继电器C3下电，C31触点断开，电源插座失电，连接到电源插座上的自动冲水器和洁身器亦完全断电停止工作，而本装置此时进入待机状态。此时因继电器C1、C2及C3均失电，因此不再耗电，仅有芯片模块继续工作，此时芯片模块进入待机流程，由于程序经过反复调试，此时的耗电低于一般家用电器的热待机耗电水平，仅由程序缓慢维持检测霍尔传感器状态，一旦得到霍尔传感器出发信号，随即唤醒整个装置，进入新的工作周期。

本实施例中，所述电源模块40包括第一供电转换模块41和第二供电转换模块42，第一供电转换模块分别与霍尔传感器、信号转发继电器C1、执行继电器C3电性连接，第二供电转换模块分别与芯片模块和信号触发继电器C2电性连接。本实施例中，电源模块具有两个电源供电转换模块，第一供电转换模块输入为～220V，输出为+12V；第二供电转换模块输入～220V，输出为+5V，其中第一供电转换模块输出的+12V供给霍尔传感器、信号转发继电器C1和执行继电器C3；第二供电转换模块输出的+5V供给芯片模块和具有输入触发端IN的信号触发继电器C2。

本实施例中，芯片模块第三端口D3通过第一组常开触点C11与第二供电转换模块的GND端电性连接，芯片模块第四端口D4直接连接到信号触发继电器C2的输入端口IN。通过上述技术方案，芯片模块的端口D2和D3定义为信号输入端口，其第二端口D2通过按键开关（KEY）与第二供电转换模块的GND端相连，以备当按键开关按下时将第二端口D2置为低电位；其第三端口D3通过第一组常开触点C11常开触点与输出为+5V第二供电转换模块的GND端相连，以备当第一组常开触点C11闭合时将第三端口D3置为低电位。芯片模块的第四端口D4定义为信号输出端口，第四端口D4直接连接到信号触发继电器C2的输入端口IN，信号触发继电器C2的输入端口IN由其板上“短路子”插接设置为低电平触发模式，当第四端口D4输出信号为低电平时，信号触发继电器C2即被触发动作，当第四端口D4输出信号为高电平时，信号触发继电器C2恢复失电常态。

本实施例中，霍尔传感器的第一端部BN与第一供电转换模块的GND端电性连接，霍尔传感器的第二端部BK与信号转发继电器C1的负极端电性连接，信号转发继电器C1的正极端与第一电源模块电性连接。通过上述技术方案，当霍尔传感器检测到永磁圆片靠近，其第二端部BK和第一端部BN内部所对应的常开触点闭合，相当于将C1的吸合线圈“-”端连到GND，则C1吸合线圈两端压降为12V，吸合线圈得电动作，当霍尔传感器检测到永磁圆片离开，则C1吸合线圈压降为0V，C1恢复常态，由此实现对霍尔传感器信号的执行。由于此装置用霍尔传感器作为人体动作检测，而本装置所服务于的自动冲水器，也要使用霍尔传感器对人体动作进行检测，这里采用继电器C1的第二组常开触点C12，由装置外部接口连接至自动冲水器，实现了用1个霍尔传感器为本装置和自动冲水器同时提供触发信号，简化了电路，节省了1个霍尔传感器。

本实施例中，所述卫生洁具100包括洁身器座圈101和主体102，洁身器座圈枢轴连接在主体上，永磁圆片设置在洁身器座圈上，霍尔传感器设置在主体上，利用洁身器座圈原有的弹性结构200（见图7），支撑永磁圆片22不靠近霍尔传感器21，当人坐到座圈上，座圈弹性结构被压下，永磁圆片靠近至霍尔传感器，致使触发霍尔传感器发出闭合信号，当人站立起来后，座圈弹性结构支撑永磁圆片自动弹起以离开霍尔传感器，触发霍尔传感器发出断开信号，系统执行延时冲水等流程，然后自动关闭电源输出，进入节电待机状态。

本实施例中，卫生洁具智能供电控制装置包括按键开关50（图中用KEY指代），按键开关与芯片模块的第二端口D2电性连接。当有需要手工向自动冲水器和洁身器供电时，可手动按下按键开关KEY（自锁式），按键开关连接到芯片模块的第二端口D2，按键开关按下后第二端口D2置低电位并保持。

本实施例中，信号转发继电器C1包括第二组常开触点C12，第二组常开触点C12与自动冲水器电性连接。按键开关按下后，触发电脑程序进入上电流程，同时继电器C1的第二组常开触点C12向自动冲水器发送信号。

a)检测芯片模块的第二端口D2和第三端口D3的电位，信号转发继电器C1得电，则芯片模块的第三端口D3为低电位，手动按下按键开关，则芯片模块的第二端口D2为低电位；b）若检测到芯片模块的第三端口D3为低电位，芯片模块执行上电程序和去抖程序，检测霍尔传感器动作是否正常，若霍尔传感器动作正常，芯片模块使电源输出到电源插座；卫生洁具得电并进入等待状态，当检测到转发继电器C1断电，启动卫生洁具的自动冲水器冲水流程，完成冲水流程后，芯片模块控制电源插座断电，卫生洁具断电，芯片模块进入待机状态；c）若检测到芯片模块的第二端口D2为低电位，芯片模块执行上电程序和去抖程序，并向卫生洁具的自动冲水器发出信号，自动冲水器进入待机状态；当手动按下自动冲水器的冲水按钮，自动冲水器执行冲水动作；d）步骤C执行后，当需要停止供电时，手动再次按下按键开关解锁，芯片模块控制电源插座断电，卫生洁具断电，芯片模块进入待机状态。

本实施例中，步骤b中，所述芯片模块具有延时程序，冲水流程完成后，延时一定时间，然后芯片模块控制电源插座断电。

通过上述技术方案，当永磁圆片靠近霍尔传感器时，霍尔传感器动作，其内部BN-第二端部BK闭合，致使继电器C1得电，继电器C1的第一组常开触点C11闭合，使芯片模块的第三端口D3置为低电位，执行上电子程序和去抖子程序，当确认霍尔传感器动作正常，即从芯片模块的第四端口D4输出高电位触发信号，信号输入继电器C2的输入端口（IN），触发继电器C2动作，继电器C2的常开触点C21闭合，使继电器C3得电动作，继电器C3的常开触点C31闭合，使～220V电源输出到电源插座，此时连接到电源插座的坐便器自动冲水器和洁身器得电，自动冲水器进入等待状态，洁身器开始自动清洁和加热坐便器盖板座圈以及洁身用水，并启动除臭功能，然后进入等待状态。当使用人站起，洁身器座圈原有弹性结构弹起永磁圆片远离霍尔传感器，传感器翻转动作，其内部BN-第二端部BK断开，致使继电器C1断电，触点C11断开，触点C12亦断开，并将信号送至自动冲水器，启动自动冲水器开始冲水工作流程，而芯片模块的第三端口D3因软件虚拟上拉电阻的存在置为高电位，因为自动冲水器的冲水流程需要10秒钟，且洁身器的除臭排风功能亦需要10秒钟，因此程序延时10秒钟，然后程序控制电脑第四端口D4输出低电位，信号触发继电器C2翻转，C21触发继电器C3下电，C31触点断开，电源插座失电，连接到电源插座上的自动冲水器和洁身器亦完全断电停止工作，而本装置此时进入待机状态。当有需要手工向自动冲水器和洁身器供电时，可手动按下按键开关，按键开关按下后第二端口D2置低电位并保持，触发上电流程，同时继电器C1的C12触点向自动冲水器发送信号（此时如果需要冲水器动作，则需要同时手动按下自动冲水器的手动启动按钮（非自锁式），否则因程序的设定，自动冲水器不会自动冲水），当需要停止供电时，只要手动再次按下按键开关，芯片模块的第二端口D2因软件虚拟上拉电阻的存在置为高电位，此时系统执行立即断电程序，装置立即进入电源插座断电和待机状态。

本发明解决了家庭卫生间坐便器安装有自动冲水器和坐便洁身器自动供电和断电的需求，起到了家庭卫生间安装有自动冲水器和洁身器的坐便器在使用时自动开启电源，用毕自动断电并转为节电待机状态；解决了因老年人记忆力不好，如厕前不能及时手工开启电源，如厕后经常忘记关闭电源，导致大量耗电的浪费和家庭电费高启的问题。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种卫生洁具智能供电控制装置，其特征在于，包括芯片模块，人体检测装置，继电器模块和电源模块，所述人体检测装置包括霍尔传感器和永磁圆片，永磁圆片和霍尔传感器设置在卫生洁具上，霍尔传感器与芯片模块电性连接，芯片模块的输出端口与继电器模块电性连接，继电器模块分别与电源模块和卫生洁具电性连接；

所述继电器模块包括信号转发继电器，信号触发继电器，执行继电器，信号转发继电器的第一组常开触点与芯片模块的第三端口电性连接，芯片模块的第四端口与信号触发继电器的输入端口电性连接，信号触发继电器与执行继电器电性连接，电源模块包括电源插座，电源插座与执行继电器电性连接；

所述电源模块包括第一供电转换模块和第二供电转换模块，第一供电转换模块分别与霍尔传感器、信号转发继电器、执行继电器电性连接，第二供电转换模块分别与芯片模块和信号触发继电器电性连接；

芯片模块第三端口通过第一组常开触点与第二供电转换模块的GND端电性连接，芯片模块第四端口直接连接到信号触发继电器的输入端口；

霍尔传感器的第一端部与第一供电转换模块的GND端电性连接，霍尔传感器的第二端部与信号转发继电器的负极端电性连接，信号转发继电器的正极端与第一供电转换模块电性连接；

所述卫生洁具包括洁身器座圈和主体，洁身器座圈枢轴连接在主体上，永磁圆片设置在洁身器座圈上，霍尔传感器设置在主体上；

卫生洁具智能供电控制装置包括按键开关，按键开关与芯片模块的第二端口电性连接；

信号转发继电器包括第二组常开触点，第二组常开触点与自动冲水器电性连接。