CN213780699U - 一种具有人体感应功能的集便系统控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有人体感应功能的集便系统控制器，外壳内部设有主控电路，主控电路包括CPU控制模组和与CPU控制模组连接的感应模组，主控电路还包括电源转换模组和与CPU控制模组连接的无线通讯模组，电源转换模组连接至CPU控制模组和感应模组。本实用新型通过感应模组和无线通讯模组来接收信号，并将接收信号传输至CPU控制模组分析处理，最后CPU控制模组输出控制信号来控制负载装置，保证便器控制系统的正常运行。同时本实用新型具有无线通讯功能，减少了安装集便系统时需要的线缆数量，降低了集便系统的成本。

Description

一种具有人体感应功能的集便系统控制器

技术领域

本实用新型属于集便系统技术领域，具体地说，涉及一种具有人体感应功能的集便系统控制器。

背景技术

市场上大多数的卫生间控制系统都采用感应开关，通过感知人体动作来对便器进行控制，让便器完成冲水等操作。目前市面上大多数的感应开关都是使用6V脉冲信号，而真空保持式控制便器上需要DC24V电平信号。导致现有的感应开关无法应用到真空保持式控制便器。

另一方面在一间卫生间中会安装多个便器，整个卫生间便器控制都是采用集中控制的方式，这种方式下如果便器布置比较分散则需要使用大量的线缆。这样将会造成整体系统成本的上升，也给前期的安装调试工作带来困难。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有人体感应功能的集便系统控制器，

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种具有人体感应功能的集便系统控制器，包括外壳，外壳内部设有主控电路，主控电路包括CPU控制模组和与CPU控制模组连接的感应模组，主控电路还包括电源转换模组和与CPU控制模组连接的无线通讯模组，电源转换模组连接至CPU控制模组和感应模组。

优选的，电源转换模组中包括第一滤波器I1、第二滤波器I2、整流桥DB1、FUSE芯片，220V交流电源经熔断器F1连接至第一滤波器I1输入端，第一滤波器I1输出端接整流桥DB1的AC输入端，整流桥DB1输出端接电解电容C9和FUSE芯片，FUSE芯片的输出端经电解电容C10、电解电容C11、电解电容C12组成的并联回路连接至第二滤波器I2输入端，第二滤波器I2输出端经过电容滤波电路后输出DC24V。

优选的，CPU控制模组中包括处理器芯片U1，无线通讯模组中采用LoRa芯片U2，LoRa芯片U2的NSS引脚连接至电阻R5第一端和处理器芯片U1的SPI_NSS引脚，LoRa芯片U2的MOSI引脚连接至电阻R6第一端和处理器芯片U1的SPI_MOSI引脚，LoRa芯片U2的MISO引脚连接至电阻R7第一端和处理器芯片U1的SPI_MISO引脚，LoRa芯片U2的SCK引脚连接至电阻R8第一端和处理器芯片U1的SPI_SCK引脚。

优选的，感应模组中包括红外发光二极管LED1和红外接收二极管LED2，红外发光二极管LED1正极经电阻R1连接至DC24V电源，红外发光二极管LED1负极接晶体管Q1集电极，晶体管Q1基极连接至电阻R2第一端和电容C1第一端，电阻R2第二端接处理器芯片U1的PC5引脚，电容C1第二端接地，晶体管Q1发射极经电阻R3连接至晶体管Q2集电极，晶体管Q2基极经电阻R4连接至处理器芯片U1的PB4引脚，晶体管Q2发射极接地；

红外接收二极管LED2的VCC引脚接电容C2第一端和处理器芯片U1的PD4引脚，电容C2第二端和红外接收二极管LED2的GND引脚接地，红外接收二极管LED2的OUT引脚接处理器芯片U1的PA1引脚。

优选的，外壳具有开口面，在外壳的开口面安装挡板。

优选的，挡板的长度大于外壳开口面的长度，挡板的宽度大于外壳开口面的宽度。

优选的，挡板上还设有手动控制器，手动控制器连接至处理器芯片U1。

优选的，挡板上还设有通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯，通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯均与处理器芯片U1连接。

优选的，挡板上还设有感应窗口，感应窗口处安装亚克力感光罩。

优选的，外壳为一体化成型结构，外壳内部用聚氨酯材料填充。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型通过感应模组和无线通讯模组来接收信号，并将接收信号传输至CPU控制模组分析处理，最后CPU控制模组输出控制信号来控制负载装置，保证便器控制系统的正常运行。本实用新型所述的具有人体感应功能的集便系统控制器具有体积小，成本低，适用性强，环保卫生，安装方便能够满足在大型公共卫生场所和小型移动卫生领域的应用。本实用新型中电源转换模组、感应模组、无线通讯模组具备隔离保护功能，能够经受外部信号的干扰。本实用新型具有无线通讯功能，节省了大量制造成本及维护费用，有利于推广应用。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型具有人体感应功能的集便系统控制器的外部结构图；

图2是本实用新型具有人体感应功能的集便系统控制器的处理器芯片引脚接线图；

图3是本实用新型具有人体感应功能的集便系统控制器的感应模组的电路图；

图4是本实用新型具有人体感应功能的集便系统控制器的无线通讯模组的电路图；

图5是本实用新型具有人体感应功能的集便系统控制器的电源转换模组电路图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型介绍了一种具有人体感应功能的集便系统控制器，包括外壳1，外壳1内部设有主控电路，主控电路包括CPU控制模组和与CPU控制模组连接的感应模组，主控电路还包括电源转换模组和与CPU控制模组连接的无线通讯模组，电源转换模组连接至CPU控制模组和感应模组，CPU控制模组的输出端口连接至负载装置。

如图2和图3所示，本实用新型的一个实施例中，感应模组中包括红外发光二极管LED1和红外接收二极管LED2，红外发光二极管LED1正极经电阻R1连接至电源，红外发光二极管LED1负极接晶体管Q1集电极，晶体管Q1基极连接至电阻R2第一端和电容C1第一端，电阻R2第二端接处理器芯片U1的PC5引脚，电容C1第二端接地，晶体管Q1发射极经电阻R3连接至晶体管Q2集电极，晶体管Q2基极经电阻R4连接至处理器芯片U1的PB4引脚，晶体管Q2发射极接地。

红外接收二极管LED2的VCC引脚接电容C2第一端和处理器芯片U1的PD4引脚，电容C2第二端和红外接收二极管LED2的GND引脚接地，红外接收二极管LED2的OUT引脚接处理器芯片U1的PA1引脚。

红外发光二极管LED1用于发射红外光波，红外光波碰到物体后反射，红外接收二极管LED2用于接收反射回来的红外光波，感应模组将红外接收二极管LED2接收的信息传输至处理器芯片U1，处理器芯片U1根据接收到的信息进行逻辑运算，输出控制信号来控制负载装置。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，无线通讯模组采用LoRa芯片U2，LoRa芯片U2的NSS引脚连接至电阻R5第一端和处理器芯片U1的SPI_NSS引脚，LoRa芯片U2的MOSI引脚连接至电阻R6第一端和处理器芯片U1的SPI_MOSI引脚，LoRa芯片U2的MISO引脚连接至电阻R7第一端和处理器芯片U1的SPI_MISO引脚，LoRa芯片U2的SCK引脚连接至电阻R8第一端和处理器芯片U1的SPI_SCK引脚。电阻R5第二端、电阻R6第二端、电阻R7第二端和电阻R8第二端接3.3V电源。

无线通讯模组以LORA扩频调制技术实现远距离数据传输，将远端数据通过无线形式接收，并传递给控制器芯片U1，处理器芯片对采集到的信号进行逻辑运算，输出控制信号来控制对应的负载装置。

无线通讯模组还可以采用NB-IoT芯片来代替LoRa芯片，实现短距离无线数据通讯。

如图5所示，在本实用新型的一个实施例中，主控电路还包括电源转换模组，电源转换模组中包括第一滤波器I1、第二滤波器I2、整流桥DB1、FUSE芯片，220V交流电源经熔断器F1连接至第一滤波器I1输入端，第一滤波器I1输出端接整流桥DB1的AC输入端，整流桥DB1输出端接电解电容C9和FUSE芯片，FUSE芯片的输出端经电解电容C10、电解电容C11、电解电容C12组成的并联回路连接至第二滤波器I2输入端，第二滤波器I2输出端经过电容滤波电路后输出DC24V。

电源转换模组将市电220V交流电转化为24V直流电，供给主控电路使用。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，外壳1具有开口面，在外壳1的开口面安装挡板2。挡板2的长度大于外壳1开口面的长度，挡板2的宽度大于外壳1开口面的宽度。

在安装集便系统控制器时，外壳1安装在建筑物墙体内部，挡板2安装在建筑物墙体外部，挡板2卡在建筑物墙体上，避免集便系统制器向墙体内凹陷，将集便系统控制器固定在墙体上。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，挡板2上还设有手动控制器3，手动控制器3连接至处理器芯片U1。用户按压手动控制器3后，手动控制器3向处理器芯片U1发送信号，处理器芯片U1根据接收的信号来控制负载装置，用户可以通过手动控制器来控制负载装置完成冲洗等工作。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，挡板2上还设有通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯，通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯均与处理器芯片U1连接。其中通讯指示灯用于显示具有人体感应功能集便系统控制器的通讯状态，通讯正常时，通讯指示灯以较高的频率闪烁；通讯异常时，通讯指示灯的闪烁频率降低。电源指示灯用于显示具有人体感应功能集便系统控制器的通电状况，正常通电时电源指示灯长亮，断电后电源指示灯熄灭。故障指示灯用于显示具有人体感应功能集便系统控制器工作状况，当具有人体感应功能集便系统控制器发生故障时，故障指示灯亮起，方便技术人员进行后期维护。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，挡板2上还设有感应窗口4，感应窗口4处安装亚克力感光罩。红外发光二极管LED1发出的红外光波通过感应窗口4，外部红外光波经过感应窗口4后由红外接收二极管LED2接收，感应模组将红外接收二极管LED2接收的信息传输至处理器芯片U1，处理器芯片U1根据接收到的信息发出控制信号来控制负载装置。

在本实用新型的一个实施例中，负载装置为电磁阀，并配置为由处理器芯片产生的控制信号来触发电磁阀的开启或者关闭。当感应模组的感知范围内有人体进入时，感应模组向处理器芯片U1发送信号，处理器芯片U1对信号进行处理后向电磁阀发出控制信号，开启电磁阀进行冲洗，经过一定时间后处理器芯片U1控制电磁阀关闭，完成一次冲洗。

当人体从感应模组的感知范围内离开后，感应模组接收到的红外光波发生变化，感应模组向处理器芯片U1发送信号，处理器芯片U1控制电磁阀开启，再次进行冲洗，经过一定时间后冲洗完毕，电池阀接收到处理器芯片U1的控制信号后关闭。在本实施例中人体进入感应范围内执行一次冲洗操作，人体离开感应范围也执行一次冲洗操作。

在本实用新型的另一个实施例中，人体进入感应范围内时不进行冲洗，感应模组根据接收到的红外光波信息生成电信号并传输给处理器芯片，处理器芯片U1记录数据，电磁阀保持关闭状态。当人体从感应模组的感知范围内离开后，感应模组接收到的红外光波发生变化，感应模组向处理器芯片U1发送信号，处理器芯片U1控制电磁阀开启，进行冲洗操作，经过一定时间后冲洗完毕，电池阀接收到处理器芯片U1的控制信号后关闭。在本实施例中人体进入感应范围内时不执行冲洗操作，只有当人体离开感应范围时执行一次冲洗操作。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有人体感应功能的集便系统控制器，包括外壳，外壳内部设有主控电路，主控电路包括CPU控制模组和与CPU控制模组连接的感应模组，其特征在于，主控电路还包括电源转换模组和与CPU控制模组连接的无线通讯模组，电源转换模组连接至CPU控制模组和感应模组。

2.根据权利要求1所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，电源转换模组中包括第一滤波器I1、第二滤波器I2、整流桥DB1、FUSE芯片，220V交流电源经熔断器F1连接至第一滤波器I1输入端，第一滤波器I1输出端接整流桥DB1的AC输入端，整流桥DB1输出端接电解电容C9和FUSE芯片，FUSE芯片的输出端经电解电容C10、电解电容C11、电解电容C12组成的并联回路连接至第二滤波器I2输入端，第二滤波器I2输出端经过电容滤波电路后输出DC24V。

3.根据权利要求2所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，CPU控制模组中包括处理器芯片U1，无线通讯模组中采用LoRa芯片U2，LoRa芯片U2的NSS引脚连接至电阻R5第一端和处理器芯片U1的SPI_NSS引脚，LoRa芯片U2的MOSI引脚连接至电阻R6第一端和处理器芯片U1的SPI_MOSI引脚，LoRa芯片U2的MISO引脚连接至电阻R7第一端和处理器芯片U1的SPI_MISO引脚，LoRa芯片U2的SCK引脚连接至电阻R8第一端和处理器芯片U1的SPI_SCK引脚。

4.根据权利要求3所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，感应模组中包括红外发光二极管LED1和红外接收二极管LED2，红外发光二极管LED1正极经电阻R1连接至DC24V电源，红外发光二极管LED1负极接晶体管Q1集电极，晶体管Q1基极连接至电阻R2第一端和电容C1第一端，电阻R2第二端接处理器芯片U1的PC5引脚，电容C1第二端接地，晶体管Q1发射极经电阻R3连接至晶体管Q2集电极，晶体管Q2基极经电阻R4连接至处理器芯片U1的PB4引脚，晶体管Q2发射极接地；

红外接收二极管LED2的VCC引脚接电容C2第一端和处理器芯片U1的PD4引脚，电容C2第二端和红外接收二极管LED2的GND引脚接地，红外接收二极管LED2的OUT引脚接处理器芯片U1的PA1引脚。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，外壳具有开口面，在外壳的开口面安装挡板。

6.根据权利要求5所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，挡板的长度大于外壳开口面的长度，挡板的宽度大于外壳开口面的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，挡板上还设有手动控制器，手动控制器连接至处理器芯片U1。

8.根据权利要求7所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，挡板上还设有通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯，通讯指示灯、电源指示灯和故障指示灯均与处理器芯片U1连接。

9.根据权利要求8所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，挡板上还设有感应窗口，感应窗口处安装亚克力感光罩。

10.根据权利要求9所述的一种具有人体感应功能的集便系统控制器，其特征在于，外壳为一体化成型结构，外壳内部用聚氨酯材料填充。

Images