CN205176556U - 适于公共卫生间的水电节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种适于公共卫生间的水电节能控制系统，包括一控制器、红外探测器、电灯、设置在水箱冲淋水管上的电磁阀，以及适于在检测到有人进入卫生间时输出一触发信号的传感检测单元电路，输入连接在红外探测器上，输出连接在控制器上；适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对设置在水箱冲淋管上的电磁阀进行控制的水阀控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电磁阀；适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对电灯进行控制的电灯控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电灯；本实用新型可以实现对卫生间用水用电的综合控制，且具有技术稳定性好，前期投入成本低，维护方便等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子控制技术领域，特别是涉及一种适于公共卫生间的水电节能控制系统。
背景技术
目前在公共卫生间节水、节电装置中都是相对独立的控制，如感应水龙头、感应式自动冲水小便器、声控开关等，它们只针对某一个设备进行控制，而不具备联动控制功能。在倡导节约的当下，如何实现对卫生间用水用电的综合控制，在实现节约水电资源的同时，减少设备前期投入和后期的维护费用，这就成了本领域技术人员需要解决的问题。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种适于公共卫生间的水电节能控制系统，用于至少解决现有公共厕所采用水电分离控制而导致前期投入和后期维护费用较高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种适于公共卫生间的水电节能控制系统，包括一控制器、红外探测器、电灯、设置在水箱冲淋水管上的电磁阀，以及适于在检测到有人进入卫生间时输出一触发信号的传感检测单元电路，输入连接在红外探测器上，输出连接在控制器上；适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对设置在水箱冲淋水管上的电磁阀进行控制的水阀控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电磁阀；适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对电灯进行控制的电灯控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电灯。
优选地，所述控制器为型号AT89S52的单片。
优选地，还包括一晶振电路，所述晶振电路包括晶振Y1、电容C5和电容C6，其中，晶振Y1的两端分别连接AT89S52单片机的管脚18和管脚19上，电容C5和电容C6的一端分别对应连接在晶振Y1的两端，电容C5和电容C6的另一端同时接地。
优选地，传感检测单元电路包括红外探测器JP1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3、三极管T1及非门U1，其中，红外探测器JP1包括D、S、Q三个管脚，其中，非门U1的输出连接AT89S52单片机的管脚1，非门U1的输入连接电容C3的负极，电容C3的正极分别连接电阻R1和电阻R2的一端，以及连接三极管T1的集电极，电阻R1的另一端分别连接红外探测器JP1的D管脚、电容C1的正极及电源VCC，电容C1的负极接地，电阻R的另一端分别连接电容C3的负极和三极管T1的基极，电容C2的正极连接红外探测器JP1的S管脚，三极管T1的发射极连接红外探测器JP1的Q管脚并接地。
优选地，非门U1为74LS04型逆变器。
优选地，水阀控制单元电路包括电阻R5、三极管T2、二极管D1及继电器K1，其中，继电器K1的开关连接电磁阀，继电器K1的线圈并连接在二极管D1的两端，其中，二极管D1的正极连接三极管T2的集电极，二极管的负极连接电源VCC，三极管T2的基极通过电阻R5连接AT89S52单片机的管脚39，三极管T2的发射极接地。
优选地，电灯控制单元电路包括三极管T3、电阻R6、晶闸管D2及整流桥B1，其中，整流桥的1和3端并联在市电上，在市电和整流桥的1端至少串联有一电灯L1，整流桥的2和4端对应并联在晶闸管的正极和负极上，晶闸管的门极分别连接三极管T3的集电极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电源VCC，三极管T3的基极连接AT89S52单片机的管脚21，三极管T3的发射极接地。
优选地，所述三极管T1、三极管T2及三极管T3为NPN型的三极管。
优选地，还包括一复位电路，所述复位电路包括开关S1、电阻R3、电阻R4及电容C4，其中，开关S1的一端分别连接电容C4的正极和电源VCC，电容C4的另一端分别连接电阻R3和电阻R4的一端，以及连接AT89S52单片机的管脚9，电阻3的另一端连接开关S1的另一端，电阻R4的另一端接地。
优选地，红外探测器为被动式红外探测器或身体感应器。
如上所述，本实用新型至少具有以下有益效果：实现对卫生间用水用电的综合控制，在实现节约水电资源的同时，与此同时本装置采用较成熟的技术进行综合设计与应用，因此，与现有分立式产品相比，具有技术稳定性好，前期投入成本低，维护方便等特点。
附图说明
图1显示为一种适于公共卫生间的水电节能控制系统的原理图。
图2显示为适于公共卫生间的水电节能控制系统的一具体实施电路图。
元件标号说明
10控制器
20红外探测器
201传感检测单元电路
30电磁阀
301水阀控制单元电路
40水箱
50电灯
501电灯控制单元电路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，为一种适于公共卫生间的水电节能控制系统的原理图，如图所示，包括一控制器10、红外探测器20、电灯50、设置在水箱40冲淋水管上的电磁阀30、传感检测单元电路201、以及水阀控制单元电路301和电灯控制单元电路501，其中个，传感检测单元电路的输入连接在红外探测器上，输出连接在控制器上；适于在检测到有人进入卫生间时输出一触发信号，水阀控制单元电路的输入连接控制器，输出连接电磁阀；适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对设置在水箱冲淋水管上的电磁阀进行控制；电灯控制单元电路的输入连接控制器，输出连接电灯，适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对电灯进行控制。
再结合图2，为适于公共卫生间的水电节能控制系统的一具体实施电路图，如图所示，控制器可以优选为AT89S52单片机，AT89S52单片机包括40个管脚，其中接地管脚未予示出，下面将对AT89S52单片机分别与水阀控制单元电路、电灯控制单元电路及传感检测单元电路之间的电路连接结构进行详细地说明。
具体地，在传感检测单元电路中，传感检测单元电路可以由红外探测器JP1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3、三极管T1及非门U1构成，红外探测器JP1包括D、S、Q三个管脚，其中，非门U1的输出连接AT89S52单片机的管脚1，非门U1的输入连接电容C3的负极，电容C3的正极分别连接电阻R1和电阻R2的一端，以及连接三极管T1的集电极，电阻R1的另一端分别连接红外探测器JP1的D管脚、电容C1的正极及电源VCC，电容C1的负极接地，电阻R的另一端分别连接电容C3的负极和三极管T1的基极，电容C2的正极连接红外探测器JP1的S管脚，三极管T1的发射极连接红外探测器JP1的Q管脚并接地。
在具体实施中，在AT89S52单片机中还设置有晶振电路和复位电路两个外围电路。其中，复位电路包括开关S1、电阻R3、电阻R4及电容C4，开关S1的一端分别连接电容C4的正极和电源VCC，电容C4的另一端分别连接电阻R3和电阻R4的一端，以及连接AT89S52单片机的管脚9，电阻3的另一端连接开关S1的另一端，电阻R4的另一端接地。另外，晶振电路可以由晶振Y1、电容C5和电容C6构成，晶振Y1的两端分别连接AT89S52单片机的管脚18和管脚19上，电容C5和电容C6的一端分别对应连接在晶振Y1的两端，电容C5和电容C6的另一端同时接地。
具体地，在水阀控制单元电路中，水阀控制单元电路可以由电阻R5、三极管T2、二极管D1及继电器K1构成，其中，继电器K1的开关连接电磁阀(未予示出)，继电器K1的线圈并连接在二极管D1的两端，其中，二极管D1的正极连接三极管T2的集电极，二极管的负极连接电源VCC，三极管T2的基极通过电阻R5连接AT89S52单片机的管脚39，三极管T2的发射极接地。
具体地，在电灯控制单元电路中，电灯控制单元电路可以由三极管T3、电阻R6、晶闸管D2及整流桥B1构成，其中整流桥的1和3端并联在市电上，在市电和整流桥的1端至少串联有一电灯L1，整流桥的2和4端对应并联在晶闸管的正极和负极上，晶闸管的门极分别连接三极管T3的集电极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电源VCC，三极管T3的基极连接AT89S52单片机的管脚21，三极管T3的发射极接地。
在具体实施中，红外探测器JP1采用具有热释电红外线的被动式红外探测器或身体感应器(即PIR，英文全称：PassiveInfraredDetection)。PIR为一种新型高灵敏度探测元件，是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，PIR以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。该电压信号通过传感检测单元电路加以放大和整形变换成一个标准的开关信号送入单片机AT89S52中，单片机AT89S52通过检查该电平信号来对应控制电灯和电磁阀。
在具体实施中，三极管T1-三极管T3均可以优选为NPN型的三极管，非门U1可以优选为74LS04型反相器。
以上电路的控制原理在于：单片机AT89S52通过管脚39(P0.0)来控制供水水管电磁阀发线圈的得电与失电，从而控制电磁阀门的导通，实现卫生间有人时对便池周期性的冲水，防止常流水的现象。当单片机AT89S52接收到传感器检测到的有人信号时，单片机AT89S52启用定时器定时，按照一定的周期和时限让管脚39(P0.0)输出一个高电平，从而使NPN三极管T2导通，电磁继电器线圈得电，常开触点闭合，控制电磁水阀得电阀体打开，进行冲水操作；另外，单片机AT89S52通过管脚21(2.0)来控制电路开关的通断，从而控制电灯线路的通断，实现卫生间有人时电灯周期性的通电点亮，防止常亮灯的现象；当单片机AT89S52接收到传感器检测到的有人信号时，单片机AT89S52立即启用定时器定，与此同时让管脚21(P2.0)输出一个高电平，从而使NPN三极管T3导通，三极管T3导通集电极输出一个电平作用在晶闸管SCR的控制极(即门极)控制晶闸管SCR导通，晶闸管SCR导通致使桥式整流电路(即整流桥B1)导通，桥式整流电路导通电灯L1线路得电，电灯L1通电点亮；当定时器定时时间到，管脚21(P2.0)输出一个低电平，三极管T3关断，晶闸管SCR的控制极为低电平使晶闸管SCR关断，晶闸管SCR关断致使桥式整流电路断开，电灯L1线路断开，电灯L1失电关灭。
需要理解地是，前述供水、供电的时间周期均可通过单片机AT89S52的软件根据不同场合和不同用户的需求而设定。
综上来看，本实用新型采用单片机AT89S52作为控制器，其具有控制功能较强、I/O接口较丰富、双定时器/计数器、及价格便宜等特点；较强的控制功能能实现从探测到控制的的综合感知与控制，丰富的I/O口可以实现控制器的功能扩展，双定时器/计数器有利于实现对供水和供电2个系统的同时分别控制。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种适于公共卫生间的水电节能控制系统，包括一控制器，其特征在于：还包括红外探测器、电灯、设置在水箱冲淋水管上的电磁阀，以及
适于在检测到有人进入卫生间时输出一触发信号的传感检测单元电路，输入连接在红外探测器上，输出连接在控制器上；
适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对设置在水箱冲淋水管上的电磁阀进行控制的水阀控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电磁阀；
适于在控制器接收到触发信号时按照设定时间周期来对电灯进行控制的电灯控制单元电路，输入连接控制器，输出连接电灯。
2.根据权利要求1所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：所述控制器为型号AT89S52的单片机。
3.根据权利要求2所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：还包括一晶振电路，所述晶振电路包括晶振Y1、电容C5和电容C6，其中，晶振Y1的两端分别连接AT89S52单片机的管脚18和管脚19上，电容C5和电容C6的一端分别对应连接在晶振Y1的两端，电容C5和电容C6的另一端同时接地。
4.根据权利要求3所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：传感检测单元电路包括红外探测器JP1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3、三极管T1及非门U1，其中，红外探测器JP1包括D、S、Q三个管脚，其中，非门U1的输出连接AT89S52单片机的管脚1，非门U1的输入连接电容C3的负极，电容C3的正极分别连接电阻R1和电阻R2的一端，以及连接三极管T1的集电极，电阻R1的另一端分别连接红外探测器JP1的D管脚、电容C1的正极及电源VCC，电容C1的负极接地，电阻R的另一端分别连接电容C3的负极和三极管T1的基极，电容C2的正极连接红外探测器JP1的S管脚，三极管T1的发射极连接红外探测器JP1的Q管脚并接地。
5.根据权利要求4所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：非门U1为74LS04型反相器。
6.根据权利要求4所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：水阀控制单元电路包括电阻R5、三极管T2、二极管D1及继电器K1，其中，继电器K1的开关连接电磁阀，继电器K1的线圈并连接在二极管D1的两端，其中，二极管D1的正极连接三极管T2的集电极，二极管的负极连接电源VCC，三极管T2的基极通过电阻R5连接AT89S52单片机的管脚39，三极管T2的发射极接地。
7.根据权利要求6所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：电灯控制单元电路包括三极管T3、电阻R6、晶闸管D2及整流桥B1，其中，整流桥的1和3端并联在市电上，在市电和整流桥的1端至少串联有一电灯L1，整流桥的2和4端对应并联在晶闸管的正极和负极上，晶闸管的门极分别连接三极管T3的集电极和电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接电源VCC，三极管T3的基极连接AT89S52单片机的管脚21，三极管T3的发射极接地。
8.根据权利要求7所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：所述三极管T1、三极管T2及三极管T3为NPN型的三极管。
9.根据权利要求2-8任一所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：还包括一复位电路，所述复位电路包括开关S1、电阻R3、电阻R4及电容C4，其中，开关S1的一端分别连接电容C4的正极和电源VCC，电容C4的另一端分别连接电阻R3和电阻R4的一端，以及连接AT89S52单片机的管脚9，电阻3的另一端连接开关S1的另一端，电阻R4的另一端接地。
10.根据权利要求4-8任一所述的适于公共卫生间的水电节能控制系统，其特征在于：红外探测器为被动式红外探测器或身体感应器。
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Cited By (1)
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| CN106126750A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-11-16 | 宁夏创耀信科技有限公司 | 基于物联网的公共卫生间管理系统 |
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