CN112275460A - 一种可自动计量水量的音乐花洒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自动计量水量的音乐花洒，包括花洒本体、音响、磁吸式音响接头、进水管、花洒喷头和凹槽；花洒本体通过磁吸式音响接头和磁吸式花洒接头与音响可拆卸地连接；上游流量传感器和下游流量传感器均与流量测速模块通信连接。本发明的音乐花洒在提高人们洗浴舒适度的同时，提高使用者的节水意识。不仅适用于居民家庭，更适用于学校、企业、宾馆、洗浴中心、健身馆、游泳场馆等用水量巨大的公共场所。同时，将洗浴用水量折算为作物、树木和花草生长需水量，对累计洗浴用水量进行统计，以提高人们的节水意识。

Description

一种可自动计量水量的音乐花洒
技术领域
本发明属于生活用具技术领域，具体涉及一种可自动计量水量的音乐花洒。
背景技术
洗浴清洁是人们日常生活中很重要的一部分。随着人们生活水平的增长，洗浴不仅是身体清洁的任务，更是生活境界的追求。目前，洗浴已成为城市居民家庭用水的大头。由于生活习惯和个体的差异，人们洗澡的时间有很大差异，有些人洗澡一次仅需2、3分钟，有些人则需要半小时甚至1小时。在学校、企业、宾馆、洗浴中心、健身馆和游泳场馆等公共场所，由于使用者不用再付额外的水费，在用水的过程中浪费现象更加严重，造成了大量的水资源浪费。部分学校和游泳场馆目前已采取限制洗澡用水时间和计时收费等经济措施，加大洗浴用水的约束控制。但此类限制措施由于与金钱和时间直接挂钩，往往给使用者留下不好的体验感。同时，此类措施并不能普遍适用于所有公共场所，并且不能很好的提高人们的节水意识和节水责任感，很多人在有计时收费的场馆可以做到省钱、节水，但当他们在没有用水限制的场所仍然会大量浪费宝贵的水资源。因此，如何在享受优质清洗过程的同时，在潜移默化中培养人们的节水意识，是我们值得思考的重点。
通过调查研究表明，我国平均洗澡时间约在4-7分钟。4-7分钟的时间正好相当于1-2首歌的时间，本发明设计了可播放音乐和可自动计量水量的花洒，旨在提高人们洗浴舒适度的同时，对洗浴用水进行实施计量，在设定的音乐时间结束后定时播报本次洗澡所用时间和用水量，并将洗浴用水量折算为作物、树木和花草生长需水量，对累计洗浴用水量进行统计，以提高人们的节水意识。
发明内容
本发明的目的是为了解决水量控制的问题，提出了一种可自动计量水量的音乐花洒。
本发明的技术方案是：一种可自动计量水量的音乐花洒包括花洒本体、音响、磁吸式音响接头、进水管、花洒喷头和凹槽；
花洒本体通过磁吸式音响接头和音响可拆卸地连接；凹槽固定设置于花洒本体的下端；音响卡合在凹槽内；磁吸式音响接头固定设置于凹槽的侧壁上；进水管固定设置于花洒本体的底部；花洒喷头固定设置于花洒本体上端的外壁上。
本发明的有益效果是：本发明的音乐花洒在提高人们洗浴舒适度的同时，提高使用者的节水意识。不仅适用于居民家庭，更适用于学校、企业、宾馆、洗浴中心、健身馆、游泳场馆等用水量巨大的公共场所。同时，将洗浴用水量折算为作物、树木和花草生长需水量，对累计洗浴用水量进行统计，以提高人们的节水意识。
进一步地，音响包括磁吸式花洒接头、上游流量传感器、下游流量传感器、流量测速模块、电源模块、功放模块、主控模块、通信模块、显示及语音提示屏和控制面板；
花洒本体通过磁吸式音响接头和磁吸式花洒接头与音响可拆卸地连接；上游流量传感器和下游流量传感器均与流量测速模块通信连接；流量测速模块、功放模块、主控模块、通信模块、显示及语音提示屏和控制面板均与电源模块电性连接；流量测速模块、功放模块、通信模块、显示及语音提示屏和控制面板均与主控模块通信连接。
进一步地，上游流量传感器和下游流量传感器均用于测量水流速度；
流量测速模块用于通过水流速度计算用水量；
电源模块用于对音乐花洒的各个模块进行供电；
功放模块用于调节音响播放用水量的提醒语音；
主控模块用于和通信模块进行数据传输，控制功放模块调节播放用水量的提醒语音；
显示及语音提示屏用于播放音乐，显示及语音提示洗浴时长和用水量报告；
控制面板用于为主控模块选择预存的植物信息。
进一步地，上游流量传感器2-2和下游流量传感器2-3的结构相同，均采用型号为YZ1210的气压芯片U1；
流量测速模块包括滑动变阻器P1、接地电阻R1、电阻R2、接地电阻R3、电阻R4、接地电阻R5-R6、电阻R7、接地电阻R8、电阻R9、接地电阻R10、电容C1-C2、接地电容C3-C6、电容C7、接地电容C8和三极管T1-T4；
芯片U1的VCC引脚和电源模块2-5的供电端连接；芯片U1的DC引脚和电容C1的一端连接；电容C1的另一端分别与三极管T1的基极和接地电阻R1连接；三极管T1的D极分别与电阻R2的一端和接地电容C3连接；三极管T1的S极分别与接地电阻R3和电容C2的一端连接；三极管T2的基极分别与电阻R4的一端、电容C2的另一端和接地电阻R5连接；三极管T2的发射极分别与接地电阻R6和三极管T3的基极连接；三极管T3的发射极分别与和接地电阻R8和电容C5的一端连接；滑动变阻器P1的第一不动端分别与三极管T3的集电极和三极管T4的基极连接；滑动变阻器P1的第二不动端分别与电阻R7的一端、滑动变阻器P1的滑动端和接地电容C4连接；三极管T4的发射极分别与电容C7的一端和接地电阻R10连接；三极管T4的集电极分别与电阻R9的一端和接地电容C6连接；电容C7的另一端和输出端CZ的第一端连接；输出端CZ的第二端和主控模块连接；输出端CZ的第三端接地；电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、三极管T2的集电极、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、接地电容C8和接地电容C9均与电源模块2-5的供电端连接。
进一步地，功放模块包括脉冲源VPULSE、电阻R12、接地电阻R13-R15、电阻R16、电容C11-C12、三极管Q1-Q5和蜂鸣器LS1；
脉冲源VPULSE的一端和主控模块2-7连接，其另一端和电容C11的一端连接；电容C11的另一端分别与电阻R12的一端和三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极连接；三极管Q1的集电极分别与接地电阻R13、三极管Q3的基极、电容C12的一端和三极管Q4的栅极连接；三极管Q2的集电极、三极管Q4的源极和蜂鸣器LS1的一端均接地；三极管Q2的基极分别与电阻R16的一端和接地电阻R14连接；电阻R12的另一端和电阻R11的一端连接；电阻R11的另一端、电阻R17的一端和三极管Q5的漏级均与电源模块2-5的供电端连接；三极管Q5的栅极分别与电阻R17的另一端和三极管Q3的集电极连接；电阻R16的另一端分别与三极管Q4的漏级和三极管Q5的源极连接；电容C12的另一端和蜂鸣器LS1的另一端连接。
进一步地，流量测速模块中，计算洗浴用水量Q的计算公式为：
Q＝0.25πΦ2Vt
其中，Φ表示进水管的管径，V表示上游流量传感器和下游流量传感器测得的水流速度，t表示洗浴时长。
进一步地，主控模块中，洗浴用水量Q对应的可培育植物重量Gi的计算公式为：
Gi＝Q/Wi
其中，Q表示洗浴用水量，Wi表示可培育植物的蓄水信息。
附图说明
图1为音乐花洒的结构图；
图2为音响的结构图；
图3为流量测速模块的电路图；
图4为功放模块的电路图；
图中，1、花洒本体；2、音响；2-1、磁吸式花洒接头；2-2、上游流量传感器；2-3、下游流量传感器；2-4、流量测速模块；2-5、电源模块；2-6、功放模块；2-7、主控模块；2-8、通信模块；2-9、显示及语音提示屏；2-10、控制面板；3、磁吸式音响接头；4、进水管；5、花洒喷头；6、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供了一种可自动计量水量的音乐花洒，包括花洒本体1、音响2、磁吸式音响接头3、进水管4、花洒喷头5和凹槽6；
花洒本体1通过磁吸式音响接头3和音响2可拆卸地连接；凹槽6固定设置于花洒本体1的下端；音响2卡合在凹槽6内；磁吸式音响接头3固定设置于凹槽6的侧壁上；进水管4固定设置于花洒本体1的底部；花洒喷头5固定设置于花洒本体1上端的外壁上。
在本发明实施例中，如图2所示，音响2包括磁吸式花洒接头2-1、上游流量传感器2-2、下游流量传感器2-3、流量测速模块2-4、电源模块2-5、功放模块2-6、主控模块2-7、通信模块2-8、显示及语音提示屏2-9和控制面板2-10；
花洒本体1通过磁吸式音响接头3和磁吸式花洒接头2-1与音响2可拆卸地连接；上游流量传感器2-2和下游流量传感器2-3均与流量测速模块2-4通信连接；流量测速模块2-4、功放模块2-6、主控模块2-7、通信模块2-8、显示及语音提示屏2-9和控制面板2-10均与电源模块2-5电性连接；流量测速模块2-4、功放模块2-6、通信模块2-8、显示及语音提示屏2-9和控制面板2-10均与主控模块2-7通信连接。
在本发明实施例中，如图1所示，上游流量传感器2-2和下游流量传感器2-3均用于测量水流速度；
流量测速模块2-4用于通过水流速度计算用水量；
电源模块2-5用于对音乐花洒的各个模块进行供电；
功放模块2-6用于调节音响2播放用水量的提醒语音；
主控模块2-7用于和通信模块2-8进行数据传输，控制功放模块2-6调节播放用水量的提醒语音；
显示及语音提示屏2-9用于播放音乐，显示及语音提示洗浴时长和用水量报告；
控制面板2-10用于为主控模块2-7选择预存的植物信息。
在本发明实施例中，如图3所示，上游流量传感器2-2和下游流量传感器2-3的结构相同，均采用型号为YZ1210的气压芯片U1；
流量测速模块2-4包括滑动变阻器P1、接地电阻R1、电阻R2、接地电阻R3、电阻R4、接地电阻R5-R6、电阻R7、接地电阻R8、电阻R9、接地电阻R10、电容C1-C2、接地电容C3-C6、电容C7、接地电容C8和三极管T1-T4；
芯片U1的VCC引脚和电源模块2-5的供电端连接；芯片U1的DC引脚和电容C1的一端连接；电容C1的另一端分别与三极管T1的基极和接地电阻R1连接；三极管T1的D极分别与电阻R2的一端和接地电容C3连接；三极管T1的S极分别与接地电阻R3和电容C2的一端连接；三极管T2的基极分别与电阻R4的一端、电容C2的另一端和接地电阻R5连接；三极管T2的发射极分别与接地电阻R6和三极管T3的基极连接；三极管T3的发射极分别与和接地电阻R8和电容C5的一端连接；滑动变阻器P1的第一不动端分别与三极管T3的集电极和三极管T4的基极连接；滑动变阻器P1的第二不动端分别与电阻R7的一端、滑动变阻器P1的滑动端和接地电容C4连接；三极管T4的发射极分别与电容C7的一端和接地电阻R10连接；三极管T4的集电极分别与电阻R9的一端和接地电容C6连接；电容C7的另一端和输出端CZ的第一端连接；输出端CZ的第二端和主控模块2-7连接；输出端CZ的第三端接地；电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、三极管T2的集电极、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、接地电容C8和接地电容C9均与电源模块2-5的供电端连接。
在本发明实施例中，如图4所示，功放模块2-6包括脉冲源VPULSE、电阻R12、接地电阻R13-R15、电阻R16、电容C11-C12、三极管Q1-Q5和蜂鸣器LS1；
脉冲源VPULSE的一端和主控模块2-7连接，其另一端和电容C11的一端连接；电容C11的另一端分别与电阻R12的一端和三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极连接；三极管Q1的集电极分别与接地电阻R13、三极管Q3的基极、电容C12的一端和三极管Q4的栅极连接；三极管Q2的集电极、三极管Q4的源极和蜂鸣器LS1的一端均接地；三极管Q2的基极分别与电阻R16的一端和接地电阻R14连接；电阻R12的另一端和电阻R11的一端连接；电阻R11的另一端、电阻R17的一端和三极管Q5的漏级均与电源模块2-5的供电端连接；三极管Q5的栅极分别与电阻R17的另一端和三极管Q3的集电极连接；电阻R16的另一端分别与三极管Q4的漏级和三极管Q5的源极连接；电容C12的另一端和蜂鸣器LS1的另一端连接。
在本发明实施例中，如图1所示，流量测速模块2-4中，计算洗浴用水量Q的计算公式为：
Q＝0.25πΦ2Vt
其中，Φ表示进水管的管径，V表示上游流量传感器和下游流量传感器测得的水流速度，t表示洗浴时长。
在本发明实施例中，如图1所示，主控模块2-7中，洗浴用水量Q对应的可培育植物重量Gi的计算公式为：
Gi＝Q/Wi
其中，Q表示洗浴用水量，Wi表示可培育植物的蓄水信息。
在本发明实施例中，获取配对植物的需水信息，主控模块2-7中预存有常见作物，植物包括：小麦、水稻、玉米、大豆、西红柿、花生、棉花、蔬菜、苹果和向日葵等，作物生长发育需要消耗的水量信息选取我国常见作物生产水足迹，忽略地区气候和灌溉方式差异对作物需水的影响。其中小麦生产水足迹为1.09m3/kg，水稻为1.3m3/kg，玉米为0.8m3/kg，大豆为2.6m3/kg，西红柿为0.13m3/kg，花生为1.7m3/kg，棉花为3.3m3/kg，蔬菜为0.1m3/kg，苹果为2.1m3/kg，向日葵为1.8m3/kg。后期使用过程中可通过通信模块2-8录入新的植物用水信息。本发明的花洒包括可拆卸防水音箱，音乐花洒手柄。在花洒手柄后半部，以磁力与花洒固定。智能音响支持与手机进行数据交互，并内置微型水流流量传感器。
在洗浴过程中，音乐花洒开启播放歌曲，播放歌曲超过10分钟后的每五分钟花洒会自动提示本次洗澡已用水量，并在洗浴结束后显示本次洗浴的持续时间和水量统计数据。也可提供水量查询功能，查询本次、本日、本周、本月、全年洗浴持续时间和用水量。
花洒在计量和显示用水量的同时，将自动折算粮食作物、树木和花草生长所需水量。每次随机提示如“本次洗澡所用水量为xL，是x斤西红柿生长所需水量”，“是x斤苹果生长所需水量”。
本发明的工作原理及过程为：上游流量传感器2-2和下游流量传感器2-3均用于测量水流速度；流量测速模块2-4用于通过水流速度计算用水量；电源模块2-5用于对音乐花洒的各个模块进行供电；功放模块2-6用于调节音响2播放用水量的提醒语音；主控模块2-7用于和通信模块2-8进行数据传输，控制功放模块2-6调节播放用水量的提醒语音；显示及语音提示屏2-9用于显示及语音提示洗浴时长和用水量报告；控制面板2-10用于为主控模块2-7选择预存的植物信息。
本发明的有益效果为：本发明的音乐花洒在提高人们洗浴舒适度的同时，提高使用者的节水意识。不仅适用于居民家庭，更适用于学校、企业、宾馆、洗浴中心、健身馆、游泳场馆等用水量巨大的公共场所。同时，将洗浴用水量折算为作物、树木和花草生长需水量，对累计洗浴用水量进行统计，以提高人们的节水意识。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，包括花洒本体(1)、音响(2)、磁吸式音响接头(3)、进水管(4)、花洒喷头(5)和凹槽(6)；
所述花洒本体(1)通过磁吸式音响接头(3)和音响(2)可拆卸地连接；所述凹槽(6)固定设置于花洒本体(1)的下端；所述音响(2)卡合在凹槽(6)内；所述磁吸式音响接头(3)固定设置于凹槽(6)的侧壁上；所述进水管(4)固定设置于花洒本体(1)的底部；所述花洒喷头(5)固定设置于花洒本体(1)上端的外壁上。
2.根据权利要求1所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述音响(2)包括磁吸式花洒接头(2-1)、上游流量传感器(2-2)、下游流量传感器(2-3)、流量测速模块(2-4)、电源模块(2-5)、功放模块(2-6)、主控模块(2-7)、通信模块(2-8)、显示及语音提示屏(2-9)和控制面板(2-10)；
所述花洒本体(1)通过磁吸式音响接头(3)和磁吸式花洒接头(2-1)与音响(2)可拆卸地连接；所述上游流量传感器(2-2)和下游流量传感器(2-3)均与流量测速模块(2-4)通信连接；所述流量测速模块(2-4)、功放模块(2-6)、主控模块(2-7)、通信模块(2-8)、显示及语音提示屏(2-9)和控制面板(2-10)均与电源模块(2-5)电性连接；所述流量测速模块(2-4)、功放模块(2-6)、通信模块(2-8)、显示及语音提示屏(2-9)和控制面板(2-10)均与主控模块(2-7)通信连接。
3.根据权利要求2所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述上游流量传感器(2-2)和下游流量传感器(2-3)均用于测量水流速度；
所述流量测速模块(2-4)用于通过水流速度计算用水量；
所述电源模块(2-5)用于对音乐花洒的各个模块进行供电；
所述功放模块(2-6)用于调节音响(2)播放用水量的提醒语音；
所述主控模块(2-7)用于和通信模块(2-8)进行数据传输，控制功放模块(2-6)调节播放用水量的提醒语音；
所述显示及语音提示屏(2-9)用于播放音乐，显示及语音提示洗浴时长和用水量报告；
所述控制面板(2-10)用于为主控模块(2-7)选择预存的植物信息。
4.根据权利要求2所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述上游流量传感器(2-2)和下游流量传感器(2-3)的结构相同，均采用型号为YZ1210的气压芯片U1；
所述流量测速模块(2-4)包括滑动变阻器P1、接地电阻R1、电阻R2、接地电阻R3、电阻R4、接地电阻R5-R6、电阻R7、接地电阻R8、电阻R9、接地电阻R10、电容C1-C2、接地电容C3-C6、电容C7、接地电容C8和三极管T1-T4；
所述芯片U1的VCC引脚和电源模块(2-5)的供电端连接；所述芯片U1的DC引脚和电容C1的一端连接；所述电容C1的另一端分别与三极管T1的基极和接地电阻R1连接；所述三极管T1的D极分别与电阻R2的一端和接地电容C3连接；所述三极管T1的S极分别与接地电阻R3和电容C2的一端连接；所述三极管T2的基极分别与电阻R4的一端、电容C2的另一端和接地电阻R5连接；所述三极管T2的发射极分别与接地电阻R6和三极管T3的基极连接；所述三极管T3的发射极分别与和接地电阻R8和电容C5的一端连接；所述滑动变阻器P1的第一不动端分别与三极管T3的集电极和三极管T4的基极连接；所述滑动变阻器P1的第二不动端分别与电阻R7的一端、滑动变阻器P1的滑动端和接地电容C4连接；所述三极管T4的发射极分别与电容C7的一端和接地电阻R10连接；所述三极管T4的集电极分别与电阻R9的一端和接地电容C6连接；所述电容C7的另一端和输出端CZ的第一端连接；所述输出端CZ的第二端和主控模块(2-7)连接；所述输出端CZ的第三端接地；所述电阻R2的另一端、电阻R4的另一端、三极管T2的集电极、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、接地电容C8和接地电容C9均与电源模块(2-5)的供电端连接。
5.根据权利要求2所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述功放模块(2-6)包括脉冲源VPULSE、电阻R12、接地电阻R13-R15、电阻R16、电容C11-C12、三极管Q1-Q5和蜂鸣器LS1；
所述脉冲源VPULSE的一端和主控模块(2-7)连接，其另一端和电容C11的一端连接；所述电容C11的另一端分别与电阻R12的一端和三极管Q1的基极连接；所述三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极连接；所述三极管Q1的集电极分别与接地电阻R13、三极管Q3的基极、电容C12的一端和三极管Q4的栅极连接；所述三极管Q2的集电极、三极管Q4的源极和蜂鸣器LS1的一端均接地；所述三极管Q2的基极分别与电阻R16的一端和接地电阻R14连接；所述电阻R12的另一端和电阻R11的一端连接；所述电阻R11的另一端、电阻R17的一端和三极管Q5的漏级均与电源模块(2-5)的供电端连接；所述三极管Q5的栅极分别与电阻R17的另一端和三极管Q3的集电极连接；所述电阻R16的另一端分别与三极管Q4的漏级和三极管Q5的源极连接；所述电容C12的另一端和蜂鸣器LS1的另一端连接。
6.根据权利要求2所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述流量测速模块(2-4)中，计算洗浴用水量Q的计算公式为：
Q＝0.25πΦ2Vt
其中，Φ表示进水管的管径，V表示上游流量传感器和下游流量传感器测得的水流速度，t表示洗浴时长。
7.根据权利要求6所述的可自动计量水量的音乐花洒，其特征在于，所述主控模块(2-7)中，洗浴用水量Q对应的可培育植物重量Gi的计算公式为：
Gi＝Q/Wi
其中，Q表示洗浴用水量，Wi表示可培育植物的蓄水信息。
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