一种基于超声波的智能感应淋浴装置的制作方法

本发明涉及智能淋浴系统领域，尤其是一种基于超声波的智能感应淋浴装置。

背景技术：

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制；

淋浴不仅能清除汗垢油污，消除疲劳，舒筋活血，改善睡眠，提高皮肤的新陈代谢功能和抗病力，而且通过温水的浸泡，能够治疗某些疾病；但是现有的淋浴装置在洗浴时顶喷和手持花洒角度不可调，需要洗浴者自己调节对应站位，使用不方便；而且现有的花洒顶喷花洒是垂直喷洒，头发容易湿；所以需要一种基于超声波的智能感应淋浴装置可以实现根据洗浴者的位置调节顶喷花洒的角度。

技术实现要素：

本发明的目的在于：本发明提供了一种基于超声波的智能感应淋浴装置，解决了现有顶喷花洒装置固定设计，不能根据洗浴者的站位调节喷洒角度的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于超声波的智能感应淋浴装置，包括顶喷花洒和顶喷花洒入水管,所述顶喷花洒包括上板和喷头，所述上板和喷头间设置有气缸，所述喷头上方固定设置有滑动结构，所述顶喷花洒入水管下方设置有球形结构，所述球形结构为上下贯通式，使水流直接流入喷头中，所述滑动结构套设在球形结构上，使滑动结构和球形结构形成球绞连接，从而使喷头能在气缸的作用下实现转动；还包括感应装置，所述感应装置包括单片机和超声波电路，所述超声波电路和气缸与单片机电性连接。

优选地，所述气缸与喷头铰接。

优选地，所述上板和喷头间设置有柔性保护层，用于保护内部的结构。

优选地，超声波电路包括发射电路、门控电路、滤波放大电路和接收电路，接收电路、滤波放大电路、门控电路、单片机和发射电路顺次电性连接，门控电路包括rs触发器。

优选地，发射电路连接如下：发射端ls1两端并联电阻r4，发射端ls1一端还与三极管q2发射极连接后接地，发射端ls1另一端经由电容c1连接三极管q2集电极后经由电阻r3接vcc，三极管q2基极经由电容c2连接电阻r1后接vcc，电容c2还连接与非门u1ad输出端，与非门u1ad输入端分别连接单片机引脚p1.6和引脚p1.7。

优选地，接收电路连接如下：接收端ls2一端输入端接地，另一端输入端连接电阻r8后连接运放u3a正相输入端，电阻r8还连接电阻r5接vcc，还连接电阻r6接地；运放u3a反相输入端连接电阻r7接地，电阻r7还连接电阻r9后连接运放u3a输出端，运放u3a输出端连接电阻r11后连接运放u2a正相输入端，运放u2a反相输入端连接电阻r10接地，电阻r10还连接电阻r12后连接运放u2a输出端，运放u2a输出端连接放大滤波电路的输入端。

优选地，滤波放大电路连接如下：滤波放大电路的输入端顺次连接电阻r19、电容c5后接地，电阻r19还连接电容c6并经由电阻r20接地，电阻r19还连接电阻r23后连接运放u6a输出端，电容c6还连接运放u6a正相输入端，运放u6a反相输入端连接电阻r10后接地，运放u6a反相输入端还连接电阻r22后连接运放u6a输出端，运放u6a输出端经由电阻r21连接二极管d11后接地，运放u6a输出端还连接单片机引脚p1.2。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明通过角度可调的顶喷花洒和感应装置，实现了根据感应装置感应到的位置调节花洒喷洒的角度，避免了现有的顶喷花洒垂直喷洒的缺点，解决了现有顶喷花洒装置固定设计，不能根据洗浴者的站位调节喷洒角度的问题，达到了实时调节顶喷花洒的喷洒角度的效果；

2.本发明的超声波电路测距原理简单，精度高，使用方便，设计滤波放大电路提高电路的抗干扰性和稳定性，进一步促进提高淋浴装置的实用性；

3.本发明实现了顶喷花洒的角度调节，通过适当的调节顶喷花洒的角度，改变水流的喷出方向，避免在不需要洗头的时候，采用竖直喷水使头发打湿的情况，提高使用的舒适度；

4.本发明采用柔性保护层不仅能够适应喷头的转动，还能保护内部的结构，提高使用寿命。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的顶喷花洒结构示意图；

图2是本发明的电路图；

图3是本发明的淋浴装置结构示意图；

附图标记：

1-冷水管，2-热水管，3-外壳，4-顶喷花洒入水管，5-手持花洒入水管，6-顶喷花洒，601-上板，602-柔性保护层，603-喷头，604-球形结构，605-滑动结构，606-气缸，7-手持花洒，8-流量调节阀，9-电磁阀b，10-触摸屏，11-温度传感器，12-电磁阀a。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1-3对本发明作详细说明。

实施例1

一种基于超声波的智能感应淋浴装置，包括顶喷花洒6和顶喷花洒入水管4,顶喷花洒6包括上板601和喷头603，上板601和喷头603间设置有气缸606，喷头603上方固定设置有滑动结构605，顶喷花洒入水管4下方设置有球形结构604，球形结构604为上下贯通式，使水流直接流入喷头603中，滑动结构605套设在球形结构604上，使滑动结构605和球形结构604形成球绞连接，从而使喷头603能在气缸606的作用下实现转动；还包括感应装置，感应装置包括单片机和超声波电路，超声波电路和气缸606与单片机电性连接；气缸606与喷头603铰接。

实施例2

上板601和喷头603间设置有柔性保护层602，用于保护内部的结构。不仅能够适应喷头的转动，还能保护内部的结构，提高使用寿命。

实施例3

超声波电路包括发射电路、门控电路、滤波放大电路和接收电路，接收电路、滤波放大电路、门控电路、单片机和发射电路顺次电性连接，门控电路包括rs触发器。超声波电路测距原理简单，精度高，使用方便，设计滤波放大电路提高电路的抗干扰性和稳定性，进一步促进提高淋浴装置的实用性。

实施例4

淋浴装置包括冷水管1、热水管2、手持花洒7、外壳3和顶喷花洒6，冷水管1和热水管2连接后接入顶喷花洒入水管4，手持花洒7设置在手持花洒入水管5上，冷水管1上设置有流量调节阀8，顶喷花洒入水管4连接手持花洒入水管5，顶喷花洒入水管4上设置有电磁阀a12，手持花洒入水管5上设置有电磁阀b9，流量调节阀8、电磁阀a12和电磁阀b9连接单片机，外壳3设置在浴室墙壁上，冷水管1、热水管2、顶喷花洒入水管4和手持花洒入水管5均设置在外壳3内部，顶喷花洒入水管4上电磁阀a12下方设置有温度传感器11，用于检测冷热水混合后的温度，温度传感器11连接单片机，单片机连接触摸屏11，触摸屏11设置在外壳3上。温度传感器采集待出水的温度，并将数据传入单片机中进行控制，单片机控制流量调节阀的开闭程度，实现冷水进入量的调节，从而调节待出水的温度；从触摸屏中选择顶喷花洒进入工作状态或者手持花洒进入工作状态，单片机控制电磁阀a和电磁阀b的开闭，实现智能控制出水温度和开关。

实施例5

工作原理：单片机控制气缸实现角度调节，感应装置中的超声波电路测距便于调节对应的角度；门控电路连接单片机引脚p1.7，与非门输入端连接单片机引脚p1.5和p1.6，开关s1连接电阻r14接vcc，连接电阻r15后连接单片机引脚p3.2，单片机采用atc89c51系列，温度传感器dq引脚连接单片机p1.0，当单片机上电时，单片机从p1.5产生40khz的超声波信号，但是此时该信号无法通过与非门u1ad进入放大电路使超声波发射端ls1发射超声波，只有闭合开关s1时，从p1.6发射出门控信号，该信号的频率为4khz，同时启动单片机内部的定时器tmr1，开始计数；该门控信号每发射一个周期的波形，超声波就会发射10个完整的波形，这可由它们的频率得出；超声波的周期为1(40khz)＝01025ms，而门控信号的周期为1(4khz)＝0125ms；最后根据s＝vt2求出待救援对象与消防人员的距离；当超声波接收端ls2收到反射回来的超声波时，计数器停止计数，时间t可以根据计数器的计数与门控信号的周期求出；rs触发器可以自动控制超声波的发射和停止；由于单片机引脚最多只有20ma～25ma上拉电流，而超声波发射器最小需要60ma的电流，所以在与非门u1ad后加一级放大电路来放大电流，以完成超声波的发射；由于超声波接收端ls2接收到的超声波信号很微弱，经过电阻和电容滤波后，在其后需加超声波接收放大电路；运放为同相输入，一级放大10倍，二级放大100倍，电路图提供的为一级放大，运放采用双电源供电，为正负5v；本发明通过角度可调的顶喷花洒和感应装置，实现了根据感应装置感应到的位置调节花洒喷洒的角度，避免了现有的顶喷花洒垂直喷洒的缺点，解决了现有顶喷花洒装置固定设计，不能根据洗浴者的站位调节喷洒角度的问题，达到了实时调节顶喷花洒的喷洒角度的效果。