一种能够防溅射的警示型节水蹲便器的制作方法

本发明涉及一种蹲便器，特别涉及了一种能够防溅射的警示型节水蹲便器。

背景技术：

在公共场合的厕所中，男性人群常常会因尿斗不足而使用蹲便器排尿，蹲便器的结构容易导致尿液溅射，使蹲便器周围潮湿，既容易产生臭味又会给排便者造成困扰。同时，人们在排便时往往会在蹲便器上阅读手机，并持续较长时间，这样容易导致肠道的各种疾病，对身体不利。此外，传统的蹲便器出水量单一，往往会冲出过多的水，造成水资源的浪费。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的是提供一种能够防溅射的警示型节水蹲便器。在排尿时升起挡水套筒防止尿液溅射，在排便时及时警示使用者结束排便，并通过单片机控制电磁阀的开启程度，达到节水的目的。

本发明的技术方案包括：

本发明包括水箱、蹲便器底座和置于蹲便器底座中的蹲便器，水箱位于蹲便器底座后方，蹲便器具有外缘部和凹坑部，蹲便器外缘部的两侧设有脚踏板，蹲便器的外缘部和凹坑部之间设有挡水套筒，蹲便器底面和蹲便器底座之间装有三个分别用于检测排尿站立位置、排便蹲立位置和凹坑部重量的压力传感器，三个压力传感器置于蹲便器和蹲便器底座；蹲便器凹坑部的两侧设有水出口，水箱经水管与水出口连接，水管上设有用于控制水流量的电磁阀，水箱上设有应急冲水开关。

所述的蹲便器外缘部的后侧下装有第一压力传感器，两侧的脚踏板下均装有第二压力传感器，蹲便器凹坑部中央下装有第三压力传感器，蹲便器底座边缘嵌装有单片机和蜂鸣器，蜂鸣器、电磁阀、pwm电机驱动模块、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器均与单片机连接；第一压力传感器实时检测蹲便器前方的排尿站立位置处所受的压力值并发送到单片机，第二压力传感器实时检测蹲便器外缘部两侧脚踏板所受的压力值并发送到单片机，第三压力传感器实时检测蹲便器凹坑部的底部所受压力值并发送到单片机，单片机将压力值进行分级并控制电磁阀的开启程度进而控制水出口出水量。

所述的挡水套筒上部伸出蹲便器，并分别与蹲便器的外缘部和凹坑部之间密封连接，挡水套筒下部的两个侧壁均设有竖直布置的齿条，两侧的齿条分别与各自的齿轮啮合；每个齿轮与一个永磁直流电动机的输出轴连接，永磁直流电动机连接pwm电机驱动模块，单片机发送控制信号到pwm电机驱动模块进而控制永磁直流电动机运行，永磁直流电动机运行通过齿轮齿条带动挡水套筒上下移动。

本发明的警示型节水蹲便器适用于男性人群。

还包括电源模块，电源模块分别连接单片机、压力传感器、pwm电机驱动模块进行供电。

所述单片机采用单片机u1，所述pwm电机驱动模块包括驱动芯片u2、二极管d1～d8、电容c1～c2和电容c4～c5，驱动芯片u2的in1～4脚分别接到单片机u1的p1.0～p1.3脚，驱动芯片u2的out1脚和out1脚连接到一个永磁串励直流电动机，out3脚和out4脚连接到另一个永磁直流电动机，驱动芯片u2的out1脚～out4脚分别经二极管d1～d4与自身的vs脚连接，驱动芯片u2的out1脚～out4脚分别经二极管d5～d8接地，驱动芯片u2的vs脚分别经电容c1～c2接地，驱动芯片u2的vs脚分别经电容c4～c5接地，驱动芯片u2的isena和isenb脚地。单片机u1的p0.1～p0.5脚与第一到第三压力传感器、蜂鸣器和电磁阀分别连接。

本发明的有益效果如下：

本发明具有防溅射、警示以及节水功能，能够根据用户的使用方式提供相应的功能。本发明既能在排尿时升起挡水套筒保持蹲便器周围清洁，又能在排便时有效警示人们尽快结束排便，同时能控制电磁阀的开闭程度，冲出适量的水，达到节水的目的。

附图说明

图1是本发明的总结构示意图。

图2是挡水套筒连接框图。

图3是本发明单片机连接框图。

图4是pwm电机驱动模块和单片机的连接电路图。

图中：蹲便器底座1、蹲便器2、挡水套筒3、第一压力传感器4、单片机5、蜂鸣器6、水出口7、永磁直流电动机8、pwm电机驱动模块9、电源模块10、脚踏板11、第二压力传感器12、电磁阀13、水箱14、应急冲水开关15、齿条16、齿轮17、第三压力传感器18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明具体实施包括水箱14、蹲便器底座1和置于蹲便器底座1中的蹲便器2，水箱14位于蹲便器底座1后方，蹲便器2具有外缘部和凹坑部，蹲便器2外缘部的两侧设有脚踏板11。蹲便器2凹坑部的两侧设有水出口7，水箱14经水管与水出口7连接，水管上设有用于控制水流量的电磁阀13，水箱14上设有应急冲水开关15。应急冲水开关15用于手动控制打开冲水。

蹲便器2的外缘部和凹坑部之间设有挡水套筒3，挡水套筒3上部伸出蹲便器2，并分别与蹲便器2的外缘部和凹坑部之间密封连接。如图2所示，挡水套筒3下部的两个侧壁均设有竖直布置的齿条16，两侧的齿条16分别与各自的齿轮17啮合；每个齿轮17与一个永磁直流电动机8的输出轴连接，永磁直流电动机8连接pwm电机驱动模块9，单片机5发送控制信号到pwm电机驱动模块9进而控制永磁直流电动机8运行，永磁直流电动机8运行通过齿轮齿条副带动挡水套筒3在外缘部和凹坑部之间上下移动。

蹲便器2底面和蹲便器底座1之间装有三个分别用于检测排尿站立位置、排便蹲立位置和凹坑部重量的压力传感器，三个压力传感器置于蹲便器2和蹲便器底座1。蹲便器2外缘部的后侧下装有第一压力传感器4，两侧的脚踏板11下均装有第二压力传感器12，蹲便器2凹坑部中央下装有第三压力传感器18，蹲便器底座1边缘嵌装有单片机5和蜂鸣器6。

第一压力传感器4实时检测蹲便器2前方的排尿站立位置处所受的压力值并发送到单片机5，用于检测是否有人在排尿站立位置；第二压力传感器12实时检测蹲便器2外缘部两侧脚踏板11所受的压力值并发送到单片机5，用于检测是否有人蹲在排便位置；第三压力传感器18实时检测蹲便器2凹坑部的底部所受压力值并发送到单片机5，用于检测凹坑部内容置的排泄物是否过满，单片机5将压力值进行分级并控制电磁阀13的开启程度进而控制水出口7出水量，起到节水的作用。

如图3所示，蜂鸣器6、电磁阀13、pwm电机驱动模块9、第一压力传感器4、第二压力传感器12和第三压力传感器18均与单片机5连接，具体实施还包括电源模块10，电源模块10分别连接单片机、压力传感器、pwm电机驱动模块9进行供电。

如图4所示，单片机5采用单片机u1，所述pwm电机驱动模块9包括驱动芯片u2、二极管d1～d8、电容c1～c2和电容c4～c5，驱动芯片u2的型号采用l298n，驱动芯片u2的in1～4脚分别接到单片机u1的p1.0～p1.3脚，由in1和in2接收到的电平信号控制转动的方向。驱动芯片u2的out1脚和out1脚连接到一个永磁直流电动机8，out3脚和out4脚连接到另一个永磁直流电动机8，驱动芯片u2的out1脚～out4脚分别经二极管d1～d4与自身的vs脚连接，驱动芯片u2的out1脚～out4脚分别经二极管d5～d8接地，驱动芯片u2的vs脚分别经电容c1～c2接地，驱动芯片u2的vs脚分别经电容c4～c5接地，驱动芯片u2的isena和isenb脚接地。

单片机的vcc和电机驱动模块vss相连，接相同电源，gnd接相同的地。由于没有调速需求，驱动芯片u2的ena和enb脚均与vcc连接。

单片机u1的p0.1～p0.5脚与第一到第三压力传感器、蜂鸣器和电磁阀分别连接。

具体实施中，单片机5可以采用atmel公司at89系列51单片机型号的产品，但不限于此；所述pwm电机驱动模块9可以采用以l298n为主控芯片的双h桥电机驱动模块，但不限于此。

本发明的工作过程如下：

排尿检测：

当使用者排尿时，平台前端的第一压力传感器4检测到压力值并持续两秒以上，传感器发出信号传送给单片机5，单片机5通过pwm电机驱动模块9控制电动机8正转，通过齿轮16和齿条17啮合驱动挡水套筒3上升和停止。当使用者排尿后离开，第一压力传感器4未检测到压力值一定时间后，单片机5控制两侧水出口7清洁挡水套筒3，并通过pwm电机驱动模块9控制电动机8反转，驱动挡水套筒3下降和停止，同时控制电磁阀13开启进行冲水。

排便检测：

当使用者排便时，蹲便器脚踏板11下的第二压力传感器12实时检测压力，第二压力传感器12检测到压力值超过一定时间后，通过单片机5控制蜂鸣器6发出声音，警示使用者尽快结束排便。当使用者排便后离开，第二压力传感器12未检测到压力值一定时间后，单片机5控制电磁阀13开启进行冲水。

尿便容量检测：

第三压力传感器18实时检测压力。当检测到压力值低于第一阈值时，开启电磁阀为最小打开量；当检测到压力值高于第一阈值低于第二阈值时，开启电磁阀为较小打开量；当检测到压力值高于第二阈值低于第三阈值时，开启电磁阀为较大打开量；当检测到压力值高于第四阈值时，开启电磁阀为最大打开量，从而达到节水的目的。