CN216429329U - 一种感应门栓系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种感应门栓系统，应用于厕所门，包括感应模块、控制器、驱动模块、电动门栓以及指示模块；所述感应模块与所述控制器连接，并用于生成感应信号；所述控制器、驱动模块及电动门栓依次连接，所述控制器用于根据所述感应信号输出控制信号，所述驱动模块用于根据所述控制信号驱使所述电动门栓开启或关闭；所述指示模块与所述控制器连接，并用于指示所述电动门栓的关闭时间。采用本实用新型，采用本实用新型，不仅能够感应开启和关闭门栓，避免用户因接触引起的感染，而且能够指示门栓的关闭时间，确保使用者的安全。

Description

一种感应门栓系统

技术领域

本实用新型涉及厕所门技术领域，尤其涉及一种感应门栓系统。

背景技术

由于公共卫生间的使用人群复杂，为了避免病菌和病毒的传染，目前大部分公共卫生间的龙头和便池均采用感应控制的方式出水，从而避免人群间的间接接触，确保安全和卫生。但是在使用厕所的过程中，厕所门普遍需要用手打开，没有达到零接触使用卫生间的效果，存在感染的危险；其次，公共场所人流量大，后来用户无法确定使用者如厕时间的长短，从而在排队过程中白白浪费时间；再者，如厕者如果在厕所内发生异常，也不能得到及时发现。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种感应门栓系统，不仅能够感应开启和关闭门栓，避免用户因接触引起的感染，而且能够指示门栓的关闭时间，确保使用者的安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种感应门栓系统，应用于厕所门，包括感应模块、控制器、驱动模块、电动门栓以及指示模块；所述感应模块与所述控制器连接，并用于生成感应信号；所述控制器、驱动模块及电动门栓依次连接，所述控制器用于根据所述感应信号输出控制信号，所述驱动模块用于根据所述控制信号驱使所述电动门栓开启或关闭；所述指示模块与所述控制器连接，并用于指示所述电动门栓的关闭时间。

作为上述方案的改进，所述感应模块为红外感应模块，所述红外感应模块包括红外发射模块和红外接收模块；所述控制器分别与所述红外发射模块和红外接收模块连接，所述红外发射模块用于向人体发射红外信号，所述红外接收模块用于接收反射后的红外信号并将其转换为相应的电压信号，所述控制器用于根据所述电压信号输出控制信号。

作为上述方案的改进，所述红外发射模块包括红外发射管、第一三极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；所述第一三级管的集电极通过所述红外发射管与供电电压连接，所述第一三极管的发射极通过所述第一限流电阻接地，所述第一三极管的基极通过所述第二限流电阻与所述控制器连接。

作为上述方案的改进，所述红外接收模块包括第二三极管、第三限流电阻、偏置电阻、供电滤波单元、红外接收单元、运放芯片、高通滤波单元、低通滤波放大单元以及第四限流电阻；所述第二三极管的基极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接，所述第二三极管的发射极与供电电压连接并通过所述偏置电阻与所述控制器连接，所述第二三极管的集电极通过所述供电滤波单元分别与所述红外接收单元和运放芯片连接；所述运放芯片的正极输入端通过所述高通滤波单元与所述红外接收单元连接，所述运放芯片的负极输入端通过所述低通滤波放大单元与所述运放芯片的输出端连接，所述运放芯片的输出端通过所述第四限流电阻与所述控制器连接。

作为上述方案的改进，所述供电滤波单元包括供电滤波电阻和供电滤波电容；所述第二三极管的集电极与所述供电滤波电阻的一端连接，所述供电滤波电阻的另一端分别与所述红外接收单元和运放芯片连接并通过所述供电滤波电容接地。

作为上述方案的改进，所述红外接收单元包括红外接收管和红外分压电阻，所述高通滤波单元包括高通滤波电容和高通滤波电阻，所述低通滤波放大单元包括第一放大电阻、第二放大电阻和低通滤波电容；所述红外接收管的负极与所述供电滤波单元连接，所述红外接收管的正极通过所述高通滤波电容与所述运放芯片的正极输入端连接并通过所述红外分压电阻接地，所述运放芯片的正极输入端通过所述高通滤波电阻接地；所述运放芯片的负极输入端通过所述第一放大电阻接地并通过所述第二放大电阻与所述运放芯片的输出端连接，所述低通滤波电容与所述第二放大电阻并联。

作为上述方案的改进，所述指示模块包括发光二极管和第五限流电阻；所述控制器通过所述第五限流电阻与所述发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极接地。

作为上述方案的改进，所述驱动模块包括驱动芯片，所述控制器通过所述驱动芯片与所述电动门栓连接。

作为上述方案的改进，所述电动门栓包括电机、齿轮传动机构和门栓本体；所述驱动模块与所述电机连接，并用于根据所述控制信号驱使所述电机正转、反转或关闭；所述电机、齿轮传动机构及门栓本体依次连接。

作为上述方案的改进，所述感应门栓系统还包括用于给所述感应模块、控制器、驱动模块和指示模块提供供电电压的供电模块，所述供电模块包括电源、第一滤波单元、稳压器和第二滤波单元，所述供电电压包括第一供电电压和第二供电电压；所述电源用于输出所述第一供电电压，所述稳压器的输入端与所述电源连接并通过所述第一滤波单元接地，所述稳压器的输出端通过所述第二滤波单元接地并用于输出所述第二供电电压，所述稳压器的接地端接地。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型感应门栓系统中，当用户靠近所述感应模块时，所述感应模块生成对应的感应信号，所述控制器根据所述感应信号控制所述电动门栓的开启及关闭。因此，本实用新型能够通过感应模块实现自动控制门栓开启或关闭的功能，从而避免用户因接触引起的细菌感染问题。

其次，所述指示模块能够指示所述电动门栓的关闭时间，室外人员能够根据所述指示模块知道使用者呆在室内的大概时间，从而确保使用者的安全。因此，本实用新型具备指示门栓的关闭时间的功能。

附图说明

图1是本实用新型感应门栓系统的原理框图；

图2是图1中红外发射模块的电路图；

图3是图1中控制器、红外接收模块、驱动模块及指示模块的电路图；

图4是图1中供电模块的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种感应门栓系统，应用于厕所门，包括感应模块1、控制器2、驱动模块3、电动门栓4以及指示模块5；所述感应模块1与所述控制器2连接，并用于生成感应信号；所述控制器2、驱动模块3及电动门栓5依次连接，所述控制器2用于根据所述感应信号输出控制信号，所述驱动模块3用于根据所述控制信号驱使所述电动门栓4开启或关闭；所述指示模块5与所述控制器2连接，并用于指示所述电动门栓4的关闭时间。其中，所述感应模块1为红外感应模块、电容感应模块或微波感应模块中的任一种。

需要说明的是，当用户在室内首次靠近所述感应模块1时，所述感应模块1生成关闭感应信号，所述控制器2根据所述关闭感应信号生成关闭控制信号，所述驱动模块3根据所述关闭控制信号控制所述电动门栓4关闭；当用户在室内再次靠近所述感应模块1时，所述感应模块1生成开启感应信号，所述控制器2根据所述开启感应信号生成开启控制信号，所述驱动模块3根据所述开启控制信号控制所述电动门栓4开启。因此，本实用新型能够通过感应模块1实现自动控制门栓开启或关闭的功能，从而避免用户因接触引起的细菌感染问题。

其次，所述指示模块5能够指示所述电动门栓4的关闭时间，室外人员能够根据所述指示模块5知道使用者呆在室内的大概时间，从而确保使用者的安全。因此，本实用新型具备指示门栓的关闭时间的功能。

进一步，所述感应模块1优选为红外感应模块，所述红外感应模块包括红外发射模块11和红外接收模块12；所述控制器2分别与所述红外发射模块11和红外接收模块12连接，所述红外发射模块11用于向人体发射红外信号，所述红外接收模块12用于接收反射后的红外信号并将其转换为相应的电压信号，所述控制器2用于根据所述电压信号输出控制信号。

其中，所述红外信号包括红外脉冲信号和/或红外编码信号，所述电压信号包括脉冲信号和/或编码信号，所述红外接收模块12能够接收所述红外发射模块11发送的红外脉冲信号或红外编码信号，并将其转换成对应的脉冲信号或编码信号，同时把上述脉冲信号或编码信号传输到控制器2以进行信号有效性的判别，可靠性更高。

如图2所示，所述控制器2包含控制芯片U3，所述红外发射模块11包括红外发射管D3、第一三极管Q2、第一限流电阻R12以及第二限流电阻R11；所述第一三级管Q2的集电极通过所述红外发射管D3与供电电压12V连接，所述第一三极管Q2的发射极通过所述第一限流电阻R12接地，所述第一三极管Q2的基极通过所述第二限流电阻R11与所述控制芯片U3连接(线路RA5)。其中，所述第一三极管Q2优选为NPN型三极管。

需要说明的是，当需要所述红外发射管D3运作时，所述控制芯片U3向所述第一三极管Q2的基极输出一定的电流，所述第一三极管Q2的集电极和发射极之间导通，即所述红外发射管D3通电、开始运作。

如图3所示，所述红外接收模块12包括第二三极管Q1、第三限流电阻R2、偏置电阻R1、供电滤波单元121、红外接收单元122、运放芯片U1、高通滤波单元123、低通滤波放大单元124以及第四限流电阻R8；所述第二三极管Q1的基极通过所述第三限流电阻R2与所述控制芯片U3连接，所述第二三极管Q1的发射极与供电电压3.3V连接并通过所述偏置电阻R1与所述控制芯片U3连接，所述第二三极管Q1的集电极通过所述供电滤波单元121分别与所述红外接收单元122和运放芯片U1连接；所述运放芯片U1的正极输入端通过所述高通滤波单元123与所述红外接收单元122连接，所述运放芯片U1的负极输入端通过所述低通滤波放大单元124与所述运放芯片U1的输出端连接，所述运放芯片U1的输出端通过所述第四限流电阻R8与所述控制芯片U3连接。其中，所述第二三极管Q1优选为PNP型三极管。

需要说明的是，当需要所述红外接收单元122运作时，所述控制芯片U3向所述第二三极管Q1的基极输出一定的电流，所述第二三极管Q1的集电极和发射极之间导通，即所述红外接收单元122和运放芯片U1通电、开始运作。其中，所述红外接收单元122用于将接收反射后的红外信号和将其转换为红外电压信号，所述高通滤波单元123用于去除低频干扰，所述低通滤波放大单元124用于去除高频干扰和放大所述电压信号。

具体地，为了保护所述红外接收单元122和运放芯片U1，所述供电滤波单元121包括供电滤波电阻R3和供电滤波电容C1；所述第二三极管Q1的集电极与所述供电滤波电阻R3的一端连接，所述供电滤波电阻R3的另一端分别与所述红外接收单元122和运放芯片U1连接并通过所述供电滤波电容C1接地。

进一步，所述红外接收单元122包括红外接收管D1和红外分压电阻R4，所述高通滤波单元123包括高通滤波电容C2和高通滤波电阻R5，所述低通滤波放大单元124包括第一放大电阻R6、第二放大电阻R7和低通滤波电容C3；所述红外接收管D1的负极与所述供电滤波单元121连接，所述红外接收管D1的正极通过所述高通滤波电容C2与所述运放芯片U1的正极输入端连接并通过所述红外分压电阻R4接地，所述运放芯片U1的正极输入端通过所述高通滤波电阻R5接地；所述运放芯片U1的负极输入端通过所述第一放大电阻R6接地并通过所述第二放大电阻R7与所述运放芯片U1的输出端连接，所述低通滤波电容C3与所述第二放大电阻R7并联。

基于以上的电路连接，所述红外接收模块的具体工作原理如下：

当所述红外接收管D1接收到足够光强的红外线时，所述红外接收管D1导通并形成压降，所述红外分压电阻R4与所述红外接收管D1分压，将红外信号转换成红外电压信号；红外电压信号通过所述高通滤波单元123进入运放芯片U1的正极输入端，然后通过所述低通滤波放大单元124对红外电压信号进行放大和滤波，最后经由所述运放芯片U1的输出端输出相应的电压信号。

如图3所示，所述指示模块5包括发光二极管D2和第五限流电阻R9；所述控制芯片U3通过所述第五限流电阻R9与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极接地。

需要说明的是，所述控制芯片U3内设有计时器和比较电路，当所述控制芯片U3向所述驱动模块发送关闭控制信号时，所述控制芯片U3运行锁门判定步骤：所述计时器开始计时，当时间大于第一预设时间T1时，所述控制芯片U3向所述发光二极管D2发送触发脉冲信号，当时间大于第二预设时间T2时，所述控制芯片U3向所述发光二极管D2持续发送高电平，例如，当所述电动门栓的关闭时间大于10分钟，所述发光二极管D2表现为每一秒闪两次灯；当所述电动门栓的关闭时间大于20分钟，所述发光二极管D2表现为常亮。在此过程中，如果所述控制芯片U3向所述驱动模块开启控制信号，所述控制芯片U3终止执行所述锁门判定步骤，并且计时器重置。在本实施例中，所述控制芯片U3优选为MCU，但不限于此，能够实现上述功能即可。

如图3所示，为了尽可能减小所述感应门栓系统的体积，所述驱动模块3包括驱动芯片U4，所述控制芯片U3通过所述驱动芯片U4与所述电动门栓4连接。

进一步，所述电动门栓4包括电机J2、齿轮传动机构和门栓本体；所述驱动模块3与所述电机连接J2，并用于根据所述控制信号驱使所述电机J2正转、反转或关闭；所述电机J2、齿轮传动机构及门栓本体依次连接。在本实施例中，所述电机J2优选为步进电机，当所述电机J2正转时，所述齿轮传动机构带动所述门栓本体关闭，当所述电机J2反转时，所述齿轮传动机构带动所述门栓本体开启。

结合图1和图4所示，所述感应门栓系统还包括用于给所述感应模块1、控制器2、驱动模块3和指示模块5提供供电电压的供电模块6，所述供电模块6包括电源J1、第一滤波单元61、稳压器U2和第二滤波单元62，所述供电电压包括第一供电电压12V和第二供电电压3.3V；所述电源J1用于输出所述第一供电电压12V，所述稳压器U2的输入端与所述电源J1连接并通过所述第一滤波单元61接地，所述稳压器U2的输出端通过所述第二滤波单元62接地并用于输出所述第二供电电压3.3V，所述稳压器U2的接地端接地。其中，如图3所示，所述控制芯片U3的VDD端接3.3V，所述控制芯片U3的VSS端接地，所述控制芯片U3的MCLR端通过第六限流电阻R10接3.3V，用作控制芯片U3的复位引脚；所述驱动芯片U4的VDD端接12V，所述驱动芯片U4的VSS端接地。在本实施例中，所述电源J1可以是电池，也可以是与外部交流电源连接的适配器，所述第一滤波单元61包括相互并联的电容C4和电容C5，所述第二滤波单元62包括相互并联的电容C6和电容C7。

综上所述，采用本实用新型，不仅能够感应开启和关闭门栓，避免用户因接触引起的感染，而且能够指示门栓的关闭时间，确保使用者的安全。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种感应门栓系统，应用于厕所门，其特征在于，包括感应模块、控制器、驱动模块、电动门栓以及指示模块；

所述感应模块与所述控制器连接，并用于生成感应信号；

所述控制器、驱动模块及电动门栓依次连接，所述控制器用于根据所述感应信号输出控制信号，所述驱动模块用于根据所述控制信号驱使所述电动门栓开启或关闭；

所述指示模块与所述控制器连接，并用于指示所述电动门栓的关闭时间。

2.根据权利要求1所述的感应门栓系统，其特征在于，所述感应模块为红外感应模块，所述红外感应模块包括红外发射模块和红外接收模块；

所述控制器分别与所述红外发射模块和红外接收模块连接，所述红外发射模块用于向人体发射红外信号，所述红外接收模块用于接收反射后的红外信号并将其转换为相应的电压信号，所述控制器用于根据所述电压信号输出控制信号。

3.根据权利要求2所述的感应门栓系统，其特征在于，所述红外发射模块包括红外发射管、第一三极管、第一限流电阻以及第二限流电阻；

所述第一三极管的集电极通过所述红外发射管与供电电压连接，所述第一三极管的发射极通过所述第一限流电阻接地，所述第一三极管的基极通过所述第二限流电阻与所述控制器连接。

4.根据权利要求2所述的感应门栓系统，其特征在于，所述红外接收模块包括第二三极管、第三限流电阻、偏置电阻、供电滤波单元、红外接收单元、运放芯片、高通滤波单元、低通滤波放大单元以及第四限流电阻；

所述第二三极管的基极通过所述第三限流电阻与所述控制器连接，所述第二三极管的发射极与供电电压连接并通过所述偏置电阻与所述控制器连接，所述第二三极管的集电极通过所述供电滤波单元分别与所述红外接收单元和运放芯片连接；

所述运放芯片的正极输入端通过所述高通滤波单元与所述红外接收单元连接，所述运放芯片的负极输入端通过所述低通滤波放大单元与所述运放芯片的输出端连接，所述运放芯片的输出端通过所述第四限流电阻与所述控制器连接。

5.根据权利要求4所述的感应门栓系统，其特征在于，所述供电滤波单元包括供电滤波电阻和供电滤波电容；

所述第二三极管的集电极与所述供电滤波电阻的一端连接，所述供电滤波电阻的另一端分别与所述红外接收单元和运放芯片连接并通过所述供电滤波电容接地。

6.根据权利要求4所述的感应门栓系统，其特征在于，所述红外接收单元包括红外接收管和红外分压电阻，所述高通滤波单元包括高通滤波电容和高通滤波电阻，所述低通滤波放大单元包括第一放大电阻、第二放大电阻和低通滤波电容；

所述红外接收管的负极与所述供电滤波单元连接，所述红外接收管的正极通过所述高通滤波电容与所述运放芯片的正极输入端连接并通过所述红外分压电阻接地，所述运放芯片的正极输入端通过所述高通滤波电阻接地；

所述运放芯片的负极输入端通过所述第一放大电阻接地并通过所述第二放大电阻与所述运放芯片的输出端连接，所述低通滤波电容与所述第二放大电阻并联。

7.根据权利要求1所述的感应门栓系统，其特征在于，所述指示模块包括发光二极管和第五限流电阻；

所述控制器通过所述第五限流电阻与所述发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极接地。

8.根据权利要求1所述的感应门栓系统，其特征在于，所述驱动模块包括驱动芯片，所述控制器通过所述驱动芯片与所述电动门栓连接。

9.根据权利要求1所述的感应门栓系统，其特征在于，所述电动门栓包括电机、齿轮传动机构和门栓本体；

所述驱动模块与所述电机连接，并用于根据所述控制信号驱使所述电机正转、反转或关闭；

所述电机、齿轮传动机构及门栓本体依次连接。

10.根据权利要求1所述的感应门栓系统，其特征在于，还包括用于给所述感应模块、控制器、驱动模块和指示模块提供供电电压的供电模块，所述供电模块包括电源、第一滤波单元、稳压器和第二滤波单元，所述供电电压包括第一供电电压和第二供电电压；

所述电源用于输出所述第一供电电压，所述稳压器的输入端与所述电源连接并通过所述第一滤波单元接地，所述稳压器的输出端通过所述第二滤波单元接地并用于输出所述第二供电电压，所述稳压器的接地端接地。

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