一种具有省电功能的智能马桶及其电路的制作方法

本实用新型涉及一种智能马桶及其电路，尤其涉及一种具有省电功能的智能马桶及其电路。

背景技术：

智能马桶相对于传统马桶来说具备更多功能，同时需要电能来实现这些功能，因此需要长期插电使用。在停电等场合下，智能马桶会转用马桶内的备用电池，但备用电池的电量有限，一旦用完，马桶就不能工作，给使用者带来极大的不便。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种具有省电功能的智能马桶电路。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有省电功能的智能马桶电路，包括电池电路、市电输入端、省电控制电路、工作信号电路、处理电路和执行电路；所述市电输入端与所述处理电路连接；所述电池电路与所述省电控制电路连接，所述省电控制电路与所述工作信号电路、处理电路、执行电路连接；所述处理电路还分别与所述工作信号电路、执行电路连接，所述处理电路由所述电池电路或市电输入端供电；所述工作信号电路由所述电池电路或市电输入端供电；

当所述市电输入端与市电连接时，进入市电模式，所述市电输入端为所述处理电路供电，所述处理电路控制所述省电控制电路进入阻断模式，使所述电池电路与所述处理电路断开，所述电池电路不工作；

当所述市电输入端与市电断开时，进入电池模式；所述电池模式包括电池待机模式和电池工作模式；在电池待机模式下，所述工作信号电路未导通，不发出工作信号，所述省电控制电路进入阻断模式，使所述电池电路与所述处理电路断开，所述电池电路不工作；在电池工作模式下，所述工作信号电路导通，并发出工作信号，所述省电控制电路进入连通模式，使所述电池电路与所述处理电路电连通，为所述处理电路供电，所述处理电路控制所述执行电路执行工作。

本实用新型的智能马桶电路，通过设置相关电路配置，使马桶在使用电池作为电源时，若马桶无需工作，则自动进入电池待机模式，电池电路不工作，不消耗电池电量，这样能在停电等场合下大大节约耗电，延长电池的使用寿命。

进一步地，还包括市电检测电路，所述市电检测电路分别与所述市电输入端、处理电路连接，其用于检测市电输入端是否与市电连接，并将检测结果发送给所述处理电路。

进一步地，还包括自锁电路，所述自锁电路分别与所述处理电路、省电控制电路连接；在市电模式下，所述自锁电路用于接收所述处理电路发送的阻断保持信号，并发送信号给所述省电控制电路，使所述省电控制电路保持阻断模式，进而使所述电池电路不工作。

上述进一步的方案，在市电模式下，通过自锁电路，接收阻断保持信号，控制省电控制电路进入断路状态，不消耗电池电量。

进一步地，在电池模式下，所述自锁电路还用于掉电自锁，当所述工作信号电路发出工作信号时，所述省电控制电路进入连通模式，所述工作信号电路发出的工作信号停止后，所述处理电路发送掉电自锁信号给所述自锁电路，所述自锁电路发送信号给所述省电控制电路，使所述省电控制电路保持连通模式，以使所述电池电路持续为所述处理电路供电，所述处理电路控制所述执行电路执行工作，直至所述执行电路完成执行工作。

上述进一步的方案，在电池模式下，通过自锁电路，接收掉电自锁信号，控制省电控制电路保持在连通状态，完成执行工作后再断电。

进一步地，还包括降压电路，所述降压电路分别与所述市电输入端、省电控制电路、处理电路连接，其用于将所述市电输入端的输入电压、所述电池电路通过所述省电控制电路输入的输入电压进行降压后，为所述处理电路供电。

进一步地，所述工作信号电路包括按键开关，所述按键开关的一极与所述电池电路和市电输入端连接，其另一极分别与所述省电控制电路和处理电路连接；当所述按键开关被按下时，其两极导通，使所述工作信号电路导通，并发出工作信号至所述省电控制电路和处理电路；当所述按键开关未被按下时，其两极断开，不发出工作信号。

进一步地，所述省电控制电路包括场效应管，所述场效应管的源极与所述电池电路连接，所述场效应管的漏极与所述处理电路连接，所述场效应管的栅极分别与所述工作信号电路、自锁电路连接。

进一步地，所述省电控制电路还包括第六二极管、第七二极管、第十三电阻、第一三极管、第十九电阻和第二十电阻；所述第六二极管的正极与所述自锁电路连接，其负极与所述第一三极管的基极连接；所述第七二极管的正极与所述工作信号电路连接，其负极与所述第一三极管的基极连接；所述第十三电阻的两极分别与所述第一三极管的基极、发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第二十电阻、第十九电阻的一极连接，所述第二十电阻的另一极与所述场效应管的栅极连接，所述场效应管的源极还与所述第十九电阻的另一极连接。

进一步地，还包括自锁电路，所述自锁电路包括第二电阻和第四三极管；所述第二电阻的一极与所述处理电路连接，其另一极与所述第四三极管的基极连接，所述第四三极管的集电极与电源连接，所述第四三极管的发射极与所述省电控制电路连接。

本实用新型还提供一种具有省电功能的智能马桶，包括根据上述任一项所述的具有省电功能的智能马桶电路。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型的智能马桶电路的结构框图；

图2为本实用新型的智能马桶电路的电路图之一；

图3为本实用新型的智能马桶电路的电路图之二，包括图3A和3B，图3A为本实用新型的执行电路的电路图，图3B为本实用新型的处理电路的电路图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本实用新型的智能马桶电路的结构框图。本实用新型的具有省电功能的智能马桶电路，包括电池电路1、市电输入端、省电控制电路2、降压电路3、自锁电路4、工作信号电路5、处理电路6、执行电路7和市电检测电路8。

该电池电路1与省电控制电路2连接，该省电控制电路2与降压电路3连接，该省电控制电路2有两种模式：阻断模式和连通模式，在阻断模式下，省电控制电路2控制电池电路 1与降压电路3间断开，使电池电路1不工作，在连通模式下，省电控制电路2控制电池电路1与降压电路3连通，使电池电路1为降压电路3供电。

该市电输入端与降压电路3连接，当市电输入端与市电连通时，即可为降压电路3供电。该降压电路3分别与处理电路6、执行电路7、自锁电路4连接，其将输入电压(由市电或电池作为电源)降压后为处理电路6和执行电路7供电。

该工作信号电路5的输入端分别与电池电路1和市电输入端连接，其输出端与分别与省电控制电路2、处理电路6连接，将工作信号分别输出到省电控制电路2、处理电路6；该工作信号电路5断开时，即工作信号电路5的输出端与输入端断开，使该输出端与供电电压(通过电池电路1或市电输入端)断开，输出端不发出工作信号；该工作信号电路5导通时，即工作信号电路5的输出端与输入端连通，使该输出端与供电电压(通过电池电路1或市电输入端)连通，输出端发出工作信号。

该处理电路6、自锁电路4、省电控制电路2依次连接，处理电路6将掉电自锁信号或阻断保持信号输入到自锁电路4，自锁电路4发送信号给省电控制电路2，使省电控制电路2进入阻断模式或连通模式。该处理电路6与执行电路7连接，处理电路6发送信号控制执行电路7执行工作；在本实施例中，该执行电路7的功能具体是马桶冲水功能，在其他实施方式中也可以是实现其他功能如座圈加热、暖风烘干、臀部清洗等功能。

该市电输入端、市电检测电路8、处理电路6依次连接，通过市电检测电路8检测市电输入端是否与市电连接，并将检测结果发送给所述处理电路6，处理电路6根据检测结果控制电路是否进入市电模式。

本智能马桶电路根据电源使用市电或电池分为市电模式和电池模式：

1)当该市电输入端与市电连接时，进入市电模式：该处理电路6发送阻断保持信号至自锁电路4，自锁电路4接收阻断保持信号后发送信号至省电控制电路2，省电控制电路2进入阻断模式，将电池电路1与降压电路3断开，电池电路1不工作，由市电输入端为降压电路 3供电，降压电路3将市电电压降至处理电路6和执行电路7的供电电压并为其供电。

2)当该市电输入端与市电断开时，进入电池模式，电池模式具体分为电池待机模式和电池工作模式：

2.1)电池待机模式

工作信号电路5断开，不发出工作信号；省电控制电路2进入阻断模式，将电池电路1 与处理电路6断开，电池电路1不工作，不耗费任何电量。

2.2)电池工作模式

工作信号电路5导通，并发出工作信号；省电控制电路2收到该工作信号，进入连通模式，将电池电路1与降压电路3连通，降压电路3将电池电压降至处理电路6和执行电路7 的供电电压并为其供电；处理电路6接收到工作信号电路5发送的工作信号后，控制执行电路7执行工作。

进一步地，当工作信号电路5发出的工作信号停止后，省电控制电路2不会立刻进入阻断模式，使执行电路7停止工作，而是进入掉电自锁模式，使处理电路6和执行电路7保持供电，直至执行电路7完成需要一段时间才能执行完毕的工作，即完成马桶冲水动作，具体设置如下：该工作信号电路5发出的工作信号停止后，处理电路6发送掉电自锁信号给自锁电路4，自锁电路4收到后，发送信号给省电控制电路2，使省电控制电路2保持连通模式，以使电池电路1与降压电路3连通，进持续为处理电路6和执行电路7供电，处理电路6继续控制执行电路7完成执行工作；执行工作完成后，处理电路6停止发送掉电自锁信号给自锁电路4，省电控制电路2进入阻断模式，电池电路1停止为处理电路6和执行电路7供电，进入电池待机模式，不耗费任何电池电量。

具体地，本实用新型的智能马桶电路的具体电路设置如下，请同时参阅图2和3：

该电池电路1包括9V电池、第一连接器CN1、第一电容C1、第四电容C4和第四二极管D4。该9V电池分别与第一连接器CN1的引脚1、第一电容C1的正极、第四电容C4的一极以及第四二极管D4的正极连接，第一连接器CN1的引脚2、第一电容C1的负极、第四电容C4的另一极均接地；第四二极管D4的负极与输出电压端口VDD连接。其中，第一电容C1、第四电容C4起滤波作用，第四二极管D4的作用是隔离并保护电池。

该输出电压端口VDD还通过第三二极管D3与24V的市电输入端连接，该市电输入端与第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极与VDD连接。VDD作为供电电压，在市电连通时通过市电输入端供给电压，在市电断开时，通过电池电路1供给电压。该第三二极管D3是肖特基二极管，其作用是当市电没有连通而用电池供电时，电池的电压不会反馈到其他市电供电电路中，增加电池使用寿命。该市电输入端还与第二连接器CN2的引脚1连接，第二连接器CN2的引脚2接地。

该工作信号电路5包括第四电阻R4、按键开关K1、第三稳压二极管ZD3。该工作信号电路5的输入端与输出电压端口VDD连通。该VDD、第四电阻R4、按键开关K1依次串接。该按键开关K1的一极与第四电阻R4连接，其另一极分别与第三稳压二极管ZD3的负极、处理电路6的第一芯片U1的32引脚(通过图中的K1端口)以及省电控制电路2的输入端连接，该第三稳压二极管ZD3的正极接地。该第四电阻R4为限流电阻。该第十一电容C11 为滤波电容，其作用是抗干扰。按键开关K1为马桶手动冲水按键，当使用者按下该按键开关时，其两极接通，使工作信号电路5导通，VDD(市电供电或电池供电)作为供电电压为工作信号电路5供电，该工作信号电路5的输入端与其输出端连通，发出马桶冲水的工作信号，并通过其输出端发送至省电控制电路2的输入端以及处理电路6的第一芯片U1的32引脚。

该自锁电路4包括第二电阻R2和第四三极管Q4。第二电阻R2作为自锁电路4的输入端与处理电路6的第一芯片的引脚14连接，第二电阻R2的另一极与第四三极管Q4的基极连接，第四三极管Q4的集电极与降压电路3的5V输出电压连接，第四三极管Q4的发射极作为自锁电路4的输出端与省电控制电路2的第六二极管D6的正极连接。该第二电阻R2为限流电阻。当该自锁电路4接收到处理电路6的引脚14发送的阻断保持信号时，则自锁电路 4发送信号至省电控制电路2使其保持阻断模式，当收到处理电路6的引脚14发送的掉电自锁信号时，则自锁电路4发送信号至省电控制电路2使其保持连通模式。

该省电控制电路2包括第七电阻R7、第六电阻R6、第六二极管D6、第七二极管D7和第十一电容C11、第十三电阻R13、第二十电阻R20、第十九电阻R19、第一三极管Q1和场效应管Q5。该省电控制电路2与工作信号电路5所连接的输入端，分别与第七电阻R7、第六电阻R6以及第十一电容C11的一极连接，该第六电阻R6的另一极与第七二极管D7的正极连接，第七二极管D7的负极与第一三极管Q1的基极连接。该第七电阻R7、第十一电容 C11的另一极接地。该第六电阻R6为限流电阻，第七电阻R7为下拉电阻。该省电控制电路 2与自锁电路4所连接的输入端，与第六二极管D6的正极连接，第六二极管D6的负极与第一三极管Q1的基极连接。该第十三电阻R13的两极分别与第一三极管Q1的基极、发射极连接，该第一三极管Q1的集电极分别与第二十电阻R20、第十九电阻R19的一极连接。该第十九电阻R19的另一极与场效应管Q5的源极连接。该第二十电阻R20的另一极与场效应管 Q5的栅极连接。该场效应管Q5的源极还分别与电池电路1的第四二极管D4的负极、与市电输入端连接的第三二极管D3的负极连接，该场效应管Q5的漏极与降压电路3的输入端连接。该与工作信号电路5连接的第七二极管D7、与自锁电路4连接的第六二极管D6的作用相当于或门，只要工作信号电路5发来工作信号(同时自锁电路4没有发来阻断保持信号) 或自锁电路4发来掉电自锁信号，则第一三极管Q1导通，进而使场效应管Q5的源极和漏极导通。若自锁电路4发来阻断保持信号，则无论工作信号电路5有没有发出工作信号，第一三极管Q1均不导通。该第十三电阻R13是下拉电阻，其作用是，当第七二极管D7和第六二极管D6均没有工作信号或掉电自锁信号输出时，确保第一三极管Q1不导通。该第十九电阻 R19是上拉电阻，其作用是，当第一三极管Q1不导通时，确保场效应管Q5的源极和漏极不导通。第二十电阻R20为限流电阻。

通过控制场效应管Q5的栅极的电压，即可控制场效应管Q5的源极和漏极导通或断开，由于该场效应管Q5的源极和漏极分别与电池电路1、降压电路3连接，进而可控制电池电路 1与降压电路3导通或断开，当场效应管Q5的源极和漏极导通，即对应省电控制电路2进入连通模式，当场效应管Q5的源极和漏极断开，即对应省电控制电路2进入阻断模式。

该降压电路3包括第二电容C2、第五电容C5、第三电容C3、第六电容C6、第二芯片 U2、第一二极管D1、第一电感L1、第九电阻R9和第十电阻R10。该第二芯片U1为稳压芯片，其具体型号为LM2576-ADJ。该降压电路3的输入端还通过第二二极管D2与市电输入端连接，该市电输入端与第二二极管D2的正极连接，该第二二极管D2的负极与降压电路3的输入端连接，降压电路3的输入端分别与场效应管Q5的漏极、第二电容C2的正极、第五电容C5的一极以及第二芯片U2的VIN引脚连接。第二电容C2的负极、第五电容C5的另一极、第二芯片U2的ON/OFF引脚和GND引脚均接地。第二芯片U2的OUTPUT引脚分别与第一二极管D1的负极、第一电感L1的一极连接，第一电感L1的另一极分别与第三电容C3 的正极、第六电容C6的一极、第九电阻R9的一极以及降压电路3的5V输出电压端口连接，第九电阻R9的另一极分别与第十电阻R10的一极、第二芯片U2的FEEDBACK引脚连接。第一二极管D1的正极、第三电容C3的负极、第六电容C6的另一极、第十电阻R10的另一极均接地。该第二二极管D2和第一二极管D1为肖特基二极管，第二二极管D2起隔离作用，使电池提供的电压不会反馈到其他市电供电电路，第一二极管D1的作用是为电感电流续流。该第二电容C2、第五电容C5、第三电容C3、第六电容C6起滤波作用。该第九电阻R9和第十电阻R10组成电压反馈电路，提供电压基准点，使电压降至5V。该降压电路3的输入端与市电输入端连接，同时通过场效应管Q5与电池电路1连接，由市电或电池供电，将其电压降至5V后输出，作为处理电路6、执行电路7和自锁电路4供电。

该市电检测电路8包括第十五电阻R15、第十四电阻R14和第一稳压二极管ZD1。市电输入端与第十五电阻R15的一极连接，第十五电阻R15的另一极分别与第十四电阻R14的一极、第一稳压二极管ZD1的负极、处理电路6的第一芯片的引脚27连接，第十四电阻R14 的另一极、第一稳压二极管ZD1的正极均接地。该第十五电阻R15、第十四电阻R14起分压作用，将24V的市电电压转换为2.2V的安全电压输出到第一芯片U1。该第一稳压二极管ZD1 起保护作用，使检测信号的电压不会高于5.1V而烧坏第一芯片U1。

该处理电路6包括第一芯片U1、第七电容C7、第八电容C8、第一晶振Y1、第十六电阻R16、第十四电容C14、第九电容C9、第十电容C10、第一电阻R1、第三电阻R3、第二三极管Q2。该第一芯片U1为微处理器，其具体型号为ATmega8A-AU，其引脚7分别与第一晶振Y1的一极、第七电容C7的一极连接，引脚8分别与第一晶振Y1的另一极、第八电容C8的一极连接，第七电容C7的另一极、第八电容C8的另一极均接地。第一芯片U1的引脚10-13分别与执行电路7连接，引脚14与自锁电路4的第二电阻R2连接，引脚27与市电检测电路8的第十五电阻R15连接，引脚29分别与第十六电阻R16的一极、第十四电容 C14的一极连接，第十四电容C14的另一极接地，第十六电阻R16的另一极与降压电路3的 5V输出电压连接。第一芯片U1的引脚6、4、18、20均与降压电路3的5V输出电压连接，还分别与第九电容C9、第十电容C10的一极连接，第九电容C9、第十电容C10的另一极均接地，引脚21、5、3均接地。第一芯片U1的引脚32分别与第一电阻R1的一极、第二三极管Q2的集电极连接，第一电阻R1的另一极与降压电路3的5V输出电压连接，第二三极管 Q2的基极串接第三电阻R3后与按键开关K1连接，第二三极管Q2的发射极接地。按键开关 K1的信号通过该引脚32输入到第一芯片U1中。

该执行电路7包括第三芯片U3、第四芯片U4、第五连接器CN5、第六连接器CN6。该第三芯片U3和第四芯片U4的型号均为TA8428K，第三芯片U3的VCC引脚与降压电路3 的5V输出电压连接，其IN1引脚和IN2引脚分别与第一芯片的引脚12和引脚13连接。第三芯片U3的GND引脚接地，其OUTA引脚和OUTB引脚通过第五连接器CN5与马桶的上冲水电磁阀连接。第四芯片U4的VCC引脚与降压电路3的5V输出电压连接，其IN1引脚和IN2引脚分别与第一芯片的引脚10和引脚11连接。第四芯片U4的GND引脚接地，其 OUTA引脚和OUTB引脚通过第六连接器CN6与马桶的下冲水电磁阀连接。

上述智能马桶电路的具体工作过程如下：

1)市电模式

通过市电输入端输入24V电压，经降压电路后降为5V电压，输出到处理电路、执行电路和自锁电路为其电路元件供电。同时，市电检测电路检测到市电信号，输入到处理电路的第一芯片U1的引脚27，第一芯片U1即通过引脚14发送阻断保持信号至自锁电路，自锁电路发送信号至省电控制电路的第六二极管D6，使第一三极管Q1断开，进而使场效应管Q5 的源极和漏极保持断开，省电控制电路进入阻断模式，电池电路与降压电路断开，不消耗电池电量。使用者将马桶冲水的按键开关K1按下后，工作信号电路导通，工作信号传送至第一芯片U1的引脚32，第一芯片U1控制执行电路开启马桶冲水电磁阀，进行冲水。

2)电池模式

2.1)电池待机模式：市电输入端与市电断开，没有输入电压。按键开关K1并未被按下，其两极断开，工作信号电路断开，不输出工作信号，自锁电路也没有任何输出信号，省电控制电路的第一三极管Q1断开，使场效应管Q5的源极和漏极断开，省电控制电路进入阻断模式，电池电路与降压电路断开，不消耗电池电量。

2.2)电池工作模式：市电输入端与市电断开，没有输入电压。按键开关K1被按下，其两极连通，工作信号电路导通，并输出工作信号至省电控制电路的第七二极管D7，使第一三极管Q1连通，进而使场效应管Q5的源极和漏极连通，省电控制电路进入连通模式，电池电路与降压电路连通，经降压电路后降为5V电压，输出到处理电路、执行电路和自锁电路为其电路元件供电。同时，工作信号传送至第一芯片U1的引脚32，第一芯片U1控制执行电路开启马桶冲水电磁阀，进行冲水。按键开关K1不再被按下后，工作信号电路断开，传送至第一芯片U1的引脚32的工作信号停止，第一芯片U1的引脚14即刻发出掉电自锁信号至自锁电路，自锁电路发送信号至省电控制电路的第六二极管D6，使第一三极管Q1连通，进而使场效应管Q5的源极和漏极连通，省电控制电路进入连通模式，电池电路与降压电路连通，经降压电路后降为5V电压，输出到处理电路、执行电路和自锁电路为其电路元件供电。第一芯片U1继续控制执行电路开启马桶冲水电磁阀，进行冲水。当冲水动作执行完毕时，第一芯片U1的引脚14停止发出掉电自锁信号至自锁电路，自锁电路也没有任何输出信号，省电控制电路进入阻断模式，电路进入电池待机模式，不消耗电池电量。

本实用新型还提供一种具有省电功能的智能马桶，包括上述具有省电功能的智能马桶电路。

本实用新型的智能马桶及其电路，通过设置相关电路配置，使马桶在使用电池作为电源时，若马桶无需工作，则自动进入电池待机模式，电池电路不工作，不消耗电池电量，这样能在停电等场合下大大节约耗电，延长电池的使用寿命。进一步地，在市电模式下，通过自锁电路，接收阻断保持信号，控制省电控制电路进入断路状态，不消耗电池电量；进一步地，在电池模式下，通过自锁电路，接收掉电自锁信号，控制省电控制电路保持在连通状态，完成执行工作后再断电。本实用新型的电路，不仅可使用在马桶冲水功能上，还可以使用在智能马桶的其他功能上，如座圈加热、暖风烘干、臀部清洗等功能，电路结构简单，适用范围广。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。