CN110063681B - 一种干式生物降解马桶控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干式生物降解马桶控制装置，包括220V交流驱动电路、人体感应开关、用来检测马桶盖开合状态的磁性开关、用来检测马桶内腔温度的温度传感器、用来检测马桶内腔湿度的湿度传感器、用来给马桶内腔加热的加热元件、排泄物分解机构驱动源、用来给马桶内腔除湿的抽风机和控制单元，所述220V交流驱动电路具有220V电源连接端子，220V交流驱动电路的输入端与控制单元相应的连接端电连接，且加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机分别与220V交流驱动电路相应的输出端电连接，所述人体感应开关、磁性开关、温度传感器、湿度传感器分别与控制单元相应的连接端电连接。本发明能够有效提高生物降解效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种马桶控制装置，具体涉及一种机车用干式生物降解马桶控制装置。
背景技术
传统的马桶在使用时，需要与特定的排污管道相连，并且在排污的过程中需要大量的水资源，造成水资源的浪费。而在一些轮船、火车、房车或蒙古包等特殊场合，因受周边环境限制，采用传统的马桶无法实现，不仅排放不便，而且不便于取水冲洗，若采用直接排放手段又会污染环境。现有技术中的智能马桶装置也均是排水式马桶，且其控制装置也只是针对人体使用舒适度进行设计，依然无法适用于上述特殊场合，因此，急需设计一种无需用水，并利用生物就能降解排泄物的马桶，以及与该种马桶配套使用的控制装置。
发明内容
本发明的目的是：提供一种不仅结构简单，而且能够有效提高生物降解效率的干式生物降解马桶控制装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种干式生物降解马桶控制装置，其创新点在于：包括220V交流驱动电路、人体感应开关、用来检测马桶盖开合状态的磁性开关、用来检测马桶内腔温度的温度传感器、用来检测马桶内腔湿度的湿度传感器、用来给马桶内腔加热的加热元件、排泄物分解机构驱动源、用来给马桶内腔除湿的抽风机和控制单元，
所述220V交流驱动电路具有220V电源连接端子，220V交流驱动电路的输入端与控制单元相应的连接端电连接，且加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机分别与220V交流驱动电路相应的输出端电连接，
所述人体感应开关、磁性开关、温度传感器、湿度传感器分别与控制单元相应的连接端电连接。
在上述技术方案中，所述控制单元包括单片机和LED电路，所述单片机与LED电路电连接，所述220V交流驱动电路的输入端与单片机相应的连接端电连接，所述人体感应开关和磁性开关分别与LED电路相应的连接端电连接，所述温度传感器和湿度传感器分别与单片机相应的连接端电连接。
在上述技术方案中，所述控制单元还包括第一接口电路和第二接口电路，所述人体感应开关和磁性开关均通过第一接口电路与LED电路相应的连接端电连接，所述温度传感器和湿度传感器均通过第二接口电路与单片机相应的连接端电连接。
在上述技术方案中，所述控制单元还包括仿真接口电路，所述仿真接口电路与单片机相应的连接端电连接。
在上述技术方案中，所述220V交流驱动电路包括220V交流电源降压电路、双向可控硅电路和过零检测单元，所述220V交流电源降压电路具有220V电源连接端子，220V交流电源降压电路与双向可控硅电路相应的连接端电连接，所述加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机分别与双向可控硅电路相应的连接端电连接，所述控制单元通过过零检测单元与双向可控硅电路电连接。
在上述技术方案中，所述双向可控硅电路包括多个双向可控硅，过零检测单元包括多个过零检测电路，多个双向可控硅与多个过零检测电路一一对应连接，且加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机分别与对应的双向可控硅电连接。
在上述技术方案中，所述220V交流电源降压电路包括220V交流连接电路、降压电路和交直流转换电路，所述220V交流连接电路的输入端为220V电源连接端子，且220V交流连接电路通过降压电路与交直流转换电路电连接。
在上述技术方案中，还包括指示灯单元，所述指示灯单元包括工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯，且工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯分别与控制单元相应的连接端电连接。
本发明所具有的积极效果是：采用本发明的干式生物降解马桶控制装置后，由于本发明包括220V交流驱动电路、人体感应开关、用来检测马桶盖开合状态的磁性开关、用来检测马桶内腔温度的温度传感器、用来检测马桶内腔湿度的湿度传感器、用来给马桶内腔加热的加热元件、排泄物分解机构驱动源、用来给马桶内腔除湿的抽风机和控制单元，
所述220V交流驱动电路具有220V电源连接端子，220V交流驱动电路的输入端与控制单元相应的连接端电连接，且加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机分别与220V交流驱动电路相应的输出端电连接，
所述人体感应开关、磁性开关、温度传感器、湿度传感器分别与控制单元相应的连接端电连接；
本发明使用时，预先在马桶内放置微生物和排泄物分解机构，所述温度传感器和湿度传感器设置在马桶内腔的底部，人体感应开关设在马桶的外侧壁上，磁性开关设在马桶并靠近装有磁铁的马桶盖处，抽风机设在马桶的背面，并且抽风机的吸风口与马桶的内腔相连通，LED电路设在马桶上，
由于微生物在分解排泄物时需要一个合适的温度和湿度，因此，所述温度传感器和湿度传感器用来检测马桶内腔的温度和湿度，并将信号送至控制单元，当温度低于微生物分解温度时，所述控制单元通过220V交流驱动电路控制加热元件工作，对马桶内腔进行加热，以提高微生物活性，当湿度高于微生物分解湿度时，所述控制单元控制单元通过220V交流驱动电路控制抽风机工作，对马桶内腔进行排湿，以降低湿度；
马桶在无人使用时，马桶盖盖在马桶上，马桶盖上的磁铁靠近磁性开关并输出相应信号至控制单元，所述控制单元通过220V交流驱动电路驱动排泄物分解机构驱动源（电机）工作，为马桶内腔的排泄物分解机构提供动力，使微生物与排泄物充分接触，并对其进行分解；
采用本发明的控制装置后，一方面，利用微生物能够直接对马桶内的排泄物进行分解，形成二氧化碳和甲烷等气体，利用抽风机排出，无需冲水排污以及连接特定的排污管道，减少水资源的浪费，提高排污便利性；
另一方面，利用加热元件和抽风机改善马桶内腔的温度和湿度，促进微生物分解的速度，并且通过加热可以将分解产生的水蒸发并利用抽风机排出，提高排泄物处理的效率和效果。
附图说明
图1是本发明的一种具体实施方式的电路原理方框示意图；
图2是图1中加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机与220V交流驱动电路连接的电路原理图；
图3是图1中人体感应开关、磁性开关、温度传感器和湿度传感器与控制单元连接的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
如图1、2、3所示，一种干式生物降解马桶控制装置，包括220V交流驱动电路1、人体感应开关2、用来检测马桶盖开合状态的磁性开关3、用来检测马桶内腔温度的温度传感器4、用来检测马桶内腔湿度的湿度传感器5、用来给马桶内腔加热的加热元件7、排泄物分解机构驱动源8、用来给马桶内腔除湿的抽风机9和控制单元6，
所述220V交流驱动电路1具有220V电源连接端子，220V交流驱动电路1的输入端与控制单元6相应的连接端电连接，且加热元件7、排泄物分解机构驱动源8和抽风机9分别与220V交流驱动电路1相应的输出端电连接，
所述人体感应开关2、磁性开关3、温度传感器4、湿度传感器5分别与控制单元6相应的连接端电连接。
如图3所示，为了便于采集不同信号以及控制不同器件的动作，所述控制单元6包括单片机61和LED电路63，所述单片机61与LED电路63电连接，所述220V交流驱动电路1的输入端与单片机61相应的连接端电连接，所述人体感应开关2和磁性开关3分别与LED电路63相应的连接端电连接，所述温度传感器4和湿度传感器5分别与单片机61相应的连接端电连接。
如图3所示，为了方便人体感应开关和磁性开关与LED电路连接，以及温度传感器和湿度传感器与单片机连接，提高电连接的组装效率，所述控制单元6还包括第一接口电路62和第二接口电路64，所述人体感应开关2和磁性开关3均通过第一接口电路62与LED电路63相应的连接端电连接，所述温度传感器4和湿度传感器5均通过第二接口电路64与单片机61相应的连接端电连接。
为了简化电路原理图的连接线条，本发明所述220V交流驱动电路1上的管脚编号、第一接口电路62与单片机61对应管脚连接的编号一致。
如图3所示，为了方便烧录程序，所述控制单元6还包括仿真接口电路65，所述仿真接口电路65与单片机61相应的连接端电连接。
如图2所示，为了使得本发明结构更加合理，所述220V交流驱动电路1包括220V交流电源降压电路11、双向可控硅电路12和过零检测单元13，所述220V交流电源降压电路11具有220V电源连接端子，220V交流电源降压电路11与双向可控硅电路12相应的连接端电连接，所述加热元件7、排泄物分解机构驱动源8和抽风机9分别与双向可控硅电路12相应的连接端电连接，所述控制单元6通过过零检测单元13与双向可控硅电路12电连接。
如图2所示，为了精准控制加热元件、排泄物分解机构驱动源和抽风机的不同动作，所述双向可控硅电路12包括多个双向可控硅121，过零检测单元13包括多个过零检测电路131，多个双向可控硅121与多个过零检测电路131一一对应连接，且加热元件7、排泄物分解机构驱动源8和抽风机9分别与对应的双向可控硅121电连接。
如图2所示，为了使得本发明结构更加合理，所述220V交流电源降压电路11包括220V交流连接电路111、降压电路112和交直流转换电路113，所述220V交流连接电路111的输入端为220V电源连接端子，且220V交流连接电路111通过降压电路112与交直流转换电路113电连接。
如图3所示，为了直观获知当前马桶的工作状态，还包括指示灯单元10，所述指示灯单元10包括工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯，且工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯分别与控制单元6相应的连接端电连接。
本发明所述人体感应开关2可以选用热释电人体红外传感模块，所述磁性开关3可以选用型号为欧姆龙GLS-1的磁性开关，所述温度传感器4可以选用型号为5K-B3375的温度传感器，所述湿度传感器5可以是在内腔底部设置两个螺钉作为两级，内腔湿度变化会引起两极之间的电阻变化或者是直接采用HS1100/HS1101电容式传感器，其容值会随温度的增大而增大，单片机61可以选用型号为ATMEGA16A-DIP单片机，所述加热元件7可以选用电热丝作为加热元件，当然，并不局限与此，上述各个部件也可以选用其它型号器件。
本发明使用时，预先在马桶内放置微生物和排泄物分解机构，所述温度传感器4和湿度传感器5设置在马桶内腔的底部，人体感应开关2设在马桶的外侧壁上，磁性开关3设在马桶并靠近装有磁铁的马桶盖处，抽风机9设在马桶的背面，并且抽风机的吸风口与马桶的内腔相连通，LED电路63设在马桶上，
由于微生物在分解排泄物时需要一个合适的温度和湿度，因此，所述温度传感器4和湿度传感器5用来检测马桶内腔的温度和湿度，并将信号送至控制单元6的单片机61，当温度低于微生物分解温度时，所述控制单元6通过过零检测单元13与双向可控硅电路12控制加热元件7工作，对马桶内腔进行加热，以提高微生物活性，当湿度高于微生物分解湿度时，所述控制单元6的单片机61通过过零检测单元13与双向可控硅电路12控制抽风机9工作，对马桶内腔进行排湿，以降低湿度；
马桶在无人使用时，马桶盖盖在马桶上，马桶盖上的磁铁靠近磁性开关3并输出相应信号至控制单元6，所述单片机61通过220V交流驱动电路驱动排泄物分解机构驱动源8（电机）工作，为马桶内腔的排泄物分解机构提供动力，使微生物与排泄物充分接触，并对其进行分解；
当有人走近马桶时，所述人体感应开关2输出相应的信号至单片机61，所述单片机61驱动LED电路点亮，为使用者提高照明。
采用本发明的控制装置后，一方面，利用微生物能够直接对马桶内的排泄物进行分解，形成二氧化碳和甲烷等气体，利用抽风机排出，无需冲水排污以及连接特定的排污管道，减少水资源的浪费，提高排污便利性；
另一方面，利用加热元件和抽风机改善马桶内腔的温度和湿度，促进微生物分解的速度，并且通过加热可以将分解产生的水蒸发并利用抽风机排出，提高排泄物处理的效率和效果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：包括220V交流驱动电路(1)、人体感应开关(2)、用来检测马桶盖开合状态的磁性开关(3)、用来检测马桶内腔温度的温度传感器(4)、用来检测马桶内腔湿度的湿度传感器(5)、用来给马桶内腔加热的加热元件(7)、排泄物分解机构驱动源(8)、用来给马桶内腔除湿的抽风机(9)和控制单元(6)，
所述220V交流驱动电路(1)具有220V电源连接端子，220V交流驱动电路(1)的输入端与控制单元(6)相应的连接端电连接，且加热元件(7)、排泄物分解机构驱动源(8)和抽风机(9)分别与220V交流驱动电路(1)相应的输出端电连接，
所述人体感应开关(2)、磁性开关(3)、温度传感器(4)、湿度传感器(5)分别与控制单元(6)相应的连接端电连接，
所述温度传感器(4)和湿度传感器(5)设置在马桶内腔的底部，人体感应开关(2)设在马桶的外侧壁上，磁性开关(3)设在马桶并靠近装有磁铁的马桶盖处，抽风机(9)设在马桶的背面，并且抽风机(9)的吸风口与马桶的内腔相连通，
预先在马桶内放置微生物和排泄物分解机构，所述温度传感器(4)和湿度传感器(5)用来检测马桶内腔的温度和湿度，并将信号送至控制单元(6)，当温度低于微生物分解温度时，所述控制单元(6)通过220V交流驱动电路(1)控制加热元件(7)工作，对马桶内腔进行加热，以提高微生物活性并促进微生物分解的速度，当湿度高于微生物分解湿度时，所述控制单元(6)通过220V交流驱动电路(1)控制抽风机(9)工作，对马桶内腔进行排湿，以降低湿度；
马桶在无人使用时，马桶盖盖在马桶上，马桶盖上的磁铁靠近磁性开关(3)并输出相应信号至控制单元(6)，所述控制单元(6)通过220V交流驱动电路(1)驱动排泄物分解机构驱动源(8)工作，为马桶内腔的排泄物分解机构提供动力，使微生物与排泄物充分接触，并对其进行分解，形成二氧化碳和甲烷气体，所述加热元件(7)加热将分解产生的水蒸发，并利用抽风机(9)排出气体和水蒸气。
2.根据权利要求1所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述控制单元(6)包括单片机(61)和LED电路(63)，所述单片机(61)与LED电路(63)电连接，所述220V交流驱动电路(1)的输入端与单片机(61)相应的连接端电连接，所述人体感应开关(2)和磁性开关(3)分别与LED电路(63)相应的连接端电连接，所述温度传感器(4)和湿度传感器(5)分别与单片机(61)相应的连接端电连接。
3.根据权利要求2所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述控制单元(6)还包括第一接口电路(62)和第二接口电路(64)，所述人体感应开关(2)和磁性开关(3)均通过第一接口电路(62)与LED电路(63)相应的连接端电连接，所述温度传感器(4)和湿度传感器(5)均通过第二接口电路(64)与单片机(61)相应的连接端电连接。
4.根据权利要求2所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述控制单元(6)还包括仿真接口电路(65)，所述仿真接口电路(65)与单片机(61)相应的连接端电连接。
5.根据权利要求1所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述220V交流驱动电路(1)包括220V交流电源降压电路(11)、双向可控硅电路(12)和过零检测单元(13)，所述220V交流电源降压电路(11)具有220V电源连接端子，220V交流电源降压电路(11)与双向可控硅电路(12)相应的连接端电连接，所述加热元件(7)、排泄物分解机构驱动源(8)和抽风机(9)分别与双向可控硅电路(12)相应的连接端电连接，所述控制单元(6)通过过零检测单元(13)与双向可控硅电路(12)电连接。
6.根据权利要求5所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述双向可控硅电路(12)包括多个双向可控硅(121)，过零检测单元(13)包括多个过零检测电路(131)，多个双向可控硅(121)与多个过零检测电路(131)一一对应连接，且加热元件(7)、排泄物分解机构驱动源(8)和抽风机(9)分别与对应的双向可控硅(121)电连接。
7.根据权利要求5所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：所述220V交流电源降压电路(11)包括220V交流连接电路(111)、降压电路(112)和交直流转换电路(113)，所述220V交流连接电路(111)的输入端为220V电源连接端子，且220V交流连接电路(111)通过降压电路(112)与交直流转换电路(113)电连接。
8.根据权利要求1所述的干式生物降解马桶控制装置，其特征在于：还包括指示灯单元(10)，所述指示灯单元(10)包括工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯，且工作指示灯、待机指示灯和故障指示灯分别与控制单元(6)相应的连接端电连接。
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