CN214205381U - 一种可调节水速的智能喷水壶电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节水速的智能喷水壶电路，包括电源、控制器单元、开关单元、调速单元和喷水泵电机，所述的电源用于为控制器单元、开关单元和喷水泵电机提供电能，所述的控制器单元用于检测开关单元并输出调速脉冲至调速单元，所述的调速单元依据调速脉冲控制喷水泵电机转动；优点在于本实用新型的优点是通过设置的调速单元可有效控制喷水泵电机的转动速度，从而试下智能喷水壶喷水的速度,通过控制器单元进行控制使得智能喷水壶的调速响应灵敏。操作简单，提高用户的使用体验。

Description

一种可调节水速的智能喷水壶电路

技术领域

本实用新型涉及喷水壶领域，具体涉及一种可调节水速的智能喷水壶电路。

背景技术

喷水壶主要用于园林以及农业种植中的浇水，还应用在喷洒清洁消毒液体进行居家清洁使用。但现有的喷水壶多为手动式喷水壶，手动式喷水壶通过增压杆来给水壶内增压从而利用压力将液体喷出，但手动式喷水壶在使用时需要通过频繁的按压来进行增压，操作不便，频繁的按压易使喷水壶的增压结构损毁，且手动增压不容易控制水壶的喷水速度。而现有的电动喷水壶结构复杂且无法对电动喷水壶的喷水速度进行控制，导致喷水壶应用场景单一，适应性较差，因此需要一种可调节喷水速度的喷水壶。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种调速方便、响应迅速且结构简单那的可调节水速的智能喷水壶电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可调节水速的智能喷水壶电路，包括电源、控制器单元、开关单元、调速单元和喷水泵电机，所述的电源用于为控制器单元、开关单元和喷水泵电机提供电能，所述的控制器单元用于检测开关单元并输出调速脉冲至调速单元，所述的调速单元依据调速脉冲控制喷水泵电机转动。

更进一步地，所述的调速单元包括与喷水泵电机相连接的开关管，所述的开关管与控制器单元相连接，所述的控制器单元输出调速脉冲至开关管控制喷水泵电机转动。

更进一步地，所述的调速单元包括第一二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述的开关管为第一场效应管，所述的第一二极管的负极与电源的正极相连接，第一二极管的正极与第一场效应管的漏极相连接，所述第一场效应管的源极通过第一电阻与电源的负极相连接，所述的第三电阻串联设置在第一场效应管的栅极和源极之间，所述的第一场效应管的栅极通过第二电阻与控制器单元相连接。

更进一步地，所述的开关单元包括第一开关，所述的第一开关的一端与电源正极相连接，所述的第一开关的另一端通过依次连接的第四电阻与第一三极管的基极相连接，第一三极管的集电极与控制器单元相连接，第一三极管的基极与发射极之间串联有第五电阻，第一三极管的发射极还与电源的负极相连接。

更进一步地，智能喷水壶电路还包括电路保护单元，所述的电路保护单元包括电压检测模块和用于检测喷水泵电机温度的温度检测模块。

更进一步地，所述的电压检测模块包括电压采样电阻，所述的控制器单元通过电压采样电阻检测电池电压；所述的温度检测模块包括由热敏电阻构成的温度采样电阻，所述的控制器单元通过温度采样电阻检测喷水壶电机温度；优点在于，电压检测模块的设置可有效实现对电源的检测，提醒用户及时充电且可有效防止电池过渡充电，延长电源使用寿命；温度检测模块的设置可有效实现对喷水泵电机的温度检测，防止温度过高烧毁电机，实现对喷水泵电机的高温保护。

更进一步地，智能喷水壶电路还包括为电源充电的充电模块，充电模块的连接端子的正极与开关单元相连接用于充电时触发控制器单元得电工作；优点在于，充电模块的设置使得智能喷水壶不用频繁的更换电池，有利于环保且根据节省，使用寿命较长。

与现有技术相比，本实用新型的优点是通过设置的调速单元可有效控制喷水泵电机的转动速度，从而试下智能喷水壶喷水的速度,通过控制器单元进行控制使得智能喷水壶的调速响应灵敏。操作简单，提高用户的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理框图；

图2为本实用新型的实物结构示意图；

图3为本实用新型调速单元的电路示意图；

图4为本实用新型开关单元的电路示意图；

图5为本实用新型电路保护单元的原理示意图；

图6为本实用新型控制器单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种可调节水速的智能喷水壶电路，包括控制器单元、开关单元、调速单元、喷水泵电机B1和由充电电池构成的电源BT1，电源BT1用于为控制器单元、开关单元和喷水泵电机B1提供电能，控制器单元用于检测开关单元并输出调速脉冲至调速单元，调速单元依据调速脉冲控制喷水泵电机B1转动。

上述的调速单元包括与喷水泵电机B1相连接的开关管，开关管与控制器单元相连接，控制器单元输出调速脉冲至开关管控制喷水泵电机B1转动。调速单元包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，开关管为第一场效应管Q1，第一二极管D1的负极与电源BT1的正极相连接，第一二极管D1的正极与第一场效应管Q1的漏极相连接，第一场效应管Q1的源极通过第一电阻R1与电源BT1的负极相连接，第三电阻R3串联设置在第一场效应管Q1的栅极和源极之间，第一场效应管Q1的栅极通过第二电阻R2与控制器单元相连接。所述的电源BT1正极与第六电阻R6的一端相连接，第六电阻R6的另一端与第一发光二极管LED1的正极相连，第一发光二极管LED1的负极与第一二极管D1的正极相连接，通过第一发光二极管LED1可指示喷水泵电机B1是否工作。上述第一场效应管Q1的漏极还通过依次串联的第七电阻R7、第八电阻R8与电源BT1的负极相连，第八电阻R8的两端并联有第一电容C1；其中第七电阻R7与第八电阻R8形成分压结构，并将第八电阻R8分压后的电压传递至控制器单元，从而对喷水泵电机B1的工作电路进行监测。

开关单元包括第一开关SW1，第一开关SW1的一端与电源BT1正极相连接，第一开关SW1的另一端通过依次连接的第四电阻R4与第一三极管Q2的基极相连接，第一三极管Q2的集电极与控制器单元相连接，第一三极管Q2的基极与发射极之间串联有第五电阻R5，第一三极管Q2的发射极还与电源BT1的负极相连接。第一开关SW1的另一端与第二二极管D2的正极相连接，第二二极管D2的负极通过第九电阻R9与第二三极管Q4的基极相连，第二三极管Q4的基极与发射极之间串联有第十电阻R10，且第二三极管Q4的发射极与电源BT1的负极相连，第二三极管Q4的集电极通过第十一电阻R11与第二场效应管Q3的栅极相连，第二场效应管Q3的栅极和源极之间串联有第十二电阻R12，所述第二场效应管Q3的源极与电源BT1的正极相连，第二场效应管Q3的漏极与第三二极管D3的正极相连，第三二极管D3的负极通过依次串联的第十三电阻R13、第十四电阻R14与电源BT1的负极相连，第四十电阻的两端并联有第二电容C2、第三电容C3和稳压二极管DT1，其中稳压二极管DT1为稳5V二极管，为控制器单元提供电能。上述第二二极管D2的负极还与第四二极管D4的负极相连，且第四二极管D4的正极与控制单元相连。

智能喷水壶电路还包括电路保护单元，电路保护单元包括电压检测模块和用于检测喷水泵电机B1温度的温度检测模块；电压检测模块包括电压采样电阻，控制器单元通过电压采样电阻即第十六电阻R16检测电池电压；具体为第二场效应管Q3的漏极通过第十五电阻R15与第十六电阻R16的一端相连，第十六电阻R16的另一端与电源BT1的负极相连接形成分压结构，第十六电阻R16的一端还与控制器单元相连，控制器单元通过检测第十六电阻R16的端电压获取电源BT1电压，从而实现对电源BT1电压检测的功能。温度检测模块包括由热敏电阻构成的温度采样电阻，控制器单元通过温度采样电阻检测喷水壶电机温度；具体为第二场效应管Q3的漏极通过第十七电阻R17与第十八电阻R18的一端相连，第十八电阻R18的另一端与电源BT1的负极相连，其中第十八电阻R18为热敏电阻，控制器单元与第十八电阻R18的一端相连，由于热敏电阻的阻值与电压的特性，因此通过检测第十八电阻R18两端的电压可获得喷水泵电机B1的工作温度，可以此设置高温保护，防止喷水泵电机B1因短路等原因造成高温烧毁。

为电源BT1充电的充电模块，其中充电模块的连接端子DC1的正极与开关单元相连接用于充电时保障控制器单元正常工作。具体为连接端子DC1的正极与第五二极管D5的正极相连，第五二极管D5的负极与第二二极管D2的负极相连，确保在充电器接入时智能喷水壶的控制器单元可正常工作，连接端子DC1的正极与第六二极管D6的正极相连，第六二极管D6的负极与第三场效应管Q5的源极相连，第三场效应管Q5的源极和栅极之间串联有第十九电阻R19，第三场效应管Q5的栅极通过串联的第二十电阻R20与第三三极管Q6的集电极相连，第三三极管Q6的发射极与电源BT1的负极相连，第三三极管Q6的基极通过串联的第二十一电阻R21与控制器单元相连，第三场效应管Q5的漏极与由TP4056构成的电池管理芯片IC2的4脚相连接，且电池管理芯片IC2的4脚与8脚短接，电池管理芯片IC2的4脚还通过第四电容C4与电源BT1负极相连，电池管理芯片IC2的1脚、3脚均与电源BT1负极相连，电池管理芯片IC2的2脚通过第二十二电阻R22与电源BT1负极相连，电池管理芯片IC2的5脚通过第二十三电阻R23与电源BT1负极相连，第二十三电阻R23的两端并联有第五电容C5，电池管理芯片IC2的5脚与第四场效应管Q7的漏极相连，第四场效应管Q7的漏极与源极之间串联有第二十四电阻R24，第四场效应管Q7的栅极和源极之间串联有第二十五电阻R25，第四场效应管Q7的源极与电源BT1的正极相连，第四场效应管Q7的栅极通过串联的第二十六电阻R26用于第五场效应管Q8的漏极相连，第五场效应管Q8的源极与电源BT1负极相连，第五场效应管Q8的栅极和源极之间串联有第二十八电阻R28，第五场效应管Q8的栅极通过第二十七电阻R27与连接端子DC1的正极相连接，连接端子DC1的负极与电源BT1的负极相连接；同时第五场效应管Q8的漏极与第七二极管D7的负极相连，第七二极管D7的正极与控制器单元相连接，充电时第五场效应管Q8导通，第七二极管D7的导通此时端电压为低电平，因此控制器单元可以此判断充电模块是否正常工作。

上述的控制器单元有CM9M043型号芯片IC1及其外围电路构成，且控制器单元还可由其他单片机替换；上述的第一场效应管Q1和第五场效应管Q8为N沟道型，第二场效应管Q3、第三场效应管Q5和第四场效应管Q7为P沟道型；上述第一三极管Q2、第二三极管Q4和第三三极管Q6均为NPN型三极管。

本实用新型的工作原理：初始状态,用户第一次触发第一开关SW1后,电源BT1正极通过第一开关SW1、第二二极管D2和第九电阻R9驱动第二三极管Q4导通，进而驱动第二场效应管Q3导通，此时在稳压二极管DT1的作用下使得第十四电阻R14两端稳定在5V，使得控制器单元正常工作，并且控制器单元此时持续向第四二极管D4输出高电平使得第二三极管Q4、第二场效应管Q3导通实现自锁，即使得控制器单元持续得电。同时控制器单元持续向第二电阻R2输出PWM波，驱动第一场效应管Q1间断导通，实现喷水泵电机B1的速度控制。与此同时，控制器单元持续检测第一三极管Q2的导通状态，即第一开关SW1的触发情况，当需要调速时，用户第二次触发第一开关SW1导通，此时第一三极管Q2的基极得电导通，使得与控制器单元相连的第一三极管Q2的集电极变为低电平，当控制器单元检测到第一场效应管Q1的集电极变为低电平时改变向第二电阻R2输出的PWM波的占空比，从而改变第一场效应管Q1的导通时间，进而改变喷水泵电机B1两端在固定周期内的电压实现电机调速。通过控制器单元可设置第一开关SW1的多次触发状态下对应的PWM波占空比实现喷水泵电机B1的不同速度控制，从而实现智能喷水壶的喷水速度的调节。当需要控制喷水泵电机B1停止喷水时，通过控制器单元设定第几次触发第一开关SW1实现停机，例如当设定第四次触发第一开关SW1，当控制器单元累计检测到第一三极管Q2的集电极变为低电平的次数达到关机条件时，控制器单元停止输出PWM波，第一场效应管Q1截止，此时喷水泵电机B1断电停止转动喷水。

在智能喷水壶充电时，连接端子DC1与充电器相连接，此时由于连接端子DC1的正极通过第五二极管D5与第九电阻R9相连，使得第二三极管Q4、第二场效应管Q3导通，触发控制器单元正常工作，并触发第三三极管Q6持续导通进而使得第三场效应管Q5导通，此时电池管理芯片IC2得电工作，为电源BT1充电。同时控制器单元可通过第十六电阻R16获取采样电压从而获得电源BT1两端的电压，当电源BT1充电完成时，即当控制器单元检测采样电压达标时控制第三三极管Q6截止，使得第三场效应管Q5同时截止，停止为电池管理芯片IC2供电，从而停止充电。且充电器接入正常充电时，由于第五场效应管Q8的栅极通过第二十七电阻R27与连接端子DC1的正极相连，使得第五场效应管Q8导通，此时第七二极管D7两端电压变为低电平，控制器单元可通过检测第七二极管D7电压状态检测充电器模块是否正常工作。

以上所述实施例仅为本实用新型的优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，包括电源、控制器单元、开关单元、调速单元和喷水泵电机，所述的电源用于为控制器单元、开关单元和喷水泵电机提供电能，所述的控制器单元用于检测开关单元并输出调速脉冲至调速单元，所述的调速单元依据调速脉冲控制喷水泵电机转动。

2.根据权利要求1所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，所述的调速单元包括与喷水泵电机相连接的开关管，所述的开关管与控制器单元相连接，所述的控制器单元输出调速脉冲至开关管控制喷水泵电机转动。

3.根据权利要求2所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，所述的调速单元包括第一二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述的开关管为第一场效应管，所述的第一二极管的负极与电源的正极相连接，第一二极管的正极与第一场效应管的漏极相连接，所述第一场效应管的源极通过第一电阻与电源的负极相连接，所述的第三电阻串联设置在第一场效应管的栅极和源极之间，所述的第一场效应管的栅极通过第二电阻与控制器单元相连接。

4.根据权利要求1所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，所述的开关单元包括第一开关，所述的第一开关的一端与电源正极相连接，所述的第一开关的另一端通过依次连接的第四电阻与第一三极管的基极相连接，第一三极管的集电极与控制器单元相连接，第一三极管的基极与发射极之间串联有第五电阻，第一三极管的发射极还与电源的负极相连接。

5.据权利要求1所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，还包括电路保护单元，所述的电路保护单元包括电压检测模块和用于检测喷水泵电机温度的温度检测模块。

6.根据权利要求5所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，所述的电压检测模块包括电压采样电阻，所述的控制器单元通过电压采样电阻检测电池电压；所述的温度检测模块包括由热敏电阻构成的温度采样电阻，所述的控制器单元通过温度采样电阻检测喷水壶电机温度。

7.根据权利要求1所述的一种可调节水速的智能喷水壶电路，其特征在于，还包括为电源充电的充电模块，充电模块的连接端子的正极与开关单元相连接用于充电时触发控制器单元得电工作。

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