一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能淋浴器设备，特别涉及一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器。
【背景技术】
[0002]淋浴室作为个人家庭及学校公司等公众场所的基础设施，是水资源消耗的一大场所。然而，在洗浴时，会有大量的时间站在淋浴头喷出水位的范围之外，造成不必要的水资源浪费。当前的大多数淋浴器设计过分追求水量大，范围广，导致很多不必要的洗浴用水被白白浪费掉。
[0003]此外，在洗浴时常常会遇到眼睛被遮住的情况。有节水意识的人会再洗头搓澡之前将沐浴器关掉，可一旦眼睛被遮住，要耗费很长的时间才能够找到沐浴开关，而且极易发生滑倒等意外状况，这为洗浴者带来了不必要的麻烦和危险。而有些人则会一直将淋浴器打开，这样虽然很方便但却也造成了不必要的水资源浪费。
[0004]另一方面在打开淋浴器之后往往会花费很长的时间进行水温调节，在淋浴的过程中，水温有时也会忽冷忽热，这不仅让人心烦，更有可能出现烫伤的情况。在学校公寓及公司澡堂等地方，热水是统一供给的，时常出现洗浴到一半突然没有热水的情况，着实让人头疼。
[0005]当前出现了很多淋浴器的创新设计，然而大部分仅仅局限于外观，机械结构，操作方式，安装形式等层面；少部分设计关注到了水温恒定等的问题，但所构建的解决方案着实复杂，难以进行大规模普遍应用。并且考虑到淋浴室的温度及水流特点，一般智能设备所具有的传感器如红外传感器，距离传感器等难以使用。
【发明内容】
[0006]针对上述【背景技术】中的问题，被发明提供了一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，具有跟踪，节水，控温等功能，结构简单，成本低廉，操作便捷，效果良好，非常适合于在家庭及学校公司等地进行使用。
[0007]本发明的技术方案是:
本发明包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管和热水供给管，冷水供给管和热水供给管连接到调节阀门的输入端，冷水供给管经冷水阀门连接到调节阀门的输入端，调节阀门输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱中，导管经导管阀门连接缓存箱，缓存箱的输出端经出水阀门连接出水管的一端，出水管的另一端连接淋浴喷头；靠近淋浴喷头位置的出水管设有两段柔性连接管，两段柔性连接管上分别连接有两个相互垂直布置安装的转动关节，两个转动关节分别为第一转动关节和第二转动关节，第一转动关节、第二转动关节分别与第一舵机、第二舵机的输出轴连接进行转动控制，淋浴喷头的喷头侧面安装有摄像头，摄像头与淋浴喷头朝向相同；冷水阀门、导管阀门和出水阀门分别连接冷水阀门控制电机、导管阀门控制电机和出水阀门控制电机；热水供给管上安装有用于检测热水的液体检测传感器，缓存箱安装有用于箱内水温检测的温度传感器，缓存箱上安装有控制模块和与控制模块连接的控制显示板；控制模块包括核心单片机处理模块和阀门控制模块，由液体检测传感器和温度传感器构成传感器模块，由第一舵机、第二舵机和摄像头构成人体跟踪模块，核心单片机处理模块分别与阀门控制模块、传感器模块、人体跟踪模块和控制显示板连接。
[0008]所述的缓存箱由保温材料制成。
[0009]所述的摄像头的镜头上安装有模糊玻璃。
[0010]所述的核心单片机处理模块包括单片机Ul、芯片接口 U2、芯片接口 U3、芯片接口U4、芯片接口 U5和芯片接口 U6，单片机Ul分别与芯片接口 U2、芯片接口 U3、芯片接口 U4、芯片接口 U5和芯片接口 U6连接。
[0011]所述的阀门控制模块包括冷水阀门控制模块、导管阀门控制模块和出水阀门控制模块，冷水阀门控制模块包括芯片DHl、芯片DLl和冷水阀门控制电机Dl，冷水阀门控制电机Dl的两端分别经芯片DHl、芯片DLl与核心单片机处理模块的芯片接口 U3的输出端连接；导管阀门控制模块包括芯片DH2、芯片DL2和导管阀门控制电机D2，导管阀门控制电机D2的两端分别经芯片DH2、芯片DL2与核心单片机处理模块的芯片接口 U3的输出端连接；出水阀门控制模块包括芯片DH3、芯片DL3和出水阀门控制电机D3，出水阀门控制电机D3的两端分别经芯片DH3、芯片DL3与核心单片机处理模块的芯片接口 U3的输出端连接。
[0012]所述的人体跟踪模块中的第一舵机J1、第二舵机J2分别连接到核心单片机处理模块的芯片接口 U3的C14和C12脚上，摄像头的引脚通过18针插槽与核心单片机处理模块的芯片接口 U3及芯片接口 U2连接。
[0013]所述的传感器模块中，液体检测传感器和温度传感器分别连接到核心单片机处理模块的芯片接口 U5的E25和E26脚上。
[0014]所述的控制显示板安装有系统开关按钮、跟踪开关按钮、出水开关按钮、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、蜂鸣报警器、LED数码管；系统开关按钮、跟踪开关按钮、出水开关按钮、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、蜂鸣报警器、LED数码管分别连接到芯片接口 U2上。
[0015]本本发明具有以下优点:
本发明能够通过机器视觉跟踪洗浴者的运动，并调整淋浴头的姿态角度。以确保洗浴用水能够被高效地利用。当人所处位置超出跟踪范围时，淋浴器自动进入睡眠状态，当洗浴者再次进入跟踪范围时，自动出水，从而达到节约水资源的目的。添加模糊玻璃，及图片实时销毁功能，消除用户的隐私顾虑。
[0016]当洗浴者因为洗头等事项眼睛被遮住时，只要随便走几步，进入跟踪范围即可淋浴，大大方便使用，无需再担心找不到淋浴器开关的位置。
[0017]另一方面，使用出水缓冲技术，使得出水水温尽可能恒定。当热水不足时，则会产生蜂鸣警报，提醒用户热水不足，但仍可利用缓冲箱中的热水快速完成洗浴，再也不用担心洗到一半突然没热水的情况。
[0018]本发明成本较低，操作简便，特别适合在家庭及公共洗浴室使用，可以在大大节省水资源的同时增加洗浴体验，易于推广。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的产品结构示意图。
[0020]图2是本发明淋浴喷头端的局部放大图。
[0021]图3是本发明控制显示板的局部放大图。
[0022]图4是本发明各个模块连接图。
[0023]图5是本发明各个模块的详细连接图。
[0024]图6是本发明的恒温供水执行流程图。
[0025]图7是实施中人体跟踪模块执行流程图。
[0026]图8是实施中机器视觉方法流程图。
[0027]图9是本发明核心单片机模块电路图。
[0028]图10是本发明的阀门控制模块电路图。
[0029]图11是本发明的两个舵机电路图。
[0030]图12是本发明的摄像头接口电路图。
[0031]图13是本发明的温度传感器电路图。
[0032]图14是本发明的液体检测传感器电路图。
[0033]图15是本发明的LED数码管连接图。
[0034]图16是本发明的开关按键连接图。
[0035]图17是本发明的两个LED指示灯连接图。
[0036]图18是本发明的蜂鸣报警器连接图。
[0037]图中:1、冷水供给管，2、热水供给管，3、调节阀门，4、液体检测传感器，5、冷水阀门，6、冷水阀门控制电机，7、导管，8、导管阀门，9、导管阀门控制电机，10、温度传感器，11、核心单片机，12、缓存箱，13、出水阀门，14、出水阀门控制电机，15、出水管，16、第一舵机，17、第二舵机，18、摄像头，20、模糊玻璃，21、淋浴喷头，22、柔性连接管，23、系统开关按钮，
24、跟踪开关按钮，25、出水开关按钮，26、红色LED指示灯，27、绿色LED指示灯，28、蜂鸣报警器，29、LED数码管，30、第一转动关节，31、第二转动关节。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0039]如图1所示，本发明包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管I和热水供给管2，其特征在于:冷水供给管I和热水供给管2连接到调节阀门3的输入端，冷水供给管I经冷水阀门5连接到调节阀门3的输入端，调节阀门3输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱12中，导管7经导管阀门8连接缓存箱12，缓存箱12的输出端经出水阀门13连接出水管15的一端，出水管15的另一端连接淋浴喷头21 ;如图2所示，靠近淋浴喷头21位置的出水管15设有两段柔性连接管22，两段柔性连接管22上分别连