CN218675761U - 一种基于tof传感器的感应小便池控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路，包括：MCU、TOF传感器和电机驱动芯片，其中TOF传感器分别通过IIC时钟口引脚、IIC数据口引脚、中断输出口引脚和使能端引脚与MCU上的SCL1引脚、SCL2引脚、INT引脚和EN引脚对应连接，MCU的第五引脚与电机驱动芯片的第二引脚连接，MCU的第六引脚与电机驱动芯片的第三引脚连接，电机驱动芯片的第六引脚、第七引脚和第八引脚分别与水阀电机连接。本实用新型利用TOF传感器替代红外传感器，提升控制电路的稳定性、抗干扰能力和适应能力。

Description

一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，具体涉及一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路。

背景技术

现在使用的小便池冲水器主要分为两种，一种是传统的全机械构造，冲水时需要人工手按，既浪费了时间和水资源，又因手的接触而造成不卫生，还会因忘记冲水而造成环境污染；另一种是感应式冲水器，冲水时不需要人工手按，比较卫生和方便，比较适合大型商场、车站、学校等人员流动比较大的卫生间。

目前市场上的感应小便池大多采用红外传感器方案，通过判断反射回来的红外信号强度来判断是否有人，例如公开号为：CN204266330U的中国专利公开了一种全自动小便池冲水器的节水控制电路。包括电源，控制冲水水龙头开闭的电磁阀DF，电磁阀DF的驱动电路以及与驱动电路连接的单片机电路；单片机电路还连接有红外线发射电路和红外线接收电路，单片机电路通过一整流电路连接所述电源；驱动电路包括一继电器K，所述继电器K的常开触点K和电磁阀DF串联在电源的两端。该方案在第一次检验检测到输入信号延时了三秒再判断是否有输入信号(即判断是否有人)，目的是消除红外探头前未如厕而走动的人员所引起的信号。但是通过判断反射回来的红外信号强度来判断是否有人还是会存在如下缺陷：

(1)红外发射管与红外接收管对管应用时需要平行放置，而红外发射管与红外接收管作为两个独立器件，极易受工艺、PCB形变、外壳形变等影响导致角度偏移，从而影响感应效果。

(2)红外传感器方案通过判断反射回来的红外信号强度来判断一段距离内是否有物体存在，而红外接收管所激发的电信号及其微弱，容易受电源波动、空间辐射等的干扰失灵或误差。

(3)不同反射面(包括不同颜色、不同材质)对红外信号的吸收和反射能力差异较大，对感应距离影响较大.

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路，利用TOF传感器替代红外传感器，提升控制电路的稳定性、抗干扰能力和适应能力。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路，包括：MCU、TOF传感器和电机驱动芯片，其中TOF传感器分别通过IIC时钟口引脚、IIC数据口引脚、中断输出口引脚和使能端引脚与MCU上的SCL1引脚、SCL2引脚、INT引脚和EN引脚对应连接，TOF传感器的第六引脚与外部电源VCC连接，TOF传感器的第五引脚接地，所述MCU的第五引脚与电机驱动芯片的第二引脚连接，MCU的第六引脚与电机驱动芯片的第三引脚连接，MCU的第七引脚接地，MCU的第八引脚与外部电源VCC连接，所述电机驱动芯片的第一引脚与外部电源VCC连接，电机驱动芯片的第四引脚接地，电机驱动芯片的第五引脚与电机外壳连接，电机驱动芯片的第六引脚、第七引脚和第八引脚分别与水阀电机连接。

在上述技术方案中，实际工作时，TOF传感器通过IIC时钟口、IIC数据口、中断输出口、使能端与MCU连接。在TOF传感器每次上电前，MCU将校准数据提供给TOF传感器，启动TOF传感器测距算法；TOF传感器通过测量信号飞行时间获得测量数据提供到MCU，MCU对获得数据进行偏频校准，获得最终的距离数据。MCU根据距离数据与预设阈值比较，判断是否感应有效，当感应有效持续一段时间，再进入感应无效时即控制驱动芯片驱动水阀电机进行冲水。由于TOF传感器发射与接收部分均封装在一起，发射面与接收面之间角度误差极小，也不受PCB贴片工艺影响，大大提高了产品的一致性。并且，TOF传感器自带测距算法，直接输出测量数据，相比红外感应接受的微弱信号，抗干扰能力有较大提升。此外TOF传感器通过计算飞行时间计算距离，不受反射面材质的影响，在面对不同颜色不同材质的反射面时均能获得比较准确的距离数据。

优选的，所述TOF传感器的第六引脚和第五引脚分别与输入电容C1的正极和负极对应连接，通过输入电容C1可以提高对TOF传感器的抗干扰作用，即使外部电源杂波干扰很大，通过输入电容C1也可以进行滤波，对TOF传感器的工作起到保护作用。

优选的，所述MCU的第八引脚和第七引脚分别与输入电容C2的正极和负极对应连接，通过输入电容C2可以提高对MCU的抗干扰作用，即使外部电源杂波干扰很大，通过输入电容C2也可以进行滤波，对MCU的工作起到保护作用。

优选的，所述MCU与TOF传感器连接的电路上安装有电阻R1、R2、R3和R4，其中电阻R1的一端连接在TOF传感器的IIC时钟口引脚与MCU的SCL1引脚连线上，电阻R1的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R2的一端连接在TOF传感器的IIC数据口引脚与MCU的SCL2引脚连线上，电阻R2的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R3的一端连接在TOF传感器的中断输出口引脚与MCU的INT引脚连线上，电阻R3的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R4的一端连接在TOF传感器的使能端引脚与MCU的EN引脚连线上，电阻R4的另外一端与外部电源VCC连接。通过设置电阻R1、R2、R3和R4可以确保MCU与TOF传感器之间的电流及信号传输稳定。

本实用新型提供的一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路的有益效果在于：本实用新型利用TOF传感器替代红外传感器，提升控制电路的稳定性、抗干扰能力和适应能力。实际工作时，TOF传感器通过IIC时钟口、IIC数据口、中断输出口、使能端与MCU连接。在TOF传感器每次上电前，MCU将校准数据提供给TOF传感器，启动TOF传感器测距算法；TOF传感器通过测量信号飞行时间获得测量数据提供到MCU，MCU对获得数据进行偏频校准，获得最终的距离数据。MCU根据距离数据与预设阈值比较，判断是否感应有效，当感应有效持续一段时间，再进入感应无效时即控制驱动芯片驱动水阀电机进行冲水。由于TOF传感器发射与接收部分均封装在一起，发射面与接收面之间角度误差极小，也不受PCB贴片工艺影响，大大提高了产品的一致性。并且，TOF传感器自带测距算法，直接输出测量数据，相比红外感应接受的微弱信号，抗干扰能力有较大提升。此外TOF传感器通过计算飞行时间计算距离，不受反射面材质的影响，在面对不同颜色不同材质的反射面时均能获得比较准确的距离数据。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

图中：1、TOF传感器；2、MCU；3、电机驱动芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路。

参照图1所示，一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路，包括：MCU2、TOF传感器1和电机驱动芯片3，其中TOF传感器1分别通过IIC时钟口引脚、IIC数据口引脚、中断输出口引脚和使能端引脚与MCU2上的SCL1引脚、SCL2引脚、INT引脚和EN引脚对应连接，所述MCU2与TOF传感器1连接的电路上安装有电阻R1、R2、R3和R4，其中电阻R1的一端连接在TOF传感器1的IIC时钟口引脚与MCU2的SCL1引脚连线上，电阻R1的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R2的一端连接在TOF传感器1的IIC数据口引脚与MCU2的SCL2引脚连线上，电阻R2的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R3的一端连接在TOF传感器1的中断输出口引脚与MCU2的INT引脚连线上，电阻R3的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R4的一端连接在TOF传感器1的使能端引脚与MCU2的EN引脚连线上，电阻R4的另外一端与外部电源VCC连接。通过设置电阻R1、R2、R3和R4可以确保MCU2与TOF传感器1之间的电流及信号传输稳定；

TOF传感器1的第六引脚与外部电源VCC连接，TOF传感器1的第五引脚接地，所述TOF传感器1的第六引脚和第五引脚分别与输入电容C1的正极和负极对应连接，通过输入电容C1可以提高对TOF传感器1的抗干扰作用，即使外部电源杂波干扰很大，通过输入电容C1也可以进行滤波，对TOF传感器1的工作起到保护作用；

MCU2的第五引脚与电机驱动芯片3的第二引脚连接，MCU2的第六引脚与电机驱动芯片3的第三引脚连接，MCU2的第七引脚接地，MCU2的第八引脚与外部电源VCC连接，所述MCU2的第八引脚和第七引脚分别与输入电容C2的正极和负极对应连接，通过输入电容C2可以提高对MCU2的抗干扰作用，即使外部电源杂波干扰很大，通过输入电容C2也可以进行滤波，对MCU2的工作起到保护作用；

所述电机驱动芯片3的第一引脚与外部电源VCC连接，电机驱动芯片3的第四引脚接地，电机驱动芯片3的第五引脚与电机外壳连接，电机驱动芯片3的第六引脚、第七引脚和第八引脚分别与水阀电机连接。

本实用新型利用TOF传感器1替代红外传感器，提升控制电路的稳定性、抗干扰能力和适应能力。实际工作时，TOF传感器1通过IIC时钟口、IIC数据口、中断输出口、使能端与MCU2连接。在TOF传感器1每次上电前，MCU2将校准数据提供给TOF传感器1，启动TOF传感器1测距算法；TOF传感器1通过测量信号飞行时间获得测量数据提供到MCU2，MCU2对获得数据进行偏频校准，获得最终的距离数据。MCU2根据距离数据与预设阈值比较，判断是否感应有效，当感应有效持续一段时间，再进入感应无效时即控制电机驱动芯片3驱动水阀电机进行冲水。由于TOF传感器1发射与接收部分均封装在一起，发射面与接收面之间角度误差极小，也不受PCB贴片工艺影响，大大提高了产品的一致性。并且，TOF传感器1自带测距算法，直接输出测量数据，相比红外感应接受的微弱信号，抗干扰能力有较大提升。此外TOF传感器1通过计算飞行时间计算距离，不受反射面材质的影响，在面对不同颜色不同材质的反射面时均能获得比较准确的距离数据。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于TOF传感器的感应小便池控制电路，其特征在于包括：MCU、TOF传感器和电机驱动芯片，其中TOF传感器分别通过IIC时钟口引脚、IIC数据口引脚、中断输出口引脚和使能端引脚与MCU上的SCL1引脚、SCL2引脚、INT引脚和EN引脚对应连接，TOF传感器的第六引脚与外部电源VCC连接，TOF传感器的第五引脚接地，所述MCU的第五引脚与电机驱动芯片的第二引脚连接，MCU的第六引脚与电机驱动芯片的第三引脚连接，MCU的第七引脚接地，MCU的第八引脚与外部电源VCC连接，所述电机驱动芯片的第一引脚与外部电源VCC连接，电机驱动芯片的第四引脚接地，电机驱动芯片的第五引脚与电机外壳连接，电机驱动芯片的第六引脚、第七引脚和第八引脚分别与水阀电机连接。

2.如权利要求1所述的基于TOF传感器的感应小便池控制电路，其特征在于：所述TOF传感器的第六引脚和第五引脚分别与输入电容C1的正极和负极对应连接。

3.如权利要求1所述的基于TOF传感器的感应小便池控制电路，其特征在于：所述MCU的第八引脚和第七引脚分别与输入电容C2的正极和负极对应连接。

4.如权利要求1所述的基于TOF传感器的感应小便池控制电路，其特征在于：所述MCU与TOF传感器连接的电路上安装有电阻R1、R2、R3和R4，其中电阻R1的一端连接在TOF传感器的IIC时钟口引脚与MCU的SCL1引脚连线上，电阻R1的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R2的一端连接在TOF传感器的IIC数据口引脚与MCU的SCL2引脚连线上，电阻R2的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R3的一端连接在TOF传感器的中断输出口引脚与MCU的INT引脚连线上，电阻R3的另外一端与外部电源VCC连接；电阻R4的一端连接在TOF传感器的使能端引脚与MCU的EN引脚连线上，电阻R4的另外一端与外部电源VCC连接。

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