CN212160423U - 生态智能座便器控制器及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生态智能座便器控制器及控制系统，属于智能座便器技术领域，解决了控制方面的硬件设计问题，其技术方案要点是电源管理模块、主控单元、输出控制单元、面板、NB物联网单元、以及音频播放单元，电源管理模块用于提供工作电压，主控单元用于接收外部传感器输入；主控单元连接输出控制单元用于产生信号并驱动输出控制单元；主控单元连接面板用于产生信号并驱动面板显示和设置；主控单元连接NB物联网单元用于通讯组网；主控单元连接音频播放单元用于音频播放，达到了提高功能集成化，提供多功能协同控制方式的硬件支撑效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及坐便器领域，特别地，涉及一种生态智能座便器控制器。
背景技术
一般来说，智能坐便器要实现多种智能化功能，需要通过控制器和外部硬件之间的连接和配合。现有的控制器功能集成化程度不高，对于智能化要求不足，无法满足人们的更高操作和智能化要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，提供一种生态智能座便器控制器及控制系统，以达到提高坐便器的智能化控制和操作需求的目的。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种生态智能座便器控制器，包括电源管理模块、主控单元、输出控制单元、面板、NB 物联网单元、以及音频播放单元，电源管理模块用于提供工作电压，主控单元用于接收外部传感器输入；
主控单元连接输出控制单元用于产生信号并驱动输出控制单元；
主控单元连接面板用于产生信号并驱动面板显示和设置；
主控单元连接NB物联网单元用于通讯组网；
主控单元连接音频播放单元用于音频播放。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：主控单元包括外部FLASH存储器、EEPROM数据存储器、微处理器、以及时钟单元；
外部FLASH存储器连接于微处理器用于提供存储数据；
EEPROM数据存储器连接于微处理器用于提供存储数据；
时钟单元连接于微处理器用于提供时钟信号。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述输出控制单元包括分别与主控单元连接的交流温度加热驱动控制模块、电机电流检测传感器、搅拌电机驱动模组、风机驱动模块、步进电机驱动模块、以及水泵驱动模块。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述面板包括分别与主控单元连接的TM1639驱动、数码管指示灯显示模块、按键模块。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述NB物联网单元包括 M5311物联网模组以及内置天线，内置天线连接于M5311物联网模组， M5311物联网模组连接于主控单元。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述音频播放单元包括音乐播放驱动模组以及喇叭，所述音乐播放驱动模组连接于主控单元，喇叭连接于音乐播放驱动模组。
作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述电源管理模块输入电压为AC220V，输出12V电压和3.3V电压
一种生态智能座便器控制系统，包括上述的生态智能座便器控制器，主控单元上还连接外部传感器组，外部传感器组包括红外人体感应开关、马桶座圈限位输入感应模块、小便斗限位输入感应模块、小便斗尿液检测传感器、尿液桶液位检测传感器、桶内温度输入传感器模组、搅拌电机温度保护模块中的一种或多种。
本实用新型技术效果主要体现在以下方面：控制更加智能化，给软件功能提供硬件基础，完成多种传感器的信号传输和处理，能够根据不同的信号进行分别驱动，独立性和可操控性提高，工作安全可靠，满足用户智能化需求。
附图说明
图1为实施例中电路硬件结构方框图；
图2为实施例中外部FLASH存储器的示例图；
图3为实施例中EEPROM数据存储器的示例图；
图4为实施例中时钟单元的示例图；
图5为实施例中微处理器的示例图；
图6为实施例中交流温度加热驱动控制模块的示例图；
图7为实施例中电机电流检测传感器的示例图；
图8为实施例中搅拌电机驱动模组的示例图；
图9为实施例中风机驱动模块的示例图；
图10为实施例中步进电机驱动模块的示例图；
图11为实施例中水泵驱动模块的示例图；
图12为实施例中音乐播放驱动模组的示例图；
图13为实施例中红外人体感应开关的示例图；
图14为实施例中限位输入感应模块的示例图；
图15为实施例中尿液检测传感器的示例图；
图16为实施例中桶内温度输入传感器模组的示例图；
图17为实施例中搅拌电机温度保护模块的示例图。
附图标记：100、电源管理模块；200、主控单元；210、外部FLASH存储器；220、EEPROM数据存储器；230、微处理器；240、时钟单元；300、输出控制单元；310、交流温度加热驱动控制模块；320、电机电流检测传感器；330、搅拌电机驱动模组；340、风机驱动模块；350、步进电机驱动模块；360、水泵驱动模块；400、面板；410、TM1639驱动；420、数码管指示灯显示模块；430、按键模块；500、NB物联网单元；510、 M5311物联网模组；520、内置天线；600、音频播放单元；610、音乐播放驱动模组；620、喇叭；700、外部传感器；710、红外人体感应开关；720、马桶座圈限位输入感应模块；730、小便斗限位输入感应模块； 740、小便斗尿液检测传感器；750、尿液桶液位检测传感器；760、桶内温度输入传感器模组；770、搅拌电机温度保护模块。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握，而不能理解为对本实用新型的限制。
基于本领域技术人员的理解和知识储备，关于电路原理图的示例以及作图规范，电路原理图中各个相同电信号名称，引脚之前虽然在不同的附图中，但表示实际相互连接。对于芯片，提供芯片型号，能够通过现有的芯片数据手册，进行芯片的使用，以及外围电路的搭建。电路原理图中的各个电子元器件不再赘述和详细说明，基于附图中提供的参数和型号进行理解。各个电路的功能以功能名称命名。
本设计方案的核心在于硬件模块的搭建，为提高功能多样化需求提供支持。其中，对于电源管理模块，主要采用了外部输入220V市电，通过开关电源模组实现12V电压输出，再通过电源电路，转换为3.3V供电电源。此电源供应电路通过开关电源电路以可以实现。
关于面板的设计，数码管指示灯显示模块是可以通过芯片TM1639驱动实现工作的。另外对于按键模块是根据实际按键操作需求设计。NB物联网单元也是通过市场采购设计的，采用M5311芯片的物联网模组。
结合图1-17，按顺序参考附图理解本技术方案。
一种生态智能座便器控制器，包括电源管理模块、主控单元、输出控制单元、面板、NB物联网单元、以及音频播放单元，电源管理模块用于提供工作电压，主控单元用于接收外部传感器输入。主控单元连接输出控制单元用于产生信号并驱动输出控制单元；主控单元连接面板用于产生信号并驱动面板显示和设置；主控单元连接NB物联网单元用于通讯组网；
主控单元连接音频播放单元用于音频播放。
主控单元包括外部FLASH存储器、EEPROM数据存储器、微处理器、以及时钟单元。外部FLASH存储器连接于微处理器用于提供存储数据； EEPROM数据存储器连接于微处理器用于提供存储数据；时钟单元连接于微处理器用于提供时钟信号。
输出控制单元包括分别与主控单元连接的交流温度加热驱动控制模块、电机电流检测传感器、搅拌电机驱动模组、风机驱动模块、步进电机驱动模块、以及水泵驱动模块。
面板包括分别与主控单元连接的TM1639驱动、数码管指示灯显示模块、按键模块。
NB物联网单元包括M5311物联网模组以及内置天线，内置天线连接于M5311物联网模组，M5311物联网模组连接于主控单元。
音频播放单元包括音乐播放驱动模组以及喇叭，音乐播放驱动模组连接于主控单元，喇叭连接于音乐播放驱动模组。
电源管理模块输入电压为AC220V，输出12V电压和3.3V电压。
一种生态智能座便器控制系统，包括上述的生态智能座便器控制器，主控单元上还连接外部传感器组，外部传感器组包括红外人体感应开关、马桶座圈限位输入感应模块、小便斗限位输入感应模块、小便斗尿液检测传感器、尿液桶液位检测传感器、桶内温度输入传感器模组、搅拌电机温度保护模块中的一种或多种。
由上可知：包含AC220V强电控制，12V弱电控制，多种输入传感器配合，多个保护传感器，多个运动执行部件。实现多个部件之间的协调配合，使整机能够达到设计的功能目的。
1.区间温度加热控制：可控硅控制加热圈加热，并通过NTC/18B20温度传感器采集反馈温度，实现区间温度控制。
2.匀速搅拌控制：控制搅拌电机旋转实现介质的均匀搅拌。
3.小便斗自动旋转控制：根据马桶座圈开合状态实现小便斗的自动上翻和下翻，也可以通过手动按钮，控制电机实现自动旋转。
4.尿液自动检测及排放控制：尿液自动检测及控制水泵实现自动排放。
5.尿液回收液位检测：尿液回收桶液位检测，如果尿液满，则提醒。
6.人体红外感应：通过红外感应人体传感器，实现有人时电机不转，风机慢转，无人时，正常工作。
7.可调速排风控制：风扇多档调速，根据不同的场景，执行不同的风速。
8.人机交互设置及控制菜单：对设备的各项参数进行设置。开机启动按钮，静音单次启动按钮，小便斗旋转按钮。
9.座圈开合自动检测：实时监测坐便器座圈的开合状态，做出相应的控制。
10.物联网接入：使用中国移动的M5311模组通过NB-iot网络，使用 lwM2M协议和平台服务器实现数据采集和远程控制。
11.音频播放：人在使用该设备时，会播放一段音乐，音频数据存在外部FLASH上。
上述的11个主要功能，相互独立，也可以相互关联，基于本技术方案的硬件结构实现。
关于图2，外部FLASH存储器，以芯片W25Q128JVSIQTR为核心，芯片U6的外围电路和微处理器连接，实现存储功能。同理，图3，以芯片 AT24C256C为核心，芯片U2的外围电路和微处理器连接，实现存储功能。图4为芯片U4，型号为PCF8563T，实现时钟信号的提供，其连接微处理器。图5为微处理器，芯片U3的型号为STM32F030Rx的最小系统电路。图6中，芯片U3可以提供输出PWM-KKG，是PWM波，从而能够实现加热器的温度控制。图7中，此互感器实现电流的检测。图8中，利用继电器作为主要的强弱电隔离开关控制，用两个继电器串联的方式实现开关控制。图9中，实现风机的驱动，采用mos管器件Q4实现启停控制。图 10中，是采用步进电机的驱动芯片实现步进电机的驱动。图11，P4是外接水泵的接口端，通过PSB-PWM，即PWM波来控制mos管Q3的占空比，实现水泵的驱动。图12，示例了音频的播放电路，即vo1和vo2是外接喇叭，通过，芯片U8，PT8211-S，和芯片U5，型号FM8002A，实现音频播放。
图13，P18连接的外设红外感应开关，从而能够反馈信号IRF- SEND，和信号IRF-REV。图14，马桶座圈限位输入感应模块、小便斗限位输入感应模块的电路结构是一样的，但是应用和检测不一样，主要是由于其安装位置不一样，采用的检测原理是，利用霍尔传感器实现位置检测。图15所示，小便斗尿液检测传感器、尿液桶液位检测传感器电路结构也是一样的，采用的是外接液位传感器实现，接口为P15，输出的信号为 TDS-AD1和TDS-CON。参考图16所示，桶内温度输入传感器模组，P9接口连接外设温度传感器，实现温度的检测。图17，搅拌电机温度保护模块中P10是外接温度传感器的接口，实现对搅拌电机的温度检测。输出信号是NTC-AD。
当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种生态智能座便器控制器，包括电源管理模块(100)、主控单元(200)、输出控制单元(300)、面板(400)、NB物联网单元(500)、以及音频播放单元(600)，其特征是，电源管理模块(100)用于提供工作电压，主控单元(200)用于接收外部传感器(700)输入；
主控单元(200)连接输出控制单元(300)用于产生信号并驱动输出控制单元(300)；
主控单元(200)连接面板(400)用于产生信号并驱动面板(400)显示和设置；
主控单元(200)连接NB物联网单元(500)用于通讯组网；
主控单元(200)连接音频播放单元(600)用于音频播放。
2.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：主控单元(200)包括外部FLASH存储器(210)、EEPROM数据存储器(220)、微处理器(230)、以及时钟单元(240)；
外部FLASH存储器(210)连接于微处理器(230)用于提供存储数据；
EEPROM数据存储器(220)连接于微处理器(230)用于提供存储数据；
时钟单元(240)连接于微处理器(230)用于提供时钟信号。
3.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：所述输出控制单元(300)包括分别与主控单元(200)连接的交流温度加热驱动控制模块(310)、电机电流检测传感器(320)、搅拌电机驱动模组(330)、风机驱动模块(340)、步进电机驱动模块(350)、以及水泵驱动模块(360)。
4.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：所述面板(400)包括分别与主控单元(200)连接的TM1639驱动(410)、数码管指示灯显示模块(420)、按键模块(430)。
5.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：所述NB物联网单元(500)包括M5311物联网模组(510)以及内置天线(520)，内置天线(520)连接于M5311物联网模组(510)，M5311物联网模组(510)连接于主控单元(200)。
6.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：所述音频播放单元(600)包括音乐播放驱动模组(610)以及喇叭(620)，所述音乐播放驱动模组(610)连接于主控单元(200)，喇叭(620)连接于音乐播放驱动模组(610)。
7.如权利要求1所述的生态智能座便器控制器，其特征在于：所述电源管理模块(100)输入电压为AC220V，输出12V电压和3.3V电压。
8.一种生态智能座便器控制系统，其特征在于：包括如权利要求1-6任一所述的生态智能座便器控制器，主控单元(200)上还连接外部传感器(700)组，外部传感器(700)组包括红外人体感应开关(710)、马桶座圈限位输入感应模块(720)、小便斗限位输入感应模块(730)、小便斗尿液检测传感器(740)、尿液桶液位检测传感器(750)、桶内温度输入传感器模组(760)、搅拌电机温度保护模块(770)中的一种或多种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021464723.4U CN212160423U (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 生态智能座便器控制器及控制系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021464723.4U CN212160423U (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 生态智能座便器控制器及控制系统 |
Publications (1)
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| CN212160423U true CN212160423U (zh) | 2020-12-15 |
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| CN (1) | CN212160423U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113739858A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-03 | 深圳市呵康科技有限公司 | 智能卧床排泄多点分布监测系统 |
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2020
- 2020-07-22 CN CN202021464723.4U patent/CN212160423U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |