一种多功能电子龙头的制作方法

1.本实用新型涉及龙头技术领域，尤其涉及一种多功能电子龙头。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，电子龙头的应用越来越广泛，电子水龙头作为一种新兴起的卫浴家居产品，其凭借着实用的功能、酷炫的科技感及良好的体验性能在用户端备受欢迎。如今市面上的电子龙头多为具有单纯机械式开关水及调温功能的龙头，即使带电控功能的电子龙头也只是单纯具备水温数显、红外感应等单一功能，功能单一使得产品体验感得不到最大化提升，产品附加值增长受限。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种多功能电子龙头，具备灯光提示、感应控制出水、感应控制出皂液、水温检测与显示等多种功能，能够增强产品体验感和产品附属价值。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能电子龙头，包括控制器、灯圈提示模块、第一感应模块、直流阀控制模块、第二感应模块、皂液泵控制模块、温度传感模块以及水温数显模块；所述控制器与所述灯圈提示模块连接并用于驱动灯圈；所述第一感应模块、控制器及直流阀控制模块依次连接，所述第一感应模块用于向所述控制器发送第一感应信号，所述控制器用于根据所述第一感应信号启动直流阀和所述灯圈；所述第二感应模块、控制器及皂液泵控制模块依次连接，所述第二感应模块用于向所述控制器发送第二感应信号，所述控制器用于根据所述第二感应信号启动皂液泵和所述灯圈；所述温度传感模块、控制器及水温数显模块依次连接，所述水温数显模块用于显示所述温度传感模块检测的水温。
5.作为上述方案的改进，所述灯圈提示模块包括多个照明灯并联形成的灯圈、第一电阻、第二电阻、npn三极管以及第三电阻；所述灯圈的输入端连接供电电压，所述灯圈的输出端通过所述第一电阻与所述npn三极管的集电极连接，所述第一电阻与所述第二电阻并联，所述npn三极管的基极通过所述第三电阻与所述控制器连接，所述npn三极管的发射极接地。
6.作为上述方案的改进，所述第一感应模块包括第一感应器、第四电阻以及第五电阻；所述第一感应器的信号输出端通过所述第四电阻与所述控制器连接，所述第一感应器的电源输入端连接供电电压，所述第一感应器的接地端接地，所述第一感应器的接地端通过所述第五电阻与所述第四电阻和控制器之间的线路连接。
7.作为上述方案的改进，所述直流阀控制模块包括直流阀、第一二极管、第一nmos管、第六电阻以及第七电阻；所述直流阀的一端连接供电电压，所述直流阀的另一端与所述第一二极管的输入端连接，所述第一二极管的输出端与所述直流阀的一端连接，所述直流阀的另一端与所述第一nmos管的漏极连接，所述第一nmos管的栅极通过所述第六电阻与所
述控制器连接，所述第一nmos管的源极接地，所述第一nmos管的栅极和源极之间通过所述第七电阻连接。
8.作为上述方案的改进，所述第二感应模块包括第二感应器、第八电阻以及第九电阻；所述第二感应器的信号输出端通过所述第八电阻与所述控制器连接，所述第二感应器的电源输入端连接供电电压，所述第二感应器的接地端接地，所述第二感应器的接地端通过所述第九电阻与所述第八电阻和控制器之间的线路连接。
9.作为上述方案的改进，所述皂液泵控制模块包括皂液泵、第二二极管、第二nmos管、第十电阻以及第十一电阻；所述皂液泵的一端连接供电电压，所述皂液泵的另一端与所述第二二极管的输入端连接，所述第二二极管的输出端与所述皂液泵的一端连接，所述皂液泵的另一端与所述第二nmos管的漏极连接，所述第二nmos管的栅极通过所述第十电阻与所述控制器连接，所述二nmos管的源极接地，所述第二nmos管的栅极和源极之间通过所述第十一电阻连接。
10.作为上述方案的改进，所述温度传感模块包括温度传感器、第十二电阻、第十三电阻以及第一电容；所述温度传感器的一端通过所述第十二电阻与所述控制器连接，所述第十二电阻和控制器之间的线路通过所述第一电容接地，所述温度传感器的一端通过所述第十三电阻连接供电电压，所述温度传感器的另一端接地。
11.作为上述方案的改进，所述水温数显模块包括数码管、数码管驱动芯片以及第二电容；所述数码管、数码管驱动芯片及控制器依次连接，所述数码管驱动芯片的电源输入端连接供电电压，所述数码管驱动芯片的电源输入端通过所述第二电容接地，所述数码管驱动芯片的接地端接地。
12.作为上述方案的改进，所述多功能电子龙头还包括按键模块，所述按键模块与所述控制器连接并向所述控制器发送按键信号，所述控制器用于根据所述按键信号控制所述直流阀和灯圈；所述按键模块包括按键开关、第十四电阻以及第十五电阻，所述按键开关的一端通过所述第十四电阻与所述控制器连接，所述按键开关的一端通过所述第十五电阻连接供电电压，所述按键开关的另一端接地。
13.作为上述方案的改进，所述多功能电子龙头还包括供电模块，所述供电电压包括第一供电电压和第二供电电压；所述供电模块分别与所述控制器、灯圈提示模块、温度传感模块、水温数显模块以及按键模块连接并用于提供所述第一供电电压，所述供电模块分别与所述第一感应模块、直流阀控制模块、第二感应模块以及皂液泵控制模块连接并用于提供所述第二供电电压；所述供电模块包括适配器接线口、转换器以及稳压器，所述适配器接线口通过适配器与市电连接，所述适配器接线口与所述转换器的输入端连接并用于提供输入电压，所述转换器的输出端与所述稳压器的输入端连接并用于提供所述第二供电电压，所述稳压器的输出端用于提供所述第一供电电压。
14.实施本实用新型的有益效果在于：
15.本实用新型中，所述控制器可根据所述第一感应信号启动所述直流阀和灯圈，从而实现感应控制出水和灯光提示的功能；同时，所述控制器可根据所述第二感应信号启动所述皂液泵和灯圈，从而实现感应控制出皂液和灯光提示的功能；此外，所述水温数显模块可显示所述温度传感模块检测的水温，从而实现水温检测与显示的功能；因此，本实用新型具备多种功能，能够增强产品体验感和产品附属价值。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构框图；
17.图2是图1中控制器的具体示意图；
18.图3是图1中灯圈提示模块的电路原理图；
19.图4是图1中第一感应模块的电路原理图；
20.图5是图1中直流阀控制模块的电路原理图；
21.图6是图1中第二感应模块的电路原理图；
22.图7是图1中皂液泵控制模块的电路原理图；
23.图8是图1中温度传感模块的电路原理图；
24.图9是图1中水温数显模块的电路原理图；
25.图10是图1中按键模块的电路原理图；
26.图11是图1中供电模块的电路原理图。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
28.结合图1所示，本实用新型提供了一种多功能电子龙头，包括控制器1、灯圈提示模块2、第一感应模块3、直流阀控制模块4、第二感应模块5、皂液泵控制模块6、温度传感模块7、水温数显模块8、按键模块9以及供电模块10；所述控制器1与所述灯圈提示模块2连接并用于驱动灯圈；所述第一感应模块2、控制器1及直流阀控制模块4依次连接，所述第一感应模块2用于向所述控制器1发送第一感应信号，所述控制器1用于根据所述第一感应信号启动直流阀和所述灯圈；所述第二感应模块5、控制器1及皂液泵控制模块6依次连接，所述第二感应模块5用于向所述控制器1发送第二感应信号，所述控制器1用于根据所述第二感应信号启动皂液泵和所述灯圈；所述温度传感模块7、控制器1及水温数显模块8依次连接，所述水温数显模块8用于显示所述温度传感模块7检测的水温；所述按键模块9与所述控制器1连接并向所述控制器1发送按键信号，所述控制器1用于根据所述按键信号控制所述直流阀和灯圈；所述供电电压包括第一供电电压vdd3.3v和第二供电电压vdd6v；所述供电模块10分别与所述控制器1、灯圈提示模块2、温度传感模块7、水温数显模块8以及按键模块9连接并用于提供所述第一供电电压vdd3.3v，所述供电模块分别与所述第一感应模块3、直流阀控制模块4、第二感应模块5以及皂液泵控制模块6连接并用于提供所述第二供电电压vdd6v。
29.需要说明的是，所述控制器1可根据所述第一感应信号启动所述直流阀和灯圈，从而实现感应控制出水和灯光提示的功能，所述控制器1可根据所述第二感应信号启动所述皂液泵和灯圈，从而实现感应控制出皂液和灯光提示的功能，所述水温数显模块8可显示所述温度传感模块7检测的水温，从而实现水温检测与显示的功能，所述控制器1可根据所述按键信号控制所述直流阀和灯圈，从而实现按键控制出水和灯光提示的功能，因此所述多功能电子龙头具备多种功能，能够增强产品体验感和产品附属价值。
30.结合图2所示，所述控制器1为单片机u1，具体为单片机处理芯片pic16lf1933，所述单片机u1的电源输入端(引脚vdd 20)连接所述第一供电电压vdd3.3v，所述单片机u1的
接地端(引脚vss 19和引脚vss 8)接地sgnd，所述单片机u1的引脚vdd 20与引脚vss 19之间串联有第三电容c11，所述第三电容c11为去耦滤波电容，所述第三电容c11的参数为100nf。
31.结合图3所示，所述灯圈提示模块2包括由照明灯led1、照明灯led2、照明灯led3、照明灯led4、照明灯led5、照明灯led6、照明灯led7及照明灯led8并联形成的灯圈、第一电阻r15、第二电阻r16、npn三极管q3以及第三电阻r17；所述灯圈的输入端连接所述第一供电电压vdd3.3v，所述灯圈的输出端通过所述第一电阻r15与所述npn三极管q3的集电极连接，所述第一电阻r15与所述第二电阻r16并联，所述npn三极管q3的基极通过所述第三电阻r17与所述单片机u1的引脚rb0连接(线路led_t)，所述npn三极管q3的发射极接地sgnd。
32.需要说明的是，所述单片机u1向所述npn三极管q3的基极提供一定的电流，使所述npn三极管q3的集电极与发射极之间导通，从而使所述灯圈导电，起到灯光提示的作用。其中，所述照明灯led1、照明灯led2、照明灯led3、照明灯led4、照明灯led5、照明灯led6、照明灯led7及照明灯led8均为发光二极管，所述第一电阻r15、第二电阻r16及第三电阻r17均为分压限流电阻，所述第一电阻r15及第二电阻r16的阻值为100r，所述第三电阻r17的阻值为4.7k，所述npn三极管q3的型号为8050。此外，在其他实施例中，所述灯圈中照明灯的具体数目可根据实际情况设置。
33.结合图4所示，所述第一感应模块3包括第一感应器cn7、第四电阻r21以及第五电阻r20；所述第一感应器cn7的信号输出端通过所述第四电阻r21与所述单片机u1的引脚ra3连接(线路ir1)，所述第一感应器cn7的电源输入端连接所述第二供电电压vdd6v，所述第一感应器cn7的接地端接地sgnd，所述第一感应器cn7的接地端通过所述第五电阻r20与所述第四电阻r21和单片机u1之间的线路ir1连接。
34.需要说明的是，所述第一感应器cn7用于检测用户的手势，并通过所述线路ir1向所述单片机u1发送第一感应信号。其中，所述第一感应器cn7优选为红外或激光传感器，所述第四电阻r21及第五电阻r20均为分压限流电阻，所述第四电阻r21的阻值为100r，所述第五电阻r20的阻值为10k。
35.结合图5所示，所述直流阀控制模块4包括直流阀cn3、第一二极管d3、第一nmos管q2、第六电阻r9以及第七电阻r10；所述直流阀cn3的一端连接所述第二供电电压vdd6v，所述直流阀cn3的另一端与所述第一二极管d3的输入端连接，所述第一二极管d3的输出端与所述直流阀cn3的一端连接，所述直流阀cn3的另一端与所述第一nmos管q2的漏极连接，所述第一nmos管q2的栅极通过所述第六电阻r9与所述单片机u1的引脚rc0(线路valve1)连接，所述第一nmos管q2的源极接地sgnd，所述第一nmos管q2的栅极和源极之间通过所述第七电阻r10连接。
36.需要说明的是，所述单片机u1向所述第一noms管q2的栅极提供一定电流，使得所述第一nmos管q2的漏极与源极之间导通，从而驱动所述直流阀cn3，实现手势感应控制出水的功能。其中所述第一二极管d3的型号为1n4007，用于负载线圈回路放电，所述第一nmos管q2的型号为ao3400a，所述第六电阻r9及第七电阻r10为分压限流电阻，所述第六电阻r9的阻值为4.7k，所述第七电阻r10的阻值为20k。
37.结合图6所示，所述第二感应模块5包括第二感应器cn6、第八电阻r19以及第九电阻r18；所述第二感应器5的信号输出端通过所述第八电阻r19与所述单片机u1的引脚ra4连
接(线路ir2)，所述第二感应器5的电源输入端连接所述第二供电电压vdd6v，所述第二感应器5的接地端接地sgnd，所述第二感应器5的接地端通过所述第九电阻r18与所述第八电阻r19和单片机u1之间的线路ir2连接。
38.需要说明的是，所述二感应器cn6用于检测用户的手势，并通过所述线路ir2向所述单片机u1发送第二感应信号。其中，所述第二感应器cn6优选为红外或激光传感器，所述第八电阻r19及第九电阻r18均为分压限流电阻，所述第八电阻r19的阻值为100r，所述第九电阻r18的阻值为10k。
39.结合图7所示，所述皂液泵控制模块6包括皂液泵cn2、第二二极管d2、第二nmos管q1、第十电阻r7以及第十一电阻r8；所述皂液泵cn2的一端连接所述第二供电电压vdd6v，所述皂液泵cn2的另一端与所述第二二极管d2的输入端连接，所述第二二极管d2的输出端与所述皂液泵cn2的一端连接，所述皂液泵cn2的另一端与所述第二nmos管q1的漏极连接，所述第二nmos管q1的栅极通过所述第十电阻r7与所述单片机u1的引脚rc2连接(线路soap_pump)，所述二nmos管q1的源极接地sgnd，所述第二nmos管q1的栅极和源极之间通过所述第十一电阻r8连接。
40.需要说明的是，所述单片机u1向所述第二noms管q1的栅极提供一定电流，使得所述第二nmos管q1的漏极与源极之间导通，从而驱动所述直流阀cn2，实现手势感应控制出皂液的功能。其中所述第二二极管d2的型号为1n4007，用于负载线圈回路放电，所述第二nmos管q1的型号为ao3400a，所述第十电阻r7及第十一电阻r8为分压限流电阻，所述第十电阻r7的阻值为4.7k，所述第十一电阻r8的阻值为20k。
41.结合图8所示，所述温度传感模块7包括温度传感器cn4、第十二电阻r12、第十三电阻r11以及第一电容c10；所述温度传感器cn4的一端通过所述第十二电阻r12与所述单片机u1的引脚ra0连接(线路adc_ntc)，所述第十二电阻r12和单片机u1之间的线路adc_ntc通过所述第一电容c10接地sgnd，所述温度传感器cn4的一端通过所述第十三电阻r11连接所述第二供电电压vdd6v，所述温度传感器cn4的另一端接地sgnd。
42.需要说明的是，所述温度传感模块7用于检测龙头管道内的水温，并通过所述线路adc_ntc向所述单片机u1发送水温信号。其中，所述第十二电阻r12及第十三电阻r11均为分压限流电阻，所述第十二电阻r12的阻值为1k，所述第十三电阻r11的阻值为10k，所述第一电容c10为去耦滤波电容，所述第一电容c10的参数为100nf/50v。
43.结合图9所示，所述水温数显模块8包括数码管led、数码管驱动芯片u4以及第二电容c12；所述数码管led、数码管驱动芯片u4及单片机u1依次连接(所述数码管驱动芯片u4与所述单片机u1的引脚rc6连接，线路为sda)，所述数码管驱动芯片u4的电源输入端连接所述第一供电电压vdd3.3v，所述数码管驱动芯片u4的电源输入端通过所述第二电容c12接地sgnd，所述数码管驱动芯片u4的接地端接地。
44.需要说明的是，所述单片机u1通过所述数码管驱动芯片u4驱动所述数码管led，所述数码管led用于显示上述温度传感模块7检测的水温。其中所述数码管led为8段3位共阴数码管，所述数码管驱动芯片u4的型号为tm1652，所述第二电容c12为去耦滤波电容，所述第二电容c12的参数为0.1μf。
45.结合图10所示，所述按键模块9包括按键开关cn5、第十四电阻r14以及第十五电阻r13，所述按键开关cn5的一端通过所述第十四电阻r14与所述单片机u1的引脚rc5连接(线
路key)，所述按键开关cn5的一端通过所述第十五电阻r13连接所述第一供电电压vdd3.3v，所述按键开关cn5的另一端接地sgnd。
46.需要说明的是，设置所述按键模块能够增加按键控制出水的功能，以满足不习惯使用手势感应的人群的使用需求，同时避免手势感应功能故障时所述多功能电子龙头无法出水的情况。其中，所述按键开关cn5优选为电子轻触按键，所述第十四电阻r14及第十五电阻r13均为分压限流电阻，所述第十四电阻r14的阻值为1k，所述第十五电阻r13的阻值为10k。
47.结合图11所示，所述供电模块10包括适配器接线口cn1、转换器u2、稳压器u3、第三二极管d1、第四电容c1、第五电容c2、第六电容c3、第十六电阻r1、第十七电阻r2、第七电容c4、电感l1、第十八电阻r3、第十九电阻r4、第七电容c5、第八电容c6、第二十电阻r5、第九电容c7、第十电容c8以及第十一电容c9，所述适配器接线口cn1通过适配器与市电连接，所述适配器接线口cn1通过所述第三二极管d1与所述转换器u2的输入端(引脚vin)连接并用于提供输入电压+12v，所述转换器u2的输出端(引脚sw)通过所述电感l1与所述稳压器u3的输入端连接并用于提供所述第二供电电压vdd6v，所述稳压器u3的输出端用于提供所述第一供电电压vdd3.3v，所述稳压器u3的接地端接地sgnd，所述转换器u2的引脚vin通过第四电容c1接地sgnd，所述第四电容c1、第五电容c2及第六电容c3并联，所述转换器u2的引脚vin通过所述第十六电阻r1连接自身的引脚en，所述转换器u2的引脚en通过所述第十七电阻r2接地sgnd，所述转换器u2的引脚boot通过所述第七电容c4连接自身的引脚sw，所述转换器u2的引脚fb通过所述第十八电阻r3连接所述稳压器u3的输入端，所述转换器u2的引脚fb通过所述第十九电阻r4接地，所述稳压器u3的输入端通过所述第七电容c5接地sgnd，所述第七电容c5、第八电容c6及第二十电阻r5并联，所述稳压器u3的输入端通过所述第九电容c7接地sgnd，所述第九电容c7、第十电容c8及第十一电容c9并联。
48.其中，所述适配器接线口cn1为12v适配器接线口，所述转换器u2的型号为tos54302，所述稳压器u3的型号为ams1117，所述第三二极管d1的型号为ss34，用于防反接保护，所述第四电容c1、第五电容c2、第六电容c3、第七电容c5、第八电容c6、第九电容c7、第十电容c8及第十一电容c9均为去耦滤波电容，参数分别为100μf、10μf、100nf、100μf、10μf、100μf、10μf及100nf，所述第七电容c4为boot启动电容，参数为100nf，所述电感l1为储能功率电感，参数为10μh，所述第十六电阻r1、第十七电阻r2、第十八电阻r3、第十九电阻r4及第二十电阻r5均为分压限流电阻，阻值为511k、105k、100k、11k及n/a。
49.结合上述结构和电路，所述多功能电子龙头的功能逻辑如下：
50.当挥手触发所述第一感应器cn7或手动按压所述按键开关cn5，所述单片机u1接收到所述第一感应信号或按键信号后控制所述直流阀开启，所述灯圈点亮，所述数码管led显示当前实时水温，出水时间达到设定值后所述直流阀关闭，所述灯圈及数码管led熄灭；
51.当挥手触发所述第二感应器cn6时，所述单片机u1接收到所述第二感应信号后控制所述皂液泵开启，所述灯圈点亮，出皂液量达到设定值后所述皂液泵关闭，届时所述直流阀自动开启出水，所述数码管led显示当前实时水温，出水时间达到设定值后所述直流阀关闭，所述灯圈及数码管led熄灭。
52.综上所述，采用本实用新型，具备灯光提示、感应控制出水、感应控制出皂液、水温检测与显示及按键控制出水多种功能，能够增强产品体验感和产品附属价值。
53.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。