一种智能马桶控制系统的制作方法

本实用新型涉及智能马桶技术领域，尤其涉及一种智能马桶控制系统。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对生活质量要求也越来越高。现阶段马桶主要为机械式马桶，靠手动来控制，频繁操作也使卫浴使用寿命减短，但有时忘记冲水及换气，给生活带来极大的不便。

智能马桶起源于日本，现流行于日本和韩国，日本72％的普及率和韩国45％的普及率成为智能马桶全球最大消费国、技术产品出口国，中国自1998年首次生产只能便器以来，国内定位目标消费人群几乎是高收入人群。近年来智能马桶已慢慢走进寻常百姓家。智能座便器属于更新换代的革命性产品，迎合了未来人性化的卫浴发展趋势，智能座便器是以微电脑数字处理系统、纳米材料、激光或热合等成熟的高科技含量为技术手段，达到和实现传统的冲水式坐使器、简易式便槽根本无法解决的污染与环保相矛盾的问题。从而不仅从技术上和方式上乃至村料上都是新突破与改革。

目前市面上智能马桶的功能大体有如下一些：集温水洗净、按摩、暖圈、夜光等多项功能于一身，提供更佳的洁身功效和舒适的清洗体验。双喷嘴设计，提供臀部清洁与女性清洁，清洗到位。独特脉冲冲洗模式，SPA按摩功效。座圈及上盖使用抗菌材质，减少交叉感染，健康选择。座便圈及水温皆可加热，三档温度选择，舒适享受。水流强度3级可调，满足不同需求。静音缓降盖板，安静、安全。暖风烘干，无需用纸，使用更加方便舒适。抽风及臭氧双重除臭，快速清除异味。节电模式选择，省电更环保。光感启动蓝色夜光功能，方便夜间使用。

但是，以上功能不是一体化实现，操作较为复杂，自动化程度不高，功能上也有不够完善的地方，且成本较高。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能马桶控制系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能马桶控制系统，其特征在于：包括微控制器、温度传感电路、红外传感电路、压力传感电路、按键输入电路、座温加热电路、水温加热电路、热风烘干电路、冲洗电路、夜灯模式电路，所述微控制器与温度传感电路、红外传感电路、压力传感电路、按键输入电路、座温加热电路、水温加热电路、热风烘干电路、冲洗电路、夜灯模式电路电连接。

上述的一种智能马桶控制系统，其特征在于：所述微控制器为FPGA芯片。

上述的一种智能马桶控制系统，其特征在于：所述温度传感电路为pt100铂热电阻组成的桥式电路。

上述的一种智能马桶控制系统，其特征在于：所述红外传感电路由一个高发射功率红外发光二极管和一个高灵敏度红外接收管组成。

上述的一种智能马桶控制系统，其特征在于：所述压力传感电路是利用单晶硅的压阻效应制成的压力检测电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的智能马桶相对于常用家用坐便器增加了更多的功能，除了温度控制、洗净、烘干这些常用功能，还增加了红外传感器、压力传感器自启动马桶开始执行各项功能，以及夜灯工作模式；采用FPGA控制，可靠性更高，可实现一体化操作，成本较低，使用更加便捷、舒适、健康、环保、智能化。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的温度传感电路原理图。

图3是本实用新型的加热电路原理图。

图4是本实用新型的冲洗电路的电机控制电路原理图。

图5是本实用新型的压力传感器电路原理图。

图6是本实用新型的红外传感器电路原理图。

图7是本实用新型的夜灯模式电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种智能马桶控制系统，其特征在于：包括微控制器1、温度传感电路2、红外传感电路3、压力传感电路4、按键输入电路5、座温加热电路6、水温加热电路7、热风烘干电路8、冲洗电路9、夜灯模式电路10，所述微控制器1与温度传感电路2、红外传感电路3、压力传感电路4、按键输入电路5、座温加热电路6、水温加热电路7、热风烘干电路8、冲洗电路9、夜灯模式电路10电连接。

如图2所示，为温度传感电路原理图。电桥不平衡时输出两点间产生电压差，经过两个电压跟随器稳定输出后送入差分式运算放大器进行一倍放大。温度传感器PT100在外界温度不是1度时，电桥输出电压差为3T/100(T为传感器感受到的外界温度)，经过电压跟随器及差分运放处理后输出电压为3T/100v。电路输出电压送入A/D转换器处理，将模拟电压量转换为数字量输出，送入FPGA芯片。

如图3所示，为座温加热电路、或者水温加热电路、或者热风烘干电路的电路图，是用双向可控硅控制的电路。图中的光耦MOC3041是用来隔离可控硅上的交流高压和直流低压控制信号的，其输出用来触发双向可控硅BTA12。MOC3041是一个6引脚的芯片，它的输入电流为60Ma,电阻R1用来限制输入电流；控制信号为从FPGA芯片输出的高电平信号，经过反向器后使MOC3041内部的LED灯点亮，光控可控硅同时导通，继而给双极性可控硅BTA12一个触发电压，BTA12导通，电阻丝通电，加热电路开始工作。

因为功率放大电路的输出不能是一个简单的开关量，故输入电炉的加热功率是连续可调的；另一方面双极性可控硅能保证电阻丝在交流电压源的正负半周均工作，增大电源的利用率，而且可控硅工作在过零触发状态，提高了设备的功率因数，也减轻了对电网的干扰。

如图4所示，为冲洗电路的电机控制电路原理图。主要由两两对角的四个三极管导通与否控制电机的正反转，接受控制部分信号后，四个三极管中相对角的两个三极管导通，另两个对角三极管截止，此状态周而复始循环，电机进入正转反转交替执行的模式中。

由PWM1，PWM2两个节点输入FPGA控制芯片输出的PWM波形与正反转信号的配合，电机进入正转或反转模式。若PWM1＝‘1’，PWM2＝‘0’，则Q4导通Q1截止，即Q4集电极变低电平Q1集电极变高电平，继而Q3、Q6导通Q5、Q2截止，电机进入正转模式；若PWM1、PWM2是相反的状态，即可推出Q5、Q2导通Q3、Q6截止，即电机进入反转模式。

如图5所示，为压力传感器电路原理图，压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应制成的器件，也就是在单晶硅的基片或硅杯上用扩散工艺、离子注入工艺或溅射工艺制成一定形状的应变元件，当压力传感器受到压力时，传感器中的应变元件的电阻发生变化，从而输出相应的电压变化。如图示A1、A2构成同相比例运算电路，它们的同相端连接硅压阻式传感器的输出端，A3组成一个差分比例运算电路，它将双端输入信号变为单端输出的输出电路，A4组成的电压跟随器用作零压力调整，在输入压力为零时，调整RP2可使输出为零。电容C1在这里通过自身的充放电使电路更稳定。因此，这个压力传感器应用电路可以通过感知压力的变化而输出一个相应的电压信号，实现了将压力参数转变成电信号输出的功能。

如图6所示，为红外传感器电路原理图，反射式压力传感器内部由一个高发射功率红外发光二极管和一个高灵敏度红外接收管组成，它能自行发出红外光，受到外界障碍物的反射接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式体现出来，一旦接收管接收到信号，输出端将输出低电平，通过调节滑动变阻器R4可以调节红外对管的灵敏度，当红外对管检测到白线或黑线却不能送出信号时，可以调节R4来增大其灵敏度。

如图7所示，为夜灯模式电路原理图，红外传感输入经一个非门后给三极管Q1发射极一个高电平信号，当外界光照强度下降时，光敏电阻R1的阻值急剧增大，导致三极管Q2基极电压变为低电平后截至，三极管Q3导通且集电极变成低电平，及Q1基极变为低电平，于是三极管Q1导通。Q1导通后给双极性可控硅一个触发电平，可控硅导通，点灯被点亮开始工作。

综上所述，本实用新型的智能马桶相对于常用家用坐便器增加了更多的功能，除了温度控制、洗净、烘干这些常用功能，还增加了红外传感器、压力传感器，当人坐上马桶，通过压力和红外检测实现自启动马桶开始执行各项功能，另外，当光线较暗或者夜间时，可开启夜灯工作模式自动照明。采用FPGA控制，可靠性更高，可实现一体化操作，成本较低，使用更加便捷、舒适、健康、环保、智能化。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。