CN212620993U

CN212620993U - 一种扫地机水箱水位的检测装置及扫地机

Info

Publication number: CN212620993U
Application number: CN202021436285.0U
Authority: CN
Inventors: 王相柱; 王力
Original assignee: Huizhou Kangwei Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本实用新型适用于扫地机领域，提供了一种扫地机水箱水位的检测装置及扫地机，该扫地机水箱水位的检测装置，包括MCU、水箱检测电路、水位检测电路、分压电阻、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、单向开关、第一导电体、第二导电体，所述第一导电体、所述第二导电体设置在水箱上，所述MCU的第二端口连接所述分压电阻的第一端；所述检测装置设置有水箱检测回路和水位检测回路。本实用新型实施例设置水箱检测回路检测是否有水箱；再设置水位检测回路检测水箱内水是否已满。

Description

一种扫地机水箱水位的检测装置及扫地机

技术领域

本实用新型属于扫地机领域，尤其涉及一种扫地机水箱水位的检测装置及扫地机。

背景技术

目前，市面上具有拖地功能的扫地机分成不带水箱的干拖式扫地机和带水箱的湿拖式扫地机两种，其扩展了扫地机器人的清洁功能。

现在，带水箱的湿拖式扫地机，一般设置有两个水箱，一个清水箱和一个污水箱，其中，清水箱用于装清水，给扫地机提供清洁的水，以实现湿拖，污水箱用于回收地面的污水，使地面快速拖干并清洁地面。

但是，污水箱是封闭的，设置在扫地机内，污水箱如果未接入，或污水箱内的水满后，污水会流入扫地机内部，导致扫地机损坏，因此，检测并监控污水箱是否接入或污水箱内的水是否已满，是有必要的。

实用新型内容

本实用新型提供一种扫地机水箱水位的检测装置，旨在解决如何检测水箱是否已接入和水箱内的水是否已满的问题。

本实用新型是这样实现的，一种扫地机水箱水位的检测装置，包括MCU、水箱检测电路、水位检测电路、分压电阻、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、单向开关、第一导电体、第二导电体，所述第一导电体、所述第二导电体设置在水箱上，所述MCU的第二端口连接所述分压电阻的第一端；

所述检测装置设置有水箱检测回路和水位检测回路；

所述水箱检测回路中，所述MCU的第三端口与所述水箱检测电路的第三端连接，所述水箱检测电路第一端连接电源，第二端连接所述分压电阻的第一端，所述第一端子连接所述MCU的第一端口，所述单向开关的负极连接所述第二端子，正极连接所述第三端子，所述第四端子连接所述分压电阻的第二端，当接入水箱时，所述第一端子与所述第二端子通过所述第一导电体连接，所述第三端子与所述第四端子通过所述第二导电体连接；

所述水位检测回路中，所述MCU的第四端口与所述水位检测电路的第三端连接，所述水位检测电路第一端接地，第二端连接所述分压电阻的第一端，所述第一端子连接所述MCU的第一端口，所述第四端子连接所述分压电阻的第二端，当接入水箱时，所述第一导电体与所述第一端子连接，所述第二导电体与所述第四端子连接，且当水箱内的水到达水位警戒区时，所述第一导电体与所述第二导电体导通。

更进一步地，所述第一导电体包括相互连接的第一触点和第二触点，所述第二导电体包括相互连接的第三触点和第四触点，当接入水箱时，所述第一触点与所述第一端子连接，所述第二触点与所述第二端子连接，所述第三触点与所述第三端子连接，所述第四触点与所述第四端子连接。

更进一步地，所述第一导电体设置在所述水位警戒区内，所述第二导电体设置在所述水位警戒区内或所述水位警戒区下方。

更进一步地，所述水箱检测电路包括：

第一开关管，所述第一开关管的第一端连接电源；

第一电阻，一端连接所述第一开关管的第二端，另一端连接所述分压电阻的第一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述MCU的第三端口，另一端连接所述第一开关管的第三端；

第三电阻，所述第三电阻一端连接所述第一开关管的第一端，另一端连接所述第一开关管的第三端。

更进一步地，所述水位检测电路包括：

第二开关管，所述第二开关管的第二端接地；

第四电阻，一端连接所述第二开关管的第一端，另一端连接所述分压电阻的第一端；

第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述MCU的第四端口，另一端连接所述第二开关管的第三端；

第六电阻，所述第六电阻一端连接所述第二开关管的第二端，另一端连接所述第二开关管的第三端。

更进一步地，所述装置还包括运算电路，所述运算电路一端连接所述MCU的第二端口，另一端连接所述分压电阻的第一端。

更进一步地，所述运算电路包括：

运算放大器；

第七电阻，所述第七电阻一端连接所述分压电阻的第一端，另一端连接所述运算放大器的同向第一端；

第八电阻，所述第八电阻一端连接所述运算放大器的第二端，另一端连接所述MCU的第二端口；

第九电阻，所述第九电阻一端连接所述第八电阻，另一端接地；

第一电容，所述第一电容一端连接所述第九电阻，另一端接地。

更进一步地，所述装置还包括第十电阻和第二电容，其中，所述第十电阻一端连接所述分压电阻的第一端，另一端连接所述MCU的第二端口，所述第二电容一端连接所述第十电阻，另一端接地。

更进一步地，所述装置还包括第三电容，所述第三电容一端连接所述MCU的第一端口，另一端接地。

本实用新型还提供一种扫地机，包括主机、设置在所述主机上的存储清水的清水箱、设置在所述主机上的存储污水的污水箱、及设置在所述主机上的如上所述的扫地机水箱水位的检测装置，所述扫地机水箱水位的检测装置中的水箱为所述污水箱，所述第一导电体和所述第二导电体设置在所述污水箱上。

本实用新型实施例设置水箱检测回路，当接入水箱时，所述第一端子与所述第二端子通过所述第一导电体连接，所述第三端子与所述第四端子通过所述第二导电体连接，水箱检测回路导通，MCU的第二端口检测到水箱检测电路与分压电阻后的电压值，从而检测出是否有水箱；再设置水位检测回路，当接入水箱时，所述第一导电体与所述第一端子连接，所述第二导电体与所述第四端子连接，且当水箱内的水到达水位警戒区时，所述第一导电体与所述第二导电体导通，水位检测回路导通，MCU的第二端口检测到水位检测电路与分压电阻后的电压值，从而检测出水箱内水是否已满。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的电路图；

图2是本实用新型提供的水箱的结构示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的电路图；

图4是本实用新型再一个实施例提供的电路图；

图5是本实用新型提供的扫地机的结构示意图。

图中，1、MCU；2、水箱检测电路；Q1、第一开关管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；3、水位检测电路；Q2、第二开关管；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R11、分压电阻；41、第一端子；42、第二端子；43、第三端子；44、第四端子；D1、单向开关；51、第一导电体；511、第一触点；512、第二触点；52、第二导电体；521、第三触点；522、第四触点；6、运算电路；U1、运算放大器；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；C1、第一电容；R10、第十电阻；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；100、主机；200、清水箱；300、污水箱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的一种扫地机水箱水位的检测装置，包括MCU、水箱检测电路、水位检测电路、分压电阻、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、单向开关、第一导电体、第二导电体，所述第一导电体、所述第二导电体设置在水箱上，所述MCU的第二端口连接所述分压电阻的第一端；所述检测装置设置有水箱检测回路和水位检测回路。本实用新型实施例设置水箱检测回路，当接入水箱时，所述第一端子与所述第二端子通过所述第一导电体连接，所述第三端子与所述第四端子通过所述第二导电体连接，水箱检测回路导通，MCU的第二端口检测到水箱检测电路与分压电阻后的电压值，从而检测出是否有水箱；再设置水位检测回路，当接入水箱时，所述第一导电体与所述第一端子连接，所述第二导电体与所述第四端子连接，且当水箱内的水到达水位警戒区时，所述第一导电体与所述第二导电体导通，水位检测回路导通，MCU的第二端口检测到水位检测电路与分压电阻后的电压值，从而检测出水箱内水是否已满。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供一种扫地机水箱水位的检测装置，包括MCU1、水箱检测电路2、水位检测电路3、分压电阻R11、第一端子41、第二端子42、第三端子43、第四端子44、单向开关D1、第一导电体51、第二导电体52，所述第一导电体51、所述第二导电体52设置在水箱上，所述MCU1的第二端口连接所述分压电阻R11的第一端；

所述检测装置设置有水箱检测回路和水位检测回路；

所述水箱检测回路中，所述MCU1的第三端口与所述水箱检测电路2的第三端连接，所述水箱检测电路2第一端连接电源，第二端连接所述分压电阻R11的第一端，所述第一端子41连接所述MCU的第一端口，所述单向开关D1的负极连接所述第二端子42，正极连接所述第三端子43，所述第四端子44连接所述分压电阻R11的第二端，当接入水箱时，所述第一端子41与所述第二端子42通过所述第一导电体51连接，所述第三端子43与所述第四端子44通过所述第二导电体52连接；

所述水位检测回路中，所述MCU1的第四端口与所述水位检测电路3的第三端连接，所述水位检测电路3第一端接地，第二端连接所述分压电阻R11的第一端，所述第一端子41连接所述MCU1的第一端口，所述第四端子44连接所述分压电阻R11的第二端，当接入水箱时，所述第一导电体51与所述第一端子41连接，所述第二导电体52与所述第四端子44连接，且当水箱内的水到达水位警戒区A时，所述第一导电体51与所述第二导电体52导通。

本实用新型实施例中，MCU1通过第一端口(DIRTY_TX1)、第三端口(DIRTY_TX2)、第四端口(DIRTY_TX3)，周期发送频率100Hz、高电平占空比为10％的方波。当然，该方波的频率、高电平占空比还可以为其它值，在此不做限定。

本实用新型实施例中，单向开关D1可以选用二极管或其它只允许电流由单一方向流过的元器件。该二极管的负极连接第二端子42，正极连接第三端子43，电流只能从第三端子43流向第二端子42。

第一端子41、第二端子42、第三端子43、第四端子44、第一导电体51、第二导电体52，均为导电体，两端设置有便于电连接的端点，具体形式不限。第一导电体51和第二导电体52有一部分设置在水箱内，当水箱内水满时，即水箱内水达到水位警戒区A时，第一导电体51与第二导电体52导通；第一导电体51和第二导电体52的另一部分与第一端子41、第二端子42、第三端子43、第四端子44连接，该部分可以在水箱外部，也可以在水箱内部，但需要与水箱内的水分离。第一端子41、第一导电体51、第二端子42、第三端子43、第二导电体52、第四端子44，依次连接后电导通。

水位警戒区A是水箱内的水满后水位达到区域，该区域可以由生产商或用户自由设定或调整。

更进一步地，所述水箱检测电路2包括：

第一开关管Q1，所述第一开关管Q1的第一端连接电源；

第一电阻R1，一端连接所述第一开关管Q1的第二端，另一端连接所述分压电阻R11的第一端；

第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接所述MCU1的第三端口，另一端连接所述第一开关管Q1的第三端；

第三电阻R3，所述第三电阻R3一端连接所述第一开关管Q1的第一端，另一端连接所述第一开关管Q1的第三端。

在水箱检测电路2中，当MCU1的第三端口为低电平期间，第一开关管Q1导通，水箱检测电路2导通。第一电阻R1用于与分压电阻R11分压，第二电阻R2为第一开关管Q1的驱动电阻，第三电阻R3为第一开关管Q1的上拉电阻，第一开关管Q1可以为MOS管、三极管等，本实用新型实施例以三极管为例进行举例说明，其中，第一开关管Q1的第一端对应三极管的发射极(E极)，第一开关管Q1的第三端对应三极管的基极(B极)，第一开关管Q1的第二端对应三极管的集电极(C极)。当然，该水箱检测电路2也可用其它具体相同通断条件的电路代替，在此不做限定。

更进一步地，所述水位检测电路3包括：

第二开关管Q2，所述第二开关管Q2的第二端接地；

第四电阻R4，一端连接所述第二开关管Q2的第一端，另一端连接所述分压电阻R11的第一端；

第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端连接所述MCU1的第四端口，另一端连接所述第二开关管Q2的第三端；

第六电阻R6，所述第六电阻R6一端连接所述第二开关管Q2的第二端，另一端连接所述第二开关管Q2的第三端。

在水位检测电路3中，当MCU的第四端口为高电平期间，第二开关管Q2导通，水箱检测电路2导通。第四电阻R4用于与分压电阻R11分压，第五电阻R5为第二开关管Q2的驱动电阻，第六电阻R6为第二开关管Q2的下拉电阻，第二开关管Q2可以为MOS管、三极管等，本实用新型实施例以三极管为例进行举例说明，其中，第二开关管Q2的第二端对应三极管的发射极(E极)，第二开关管Q2的第三端对应三极管的基极(B极)，第二开关管Q2的第一端对应三极管的集电极(C极)。当然，该水位检测电路3也可用其它具体相同通断条件的电路代替，在此不做限定。

本实用新型实施例中，当MCU1的第一端口、第三端口、第四端口输出低电平期间，此时第一开关管Q1处于开启状态，第二开关管Q2处于关断状态：(1)如果此时没有水箱，第一端子41与第二端子42之间断开，第三端子43与第四端子44之间断开，则电流无法流入MCU1的第一端口，因此在MCU1的第二端口会检测出接近电源(VCC)的电压值，电压接近3.3V；

(2)如果此时有水箱，第一端子41与第二端子42通过第一导电体51连接，第三端子43与第四端子44通过第二导电体52连接，进而使第一端子41与第四端子44导通，由于第二端子42与第三端子43之间的单向开关D1，正极连接第三端子43，负极连接第二端子42，电流可以从第三端子43流向第二端子42，水箱检测电路2导通，电流先后经过第一开关管Q1、分压电阻R11、单向开关D1、MCU1的第一端口，则MCU1的第二端口会检测分压电阻R11与第一电阻R1分压之后的电压V1。

通过以上检测，能可靠检测是否有水箱接入。

本实用新型实施例中，当MCU1的第一端口、第三端口、第四端口输出高电平期间，此时第二开关管Q2处于开启状态，第一开关管Q1处于关断状态：(1)如果此时接入有水箱，但水箱内的水没有到达水位警戒区A，第一端子41与第二端子42通过第一导电体51连接，第三端子43与第四端子44通过第二导电体52连接，进而使第一端子41与第四端子44导通，但由于第二端子42与第三端子43之间的单向开关D1，电流只能从第三端子43流向第二端子42，则电流无法从MCU1的第一端口经过单向开关D1流到地(GND)，因此在MCU的第二端口会检测出接近于0V的电压值；

(2)当水箱内的水到达水位警戒区A的时候，水是有阻抗的，水为导体，第一导电体51与第二导电体52导通，则电流从MCU1的第一端口经过水箱内的水、分压电阻R11、第二开关管Q2流到地(GND)，水位检测电路3导通，则MCU1的第二端口会检测分压电阻R11与第四电阻R4分压之后的电压V2。

通过以上检测，能可靠检测水箱内的水是否已满，是否已达到水位警戒区A，如果达到，可以发出报警信号，提示用户排水。

本实用新型实施例设置水箱检测回路，当接入水箱时，所述第一端子41与所述第二端子42通过所述第一导电体51连接，所述第三端子43与所述第四端子44通过所述第二导电体52连接，水箱检测回路导通，MCU1的第二端口检测到水箱检测电路2与分压电阻R11后的电压值，从而检测出是否有水箱；再设置水位检测回路，当接入水箱时，所述第一导电体51与所述第一端子41连接，所述第二导电体52与所述第四端子44连接，且当水箱内的水到达水位警戒区A时，所述第一导电体51与所述第二导电体52导通，水位检测回路导通，MCU1的第二端口检测到水位检测电路3与分压电阻R11后的电压值，从而检测出水箱内水是否已满。

实施例二

如图1所示，在本实用新型的一个可选实施例中，所述第一导电体51包括相互连接的第一触点511和第二触点512，所述第二导电体52包括相互连接的第三触点521和第四触点522，当接入水箱时，所述第一触点511与所述第一端子41连接，所述第二触点512与所述第二端子42连接，所述第三触点521与所述第三端子43连接，所述第四触点522与所述第四端子44连接。

具体地，第一导电体51和第二导电体52各有三个触点，三个触点之间均电连接，且第一导电体51和第二导电体52在水箱内各设置有一个触点，当水箱内水满时，即水箱内水达到水位警戒区A时，第一导电体51与第二导电体52导通；当接入水箱时，第一导电体51的另两个触点中，第一触点511与第一端子41连接，第二触点512与第二端子42连接，第二导电体52的另两个触点中，第三触点521与第三端子43连接，第四触点522与第四端子44连接。

本实用新型实施例中，通过第一导电体51和第二导电体52，使第一端子41、第二端子42、第三端子43和第四端子44连接，或者通过第一导电体51、水箱内的水、第二导电体52，使第一端子41与第四端子44连接。

实施例三

如图2所示，在本实用新型的一个可选实施例中，所述第一导电体51设置在所述水位警戒区A内，所述第二导电体52设置在所述水位警戒区A内或所述水位警戒区下方。本实施例中，第一导电和第二导电可以都设置在水位警戒区A内，也可以将其中一个设置在水位警戒区A内，另一个设置在水位警戒区A下方。当水箱内的水到达水位警戒区A时，第一导电体51和第二导电体52在水箱内的触点通过水箱内的水导通，即第一导电和第二导电通过水箱内的水导通。

实施例四

如图3所示，在本实用新型的一个可选实施例中，所述装置还包括运算电路6，所述运算电路6一端连接所述MCU1的第二端口，另一端连接所述分压电阻R11的第一端。本实施例中，MCU1的第二端口(DIRYT_AD)为AD端口，运算电路6用于信号转换，将模拟信号转换成AD值。

具体地，所述运算电路6包括：

运算放大器U1；

第七电阻R7，所述第七电阻R7一端连接所述分压电阻R11的第一端，另一端连接所述运算放大器U1的同向第一端；

第八电阻R8，所述第八电阻R8一端连接所述运算放大器U1的第二端，另一端连接所述MCU1的第二端口；

第九电阻R9，所述第九电阻R9一端连接所述第八电阻R8，另一端接地；

第一电容C1，所述第一电容C1一端连接所述第九电阻R9，另一端接地。

具体地，运算放大器U1的反向第一端与运算放大器U1的第二端相连，运算放大器U1的正电源端还连接有第四电容C4，第四电容C4的另一端接地，第四电容C4用于滤波。第七电阻R7用于限流、匹配阻抗；第八电阻R8与第一电容C1组成RC电路，用于滤波；第九电阻R9用于分压。

该运算电路6也可用其它具体相同功能的电路代替，在此不做限定。

实施例五

如图4所示，在本实用新型的一个可选实施例中，所述装置还包括第十电阻R10和第二电容C2，其中，所述第十电阻R10一端连接所述分压电阻R11的第一端，另一端连接所述MCU1的第二端口，所述第二电容C2一端连接所述第十电阻R10，另一端接地。第十电阻R10与第二电容C2组成RC电路，用于滤波。

实施例六

如图4所示，在本实用新型的一个可选实施例中，所述装置还包括第三电容C3，所述第三电容C3一端连接所述MCU1的第一端口，另一端接地。该第三电容C3用于滤波。

实施例七

如图5所示，本实用新型还提供一种扫地机，包括主机100、设置在所述主机100上的存储清水的清水箱200、设置在所述主机100上的存储污水的污水箱300、及设置在所述主机100上的如上所述的扫地机水箱水位的检测装置，所述扫地机水箱水位的检测装置中的水箱为所述污水箱300，所述第一导电体51和所述第二导电体52设置在所述污水箱300上。

本实用新型实施例设置水箱检测回路，当接入水箱时，所述第一端子41与所述第二端子42通过所述第一导电体51连接，所述第三端子43与所述第四端子44通过所述第二导电体52连接，水箱检测回路导通，MCU1的第二端口检测到水箱检测电路2与分压电阻R11后的电压值，从而检测出是否有水箱；再设置水位检测回路，当接入水箱时，所述第一导电体51与所述第一端子41连接，所述第二导电体52与所述第四端子44连接，且当水箱内的水到达水位警戒区A时，所述第一导电体51与所述第二导电体52导通，水位检测回路导通，MCU1的第二端口检测到水位检测电路3与分压电阻R11后的电压值，从而检测出水箱内水是否已满；进而防止无污水箱300或污水箱300内水满时污水溢出，导致主机100损坏的问题发生，也防止了污水溢出再次污染地面的问题发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，包括MCU、水箱检测电路、水位检测电路、分压电阻、第一端子、第二端子、第三端子、第四端子、单向开关、第一导电体、第二导电体，所述第一导电体、所述第二导电体设置在水箱上，所述MCU的第二端口连接所述分压电阻的第一端；

所述检测装置设置有水箱检测回路和水位检测回路；

2.如权利要求1所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述第一导电体包括相互连接的第一触点和第二触点，所述第二导电体包括相互连接的第三触点和第四触点，当接入水箱时，所述第一触点与所述第一端子连接，所述第二触点与所述第二端子连接，所述第三触点与所述第三端子连接，所述第四触点与所述第四端子连接。

3.如权利要求1所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述第一导电体设置在所述水位警戒区内，所述第二导电体设置在所述水位警戒区内或所述水位警戒区下方。

4.如权利要求1-3任一项所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述水箱检测电路包括：

第一开关管，所述第一开关管的第一端连接电源；

5.如权利要求1-3任一项所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述水位检测电路包括：

第二开关管，所述第二开关管的第二端接地；

6.如权利要求1所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述装置还包括运算电路，所述运算电路一端连接所述MCU的第二端口，另一端连接所述分压电阻的第一端。

7.如权利要求6所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述运算电路包括：

运算放大器；

8.如权利要求1所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述装置还包括第十电阻和第二电容，其中，所述第十电阻一端连接所述分压电阻的第一端，另一端连接所述MCU的第二端口，所述第二电容一端连接所述第十电阻，另一端接地。

9.如权利要求1所述的扫地机水箱水位的检测装置，其特征在于，所述装置还包括第三电容，所述第三电容一端连接所述MCU的第一端口，另一端接地。

10.一种扫地机，其特征在于，包括主机、设置在所述主机上的存储清水的清水箱、设置在所述主机上的存储污水的污水箱、及设置在所述主机上的如权利要求1-9任一项所述的扫地机水箱水位的检测装置，所述扫地机水箱水位的检测装置中的水箱为所述污水箱，所述第一导电体和所述第二导电体设置在所述污水箱上。