CN204971074U - 手持式坐便圈智能清洗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式坐便圈智能清洗器。本实用新型前半部分带有可卸的清洁毛刷、喷口、烘干模块；中间部分主要包括内部电路以及一个内部带有加热电阻丝的水箱，后半部分含有两个可手动装水的水箱，以及三孔插头。本实用新型使用电子方法和化学方法的结合，环保健康；利用塑料作为外壳的主要材料，安全不触电；加热装置的加入解决了细菌二次污染的问题，消毒液的运用彻底消除了病菌的传播和繁衍。

Description

手持式坐便圈智能清洗器

技术领域

本实用新型涉及一种清洗器，尤其是一种针对公众场合坐便圈上细菌、污物的手持式坐便圈智能清洗器。

背景技术

坐便的出现，为我们的生活带来了更舒适的享受，却也埋下了不健康的隐患。曾有专家指出，除了冲厕后漂浮在空气中的气雾可传播疾病外，坐便也可直接传染疾病。这也是为何公共场所的坐便如此令人厌烦，宁愿扎马步、蹲坐便圈上也绝不坐着的原因所在。而厕所是细菌滋生的场所，同时厕所又很潮湿，所以细菌更是猖狂，厕所里的坐便圈是众多疾病的传染源之一，十分难清洗干净，所以定期清洗坐便圈是很必要的，坐便圈清洗器是当今社会的高需求产品，而现在市场上并没有很理想又方便的坐便圈的清洗系统。在衣食住行得到满足之后,人们更渴望健康,而卫生是人类健康的基础。因此，设计一种手持式的智能坐便圈清洗系统有很重大的意义。

现有的坐便圈清洗方式分为用抹布等清洁工具清洗以及智能马桶的消毒清洗。清洁工具的清洁主要是用一般的抹布去擦洗,这只会让细菌更加肆虐横行，因为抹布本身就会携带很多细菌，用来擦坐便圈很可能会表面看起来干净了，但其实细菌更多了，而且不能只是简单的清洗还得杀菌消毒，才能达到目的。而选用智能马桶可以达到清洁杀菌的效果，但是智能马桶的成本很高，在公众场合安装需要很高的成本。多少间厕所就需要多少个智能马桶，因此可行性很低。因此，需要考虑更加便捷、更加人性化、更加环保、更加全面的坐便圈清洗系统。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种手持式坐便圈智能清洗器。

本实用新型前半部分带有可卸的清洁毛刷、喷口、烘干模块；中间部分主要包括内部电路以及一个内部带有加热电阻丝的水箱，后半部分含有两个可手动装水的水箱，以及三孔插头。

所述清洁毛刷围绕喷口一圈设置，喷口的背部为烘干模块。

所述内部电路包括按键扫描部分、控制部分、模数转换感温模块；其中按键扫描部分对应于外壳上的三个按钮，分别是开关机按钮，调高温度按钮和调低温度按钮；所述模数转换感温模块用于采集中间部分水箱内的温度，其与控制部分信号连接，控制部分控制加热电阻丝的工作以及液晶屏的显示。

所述两个可手动装水的水箱中的一个用来装清水，另一个用来装消毒液，装清水的水箱与中间部分水箱联通；装消毒液的水箱与喷口联通；在这两个水箱上都配有压水泵。

进一步说，所述的烘干模块由电机和发热丝组成。

进一步说，所述的水箱容积均为25毫升。

本实用新型的有益效果是：使用电子方法和化学方法的结合，环保健康；利用塑料作为外壳的主要材料，安全不触电；加热装置的加入解决了细菌二次污染的问题，消毒液的运用彻底消除了病菌的传播和繁衍。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路示意图。

图3是本实用新型的第一部分（按键扫描部分）电路原理图。

图4、5是本实用新型的第二部分（AT89C51控制部分）电路原理图。

图6是本实用新型的第三部分（温度采集转换部分）电路原理图。

图7是本实用新型的第四部分（烘干部分）电路原理图。

图8是本实用新型的电源供电原理图。

图9是本实用新型的左视图。

图10是本实用新型的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图9和图10所示，本实用新型包括塑料外壳，外壳上有两个工作指示灯3-1、3-2，四个按钮4-1、4-2、4-3、4-4和两个压水泵5-1、5-2。装置的前半部分有可卸的清洁毛刷9，喷水口8（喷蒸汽口），烘干模块1。中间部分主要包括内部的电路以及一个25毫升内部带有加热电阻丝的铁水箱2，后半部分（手柄部分）含有两个25毫升的可手动装水的水箱6-1、6-2，以及三孔插头7。水箱里的水通过按压压力泵进入铁箱加热后，再一次按压压力泵，即可将水从喷头处喷出。水箱里的“84”消毒液通过按压压力泵也可从喷头处喷出。可卸毛刷可对难清洗的污渍进行刷洗，使用后可将毛刷卸下对其进行清洁。在按下按钮的时候可使电机运转，对潮湿的坐便圈进行烘干。各个水箱之间的连接采用的是橡胶管，而外壳选用的是塑料材质，因为有很好的绝缘性，有效地解决了安全问题。每一部分之间都分隔开来具有单独的管道或电路系统，因而该装置具有良好的密封性。

如图2所示，系统主要电路分为四部分：第一部分是按键扫描部分，包括开机按钮，调高温度按钮，调低温度按钮。第二部分是AT89C51控制部分，其中包含晶振模块，复位模块，液晶显示模块，以及加热模块，主要根据ADC0808模数转换得来的信息从而控制液晶屏的显示和水箱的加热与否。第三部分是ADC0808模数转换感温模块，其中包括感温模块和模数转换模块。第四部分是烘干模块，主要由电机和发热丝组成。以上四部分构成了坐便圈清洗系统的电路。

如图3所示，按键扫描部分包括按键1（开机按键），按键2（设定温度升高按键），按键3（设定温度降低按键）,电阻R1、R2、R3，与门U2A、U2B。

R1上端接电源，下端接P2.7引脚、U2B的5引脚、KEY1的右端。R2上端接电源，下端接P3.0引脚、U2A的2引脚、KEY2的右端。R3上端接电源，下端接P3.1引脚、U2A的1引脚、KEY3的右端。U2A的1引脚接R3的下端、KEY3的右端、P3.1引脚，2引脚接R2的下端、KEY2的右端、P3.0引脚，3引脚接U2B的4引脚。U2B的4引脚接U2A的3引脚，5引脚接R1的下端、KEY1的右端、P2.7引脚，6端接AT89C51的P3.3引脚。按键KEY1左端接地，右端接P2.7引脚。按键KEY2左端接地，右端接P3.0引脚。按键KEY3左端接地，右端接P3.1引脚。

如图4所示，控制部分包括AT89C51、电阻R9，5V电压源。其中晶振模块包括电容C1、C2，晶振X1。复位电路包括电阻R7、R8，电容C3，按键5（手动复位按钮）。显示模块包括LCD1602，滑动变阻器R11，排阻RP1。USB串口烧写器。

AT89C51的P1.0引脚接ADC0808的D8引脚，AT89C51的P1.1引脚接ADC0808的D7引脚，AT89C51的P1.2引脚接ADC0808的D6引脚，AT89C51的P1.3引脚接ADC0808的D5引脚，AT89C51的P1.4引脚接ADC0808的D4引脚，AT89C51的P1.5引脚接ADC0808的D3引脚，AT89C51的P1.6引脚接ADC0808的D2引脚，AT89C51的P1.7引脚接ADC0808的D1引脚。P3.3引脚外部中断1接按键模块。R7上端接C3和RST，下端接地。5V电源接R9左端，R9右端接EA引脚。C1右端接AT89C51的XTAL1引脚和晶振X1，左端接地，C2左端接地右端接AT89C51的XTAL2引脚和晶振X1。晶振X1上端接XTAL1引脚，下端接XTAL2引脚。按键5的左端接C3的上端、5V电压源，右端接R8的上端。R7的上端接C3的下端、R8的下端，下端接地。R8的上端接按键5的右端，下端接RST引脚和R7的上端。P3.6引脚接ADC0808的START引脚、ALE引脚。

AT89C51的P0.0引脚接LCD1602的0引脚和排阻RP1的2引脚，AT89C51的P0.1引脚接LCD1602的1引脚和排阻RP1的3引脚，AT89C51的P0.2引脚接LCD1602的2引脚和排阻RP1的4引脚，AT89C51的P0.3引脚接LCD1602的3引脚和排阻RP1的5引脚，AT89C51的P0.4引脚接LCD1602的4引脚和排阻RP1的6引脚，AT89C51的P0.5引脚接LCD1602的5引脚和排阻RP1的7引脚，AT89C51的P0.6引脚接LCD1602的6引脚和排阻RP1的8引脚，AT89C51的P0.7引脚接LCD1602的7引脚和排阻RP1的9引脚。P2.0引脚接ADC0808的CLK引脚。P2.3引脚接LCD1602的4引脚，P2.4引脚接LCD1602的5引脚，P2.5引脚接LCD1602的6引脚。V_CC引脚接5V电源，GND引脚接地。P3.0引脚接USB串口烧写器的2引脚，P3.1引脚接USB串口烧写器的3引脚，P3.6引脚接ADC0808的CLK引脚和START引脚，P3.7引脚接ADC0808的OE引脚。LCD1602的1引脚接地和滑动变阻器的左端，2引脚接滑动变阻器的右端和5V电源，3引脚接滑动变阻器的可变端，4引脚接AT89C51的P2.3引脚，5引脚接AT89C51的P2.4引脚，6引脚接AT89C51的P2.5引脚，7引脚接AT89C51的P0.0引脚和排阻RP1的2引脚，8引脚接AT89C51的P0.1引脚和排阻RP1的3引脚，9引脚接AT89C51的P0.2引脚和排阻RP1的4引脚，10引脚接AT89C51的P0.3引脚和排阻RP1的5引脚，11引脚接AT89C51的P0.4引脚和排阻RP1的6引脚，12引脚接AT89C51的P0.5引脚和排阻RP1的7引脚，13引脚接AT89C51的P0.6引脚和排阻RP1的8引脚，14引脚接AT89C51的P0.7引脚和排阻RP1的9引脚。排阻RP1的1引脚接5V电源，2引脚接AT89C51的P0.0引脚，3引脚接AT89C51的P0.1引脚，4引脚接AT89C51的P0.2引脚，5引脚接AT89C51的P0.3引脚，6引脚接AT89C51的P0.4引脚，7引脚接AT89C51的P0.5引脚，8引脚接AT89C51的P0.6引脚，9引脚接AT89C51的P0.7引脚。USB串口烧写器的1引脚接5V电源，2引脚接AT89C51的P3.1引脚，3引脚接AT89C51的P3.2引脚，4引脚接地。

如图5所示，包括5V电压源，220V电压源，继电器，发光二极管D1，LED灯LED1，NPN型三极管，电阻R6、R12，加热棒。

继电器1引脚接5V电压源和发光二极管负极，2引脚接220V电压源，3引脚接NPN型三极管的集电极和发光二极管正极，4引脚悬空，5引脚接加热棒2引脚。加热棒1引脚接地，2引脚接继电器5引脚。发光二极管正极接NPN型三极管集电极和继电器3引脚，负极接5V电压源和继电器1引脚。NPN型三极管集电极接发光二极管正极和继电器3引脚，基极接R6右端，发射极接地。电阻R6左端接AT89C51的P3.4引脚和R12的上端，右端接NPN型三极管的基极。R12的上端接AT89C51的P3.4引脚和R6的左端，下端接LED1的正极。LED1正极接R12的下端，负极接地。

图6所示，包括5V电压源，LMT84温度传感器，放大器LMV358，电阻R10、R5，ADC0808。

LMT84的1引脚接地，2引脚接LMV358的3引脚，3引脚接5V电压源。LMV358的1引脚接ADC0808的IN0引脚，2引脚接R10的下端和R5的左端，4引脚接地，5引脚接5V电源。R10上端接地，下端接LMV358的2引脚，R5的左端接LMV358的2引脚，右端接ADC0808的IN0引脚。ADC0808的CLK引脚和ALE引脚接AT89C51的P2.0引脚，OE引脚接AT89C51的P3.7引脚，IN0引脚接LMV358的1引脚，ADDA引脚、ADDB引脚、ADDC引脚都接地，GND引脚接地，VCC引脚接5V电压源，D0引脚接AT89C51的P1.7引脚，D1引脚接AT89C51的P1.6引脚，D2引脚接AT89C51的P1.5引脚，D3引脚接AT89C51的P1.4引脚，D4引脚接AT89C51的P1.3引脚，D5引脚接AT89C51的P1.2引脚，D6引脚接AT89C51的P1.1引脚，D7引脚接AT89C51的P1.0引脚。REF+引脚接5V电压源。REF-接地。

如图7所示，包括220V电压源，12V变压器TR1，交直流整流全桥BR2，按键4（电机开关按键），12V直流电机，电容C6、C7，三端稳压7805，LED灯LED2，继电器。

TR1的1引脚接BR2的3端，2引脚接BR2的2端。BR2的1端接按键4的左端，2端接变压器TR1的2引脚，3端接变压器TR1的1引脚，4端接地。按键左端接BR2的1端，右端接稳压7805的1引脚。电机上端接三端稳压7805的1引脚，下端接地。电容C6的上端接三端稳压7805的1引脚，负极接地。三端稳压7805的1引脚接电容C6的上端、电机上端、按键4的右端，三端稳压7805的2引脚接地，3引脚接电容C7的上端、继电器的1引脚。电容C7上端接三端稳压7805的3引脚、R4的右端、继电器1引脚，负端接地。LED2的正极接R4的右端，负极接地。R4左端接LED2的正极，右端接三端稳压7805的3引脚、C7的上端、继电器的1引脚。继电器的1引脚接稳压7805的3引脚、电容C7的上端，继电器的3引脚接地，继电器的2引脚接220V电压源，5引脚接电阻丝的1端，4引脚悬空。220V电压源接继电器的2引脚。电阻丝的1端接继电器的5引脚，2端接地。

如图8所示，包括220V电压源，12V变压器TR1，交直流整流全桥BR4，电容C4、C5，三端稳压7805。TR1的2引脚接BR4的2端，1引脚接BR4的3端。BR4的1端接C4的上端和三端稳压7805的1引脚，2端接变压器P的2引脚，3端接变压器P的1引脚，4接地。C4的上端接BR4的1端和三端稳压7805的1引脚，下端接地。三端稳压7805的1引脚接BR4的1引脚和C4的上端，2引脚接地，3引脚接5V电压源和C5的上端。C5的上端接三端稳压7805的3引脚和5V电压源，下端接地。

如图9和图10所示，该装置最左边为出水蒸汽口，出蒸汽口的外围一圈为可卸毛刷。接着往右为加热铁水箱3。再往右为两个压水泵5-1、5-2。手柄处倾斜30度，手柄内部为两个水箱6-1、6-2。最右为220V插头。

在本装置中，首先扫描三个按键，按键的控制通过外部中断来实现，即有中断产生就去执行按键相应程序（开/关加热器、温度设置值上调、温度设置值下调）。P3.6控制芯片ADC0808对温度采样，然后对数据进行模数转换，AT89C51单片机将通过ADC0808数据采集模块采集到的数据经过相应的处理送往LCD显示模块进行显示。于此同时，在装置处于开机状态情况下，当实际温度高于等于设定温度时，加热器控制输出“关”，装置不加热；当实际温度低于设定温度5℃时，加热器控制输出“开”，装置加热。在按下吹风按钮的时候，装置开始进行吹风烘干。

参阅附图3，首先，检测三个开关，其中任何一个开关按下，INT0都将置低。INT0置低时单片机将有一个外部中断0产生中断，此时说明有按键按下。单片机检测到有按键按下但是还是未知哪个按键。此时我们可以通过检测P2.7，P3.0，P3.1口的状态来判断是哪个按键按下，如果在相应位置上出现低电平则相应按键被按下。然后执行相应的按键功能的程序以及显示程序。

参阅附图4，内部方式时钟电路如图左下所示。外接晶体以及电容、构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中，内部振荡器产生自激振荡。外接晶体时，C1和C2通常选30pF左右。单片机的复位电路如图左上所示，是靠外部电路实现的。在振荡器正运行的情况下，RST引脚保持二个机器周期以上时间的高电平，系统复位。在RST端出现高电平的第二个周期，执行内部复位，以后每个周期复位一次，直至RST端变低。本设计采用上电外部复位电路，R7、R8为1KΩ，C3为10uF。LCD1602显示模块如图右上，P1口传入的数据根据所编写的程序将其显示在LCD1602上，显示方式如图6所示，其中包括开关/机状态、设定温度、实际温度。R11加大传感器驱动电流，作为黑白对比度调节电阻。由于在51内部P0口是没加上拉电阻，所以要外接RP1，提供一定的电压及其电流。内部铁水箱加热模块如图右下所示，该部分用1只LED灯来表示加热器开关量控制输出，

参阅附图5，当P3.4输出高电平时，NPN型三极管导通，继电器打在常开端，220V电源供电，加热电路接通，加热电阻丝工作，电路指示LED1灯点亮，表明加热电阻丝处于工作状态；反之，P3.4输出低电平，NPN型三极管不导通，继电器打在常闭端，加热电路不导通，加热电阻丝不工作。

参阅附图6，家用220V电源经过变压器转换成12V交流电，再经过交直流电桥的作用转成12V直流,再经过三端稳压7805给5V电压，从而给整个采集感应电路供电，C4、C5都为470uF，用来改善稳压电源的高频瞬态响应。LMV358和电阻R5、R10构成正向放大电路，将LMT84给出的压差放大两倍送入ADC0808。ADDA,ADDB,ADDC接地，选中了INT0作为模拟信号输入端。LMT84感应输出的压差通过IN0读入经过AD转换在OUT1--OUT8输出高低电平。通过LMT84感应温度和输出压差的线性关系建立表格将二进制转换成相应的十进制，使其显示在LCD上，十分简便。当P3.6由软件输出一个正脉冲，使START端和ALE端至高位，这时INT0从LM358输出的压差通过AD转换，在OE允许端开启数据口时，在输出端形成高低电平输入单片机的P1端，这就形成了对电阻值的数据采样。

参阅附图7，家用220V电源经过变压器转换成12V交流电，再经过交直流电桥的作用转成12V直流，接上12V直流电机，KEY4控制电机的开启与否。再经过三端稳压7805给5V电压，从而给整个采集感应电路供电，C4、C5都为470uF，用来改善稳压电源的高频瞬态响应。再经过三极管控制继电器，从而控制加热电阻丝的工作。电路工作时LED2灯点亮。

本实用新型工作过程如下：使用者先将清水和稀释好的配套“84”消毒液分别灌入水箱1、2。每个水箱能承载25ml液体。然后通过压水泵1，将清水压入铁箱3中，再灌入25ml水进去水箱1中这是按下按键1，开启电路，然后用户通过按键2、3设定自己想要的温度对水进行加热，大约一分钟后，按压压水泵1就可以将加热好的水从喷头处喷出，如若加热温度高于100摄氏度，则从喷水口喷出水蒸汽，进行高温消毒杀菌。如果坐便圈上有不易除去的污渍则用可卸毛刷进行刷洗干净后再喷水清洗。接下来按压压水泵2将“84”消毒液从喷头处喷出，再一次进行彻底杀菌。在双重灭杀之后，用户只需按下按钮4，就可对坐便圈上多余的水雾进行烘干。使用完成后用户只需将水箱里残余液体倒掉，并卸下已使用的毛刷进行清洗即可。

Claims (3)

1.手持式坐便圈智能清洗器，其特征在于：该清洗器的前半部分带有可卸的清洁毛刷、喷口、烘干模块；中间部分主要包括内部电路以及一个内部带有加热电阻丝的水箱，后半部分含有两个可手动装水的水箱，以及三孔插头；

所述清洁毛刷围绕喷口一圈设置，喷口的背部为烘干模块；

所述内部电路包括按键扫描部分、控制部分、模数转换感温模块；其中按键扫描部分对应于外壳上的三个按钮，分别是开关机按钮，调高温度按钮和调低温度按钮；所述模数转换感温模块用于采集中间部分水箱内的温度，其与控制部分信号连接，控制部分控制加热电阻丝的工作以及液晶屏的显示；

所述两个可手动装水的水箱中的一个用来装清水，另一个用来装消毒液，装清水的水箱与中间部分水箱联通；装消毒液的水箱与喷口联通；在这两个水箱上都配有压水泵。

2.根据权利要求1所述的手持式坐便圈智能清洗器，其特征在于：所述的烘干模块由电机和发热丝组成。

3.根据权利要求1所述的手持式坐便圈智能清洗器，其特征在于：所述的水箱容积均为25毫升。