CN203686305U - 一种基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统 - Google Patents

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胡少鹏
颜云辉
宋克臣
杜金芳
刘五洲
王展
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Abstract

本实用新型公开一种基于红外超声波的自动感应接满水龙头系统，包括一水龙头和控制器，所述水龙头出口端安装有超声波检测装置，所述水龙头通过电磁阀与水箱连接；所述水龙头出口端正下方设有放置水杯的承载平台，并于承载平台上安装有红外感应模块组；所述控制器输入端与超声波检测装置和红外感应模块组连接；其输出端与电磁阀连接。所述红外感应模块组采用8个红外传感器模块组成。本实用新型可以实现自来水不溢出杯子，大大提高了人们接水的安全性，也节约了用水，同时方便了人们接水，比如残疾人接水等。本实用新型功耗低，成本低，采用防水防潮、耐高温设计，实际使用效果好。

Description

一种基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，可用于饮水机，餐饮店咖啡饮料机，公共场所自助接水装置等。
背景技术
现在市场上的水龙头形式多种多样，但多数都是手动机械式的，一些较自动的水龙头也只是可以感应出水或者定时定量出水，不够方便和智能，不够人性化，使用起来有诸多不便，无法满足人们对高品质和智能化生活的追求，而且也会造成对水资源的不必要浪费。
随着红外感应器和超声波测距技术的不断发展和成熟，红外和超声波的应用越来越多，使用起来也越来越方便，而其成本在逐渐降低。虽然红外感应技术在水龙头上应用的也比较多，但是把超声波测距技术和红外感应技术结合起来应用到水龙头上的却很少很少，为了提高人们接水时的安全性和便利性，以及满足人们对高品质和智能化生活的追求，同时也为了节约水资源，进而设计此基于红外超声波的自动感应接满水龙头系统。
实用新型内容
为解决上述的技术问题，本实用新型目的是提供一种基于红外超声波的自动感应接满水龙头系统旨在提高人们接水时的安全性和便利性，同时也起到了接水的作用。
为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于红外超声波的自动感应接满水龙头系统，包括一水龙头和上位机控制器；所述水龙头出口端安装有超声波检测装置，所述水龙头通过电磁阀与水箱连接；所述水龙头出口端正下方设有放置水杯的承载平台，并于承载平台上安装有红外感应模块组；所述上位机控制器输入端与超声波检测装置和红外感应模块组连接；其输出端与电磁阀连接。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型可以在感应杯子后自动出水，之后自动检测水面与杯口的距离，当水面上升到距杯口的安全距离（可以自行设定）时，表示接满水，自动停止出水。
2、本实用新型可以实现自来水不溢出杯子，大大提高了人们接水的安全性，也节约了用水，同时方便了人们接水，比如残疾人接水等。
3、本实用新型功耗低，成本低，采用防水防潮、耐高温设计，实际使用效果好。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的整体结构图。
图3本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种基于红外超声波的自动感应接满水龙头系统，包括一水龙头13和上位机控制器1；所述水龙头13出口端安装有超声波检测装置8，所述水龙头13通过电磁阀6与水箱12连接；所述水龙头13出口端正下方设有放置水杯11的承载平台10，并于承载平台10上安装有红外感应模块组9；所述上位机控制器1输入端与超声波检测装置8和红外感应模块组9连接；其输出端与电磁阀6连接。
所述红外感应模块组9采用8个红外传感器模块组成。
所述超声波检测装置8和红外感应模块组9为市购产品。
所述上位机控制器1包括单片机5、继电器模块4、直流电源2和开关3；所述单片机5的引脚P1.0～P1.7分别与1～8红外传感器模块信号线相连；所述单片机5的引脚TXD、RXD分别接超声波检测装置8的Echo和Trg引脚；所述继电器模块4的信号线引脚接单片机5的P3.7引脚；所述电磁阀6串接12VDC电源后接入继电器模块4的一对常开引脚上。
所述直流电源2的DC5V端与超声波检测装置8、红外感应模块组9、继电器4供电连接；所述直流电源2的DC12V端与电磁阀6供电连接。
所述电磁阀6采用零压力电磁阀。
实施例
本系统通过由8个独立红外感应模块组成的红外模块组9来感应杯子的到来，并检测杯口的位置，后将杯口信息传回上位机控制器1，由单片机发出控制信号给继电器4，使继电器4常开触点闭合，以此来接通电磁阀6，开始出水；同时开启超声波检测装置8进行液位检测，当液位达到距杯口的安全距离（比如15mm）时，由上位机控制器1触发继电器4使触点断开从而关闭电磁阀6停止出水。
所述超声波检测装置8和红外感应模块组9均采用防水，耐高温处理；红外感应模块组9的顶面与出水口在同一水平面内，且距出水口一个感应安全距离；竖直方向上超声波检测装置8的探头要与水平面垂直安放。
所述用杯子11接水时，要使超声波检测装置8的探头对着杯口内，且要使杯口在红外感应模块组9的高度范围内，允许接水过程中杯子11再此范围内上下移动。杯子11或容器可以放在承载平台10上接水也可以手持接水。
如图1所示，本系统红外感应模块组9用来检测是否有杯子以及杯口的位置，其由8个13mm厚度的红外感应器组成，能够满足杯口的位置精度要求；超声波测距模块8用来测量杯中液体的液位高度，其分辨率达毫米级，满足系统的精度要求。安装时要使红外模块组9的顶面与出水口在同一水平面内，且距出水口一个感应安全距离；竖直方向上超声波检测装置8的探头要与水平面垂直安放。接水时要使超声波检测装置8的探头对着杯口内，且要使杯口在红外感应模块组9的高度范围内，允许接水过程中杯子再此范围内上下移动。杯子11或容器可以放在承载平台10上接水也可以手持接水。开断出水由单片机5控制继电器模块4来驱动电磁阀6的开闭；直流电源模块2提供12VDC和5VDC电压，12VDC用来驱动电磁阀6，5VDC来给超声波检测装置8、红外感应模块组9、继电器模块4及单片机5供电。系统各部件采用防潮防水、耐高温设计。
本实用新型中超声波检测装置8为外购件，型号：WD8265408786，生产商：武汉万瑞和电子有限公司；红外感应模块组9的各个分模块为外购件，型号：E18-D50NK，生产商：深圳市华美电子科技有限公司。

Claims (6)

1.一种基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
包括一水龙头（13）和上位机控制器（1）， 
所述水龙头（13）出口端安装有超声波检测装置（8），所述水龙头（13）通过电磁阀（6）与水箱（12）连接； 
所述水龙头（13）出口端正下方设有放置水杯（11）的承载平台（10），并于承载平台（10）上安装有红外感应模块组（9）； 
所述上位机控制器（1）输入端与超声波检测装置（8）和红外感应模块组（9）连接；其输出端与电磁阀（6）连接。 
2.根据权利要求1所述的基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
所述红外感应模块组（9）采用8个红外传感器模块组成。 
3.根据权利要求1所述的基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
所述超声波检测装置（8）和红外感应模块组（9）为市购产品。 
4.根据权利要求1所述的基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
所述上位机控制器（1）包括单片机（5）、继电器模块（4）、直流电源（2）和开关（3）； 
所述单片机（5）的引脚P1.0～P1.7分别与1～8红外传感器模块信号线相连； 
所述单片机（5）的引脚TXD、RXD分别接超声波检测装置（8）的Echo和Trg引脚； 
所述继电器模块（4）的信号线引脚接单片机（5）的P3.7引脚； 
所述电磁阀（6）串接12VDC电源后接入继电器模块（4）的一对常开引脚上。 
5.根据权利要求1所述的基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
所述直流电源（2）的DC5V端与超声波检测装置（8）、红外感应模块组（9）、继电器（4）供电连接；所述直流电源（2）的DC12V端与电磁阀（6）供电连接。 
6.根据权利要求1所述的基于红外和超声波的自动感应接满水龙头系统，其特征在于： 
所述电磁阀（6）采用零压力电磁阀。 
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104455635A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 广西大学 一种自动开关的水龙头
CN105546180A (zh) * 2014-10-28 2016-05-04 周树俊 逆向推水关闭式感应节水水龙头
CN106704673A (zh) * 2017-02-11 2017-05-24 余凯凯 超声波自动水龙头
CN111913416A (zh) * 2020-06-30 2020-11-10 上海电机学院 一种智能节水器及节水方法

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