一种新型智能节水水龙头及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种节水装置，尤其是一种新型智能节水水龙头及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在日常生活中，公共场所水龙头使用过程中水资源浪费非常严重，用完水龙头忘记关闭，导致水白白流失，各种维修导致临时停水，前来换洗人员打开水龙头，发现没水通常都直接走开，当恢复供水，造成水资源浪费。由于水龙头年久失修，水龙头阀门关紧会存在漏水现象，也导致生活用水的浪费。一般水龙头针对以上情况无能为力，造成资源的极大浪费。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】中所涉及到的缺陷，提供一种新型智能节水水龙头及其控制方法，不仅能测出当前用水是否为正常用水，而且能智能控制供水的通断，避免水资源浪费。
[0004]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种新型智能节水水龙头，包含水龙头本体、复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器、单片机和电磁阀，所述单片机分别和脉冲式水流量传感器、电磁阀、复位按钮电气相连；
所述脉冲式水流量传感器、电磁阀设置在水龙头本体的后半部分，即水龙头本体阀门后管道上，其中，脉冲式水流量传感器用于感应管道内的水流量，电磁阀用于控制管道内水流的通断；
所述阀门位置传感器设置在所述水龙头本体的阀门上，用于获取水龙头本体阀门的开关状态，并将其传递给所述单片机;所述复位按钮设置在水龙头阀门上，用于在被按下时发送复位命令给所述单片机；
所述单片机用于根据复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器的输入信号控制电磁阀工作。
[0005]作为本发明一种新型智能节水水龙头进一步的优化方案，所述单片机采用ARM系列单片机。
[0006]作为本发明一种新型智能节水水龙头进一步的优化方案，所述单片机采用SAA7750单片机。
[0007]本发明还公开了一种基于该新型智能节水水龙头的控制方法，包含以下步骤:
步骤I)，当阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为开时，单片机控制打开电磁阀，脉冲式水流量传感器检测水流量，并将信号输入至单片机，单片机检测水流量信号是否变化，将预设的第一时间阈值T作为本次用水时间，若水流量信号在时间T内无变化，控制关闭电磁阀，水龙头停止出水；
步骤2)，当复位按钮被按下，单片机将本次用水时间设定为上次用水时间的两倍，控制打开电磁阀，正常出水，若单片机检测水流量信号在本次用水时间内无变化，控制关闭电磁阀，停止出水；
步骤3)，当阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为关时，单片机控制关闭电磁阀；
步骤4)，当单片机检测水龙头阀门状态为关的时间超过预设的第二时间阈值时，将下次用水时间设置为预设的第一时间阈值T。
[0008]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1.结构简单，使用方便；
2.可以能检测和控制非正常流水带来的水之源浪费；
3.设有漏电保护器，安全性高。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的整体示意图。
[0010]图中，1-水龙头本体、2-水龙头本体的阀门、3-脉冲式水流量传感器、4-单片机、5-电磁阀、6_墙体、7_复位按钮。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1所示，本发明公开了一种新型智能节水水龙头，包含水龙头本体、复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器、单片机和电磁阀。
[0012]脉冲式水流量传感器和单片机以及电磁阀集成在一起，安装位置在水龙头本体的后半部分，即水龙头本体的阀门与墙体之间的金属供水管上。
[0013]阀门位置传感器设置在所述水龙头本体的阀门上，用于获取水龙头本体阀门的开关状态，并将其传递给所述单片机。
[0014]单片机分别和脉冲式水流量传感器、电磁阀、复位按钮电气相连。
[0015]电磁阀电源连接线，复位按钮等连接线全部从金属管内部布线，墙体上安装漏电保护器。复位按钮安装在水龙头阀门上且密封绝缘防水。
[0016]所述单片机采用ARM系列单片机，优先为SAA7750单片机。
[0017]所述阀门位置传感器采用霍尔效应旋转位置传感器，使用磁场代替机械电刷或表盘，阀门的转动使得霍尔效应旋转位置传感器中磁铁相对的位置发生改变，并导致磁通密度改变，这种改变最终被转换为线性输出，测量出运动部件的角位移。
[0018]使用时，打开水龙头阀门，正常出水，当超过设定的用水时间时水龙头自动停水，按下复位按钮即可正常出水，且下一次的用水时间为上一次用水时间的2倍，无需使用时，关闭水龙头阀门，人正常离开即可。
[0019]本发明一种新型智能节水水龙头的控制方法如下:
当水龙头阀门开启时，阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为开，将其传递给单片机，单片机控制打开电磁阀，脉冲式水流量传感器检测水流量，并将信号输入至单片机，单片机不断检测水流量信号是否变化，将预设的第一时间阈值T作为本次用水时间，当水流量信号在时间T内无变化，判定为意外用水情况，控制关闭电磁阀，水龙头停止出水。
[0020]当复位按钮被按下，表明此时有人要正常用水，单片机判断为正常工况，将本次用水时间设定为上次用水时间的两倍，控制打开电磁阀，正常出水，若单片机检测水流量信号在本次用水时间内无变化，控制关闭电磁阀，停止出水。
[0021]使用人员若想长时间正常用水，复位按钮多按几次即可。
[0022]当关闭水龙头时，阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为关，将其传递给单片机，单片机控制关闭电磁阀。
[0023]当单片机检测水龙头阀门状态为关的时间超过预设的第二时间阈值时，将下次用水时间设置为预设的第一时间阈值T。
[0024]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0025]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型智能节水水龙头，其特征在于，包含水龙头本体、复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器、单片机和电磁阀，所述单片机分别和脉冲式水流量传感器、电磁阀、复位按钮电气相连； 所述脉冲式水流量传感器、电磁阀设置在水龙头本体的后半部分，即水龙头本体阀门后管道上，其中，脉冲式水流量传感器用于感应管道内的水流量，电磁阀用于控制管道内水流的通断； 所述阀门位置传感器设置在所述水龙头本体的阀门上，用于获取水龙头本体阀门的开关状态，并将其传递给所述单片机； 所述复位按钮设置在水龙头阀门上，用于在被按下时发送复位命令给所述单片机； 所述单片机用于根据复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器的输入信号控制电磁阀工作。2.根据权利要求1所述的新型智能节水水龙头，其特征在于，所述单片机采用ARM系列单片机。3.根据权利要求2所述的新型智能节水水龙头，其特征在于，所述单片机采用SAA7750单片机。4.基于权利要求1所述新型智能节水水龙头的控制方法，其特征在于，包含以下步骤: 步骤I)，当阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为开时，单片机控制打开电磁阀，脉冲式水流量传感器检测水流量，并将信号输入至单片机，单片机检测水流量信号是否变化，将预设的第一时间阈值T作为本次用水时间，若水流量信号在时间T内无变化，控制关闭电磁阀，水龙头停止出水； 步骤2)，当复位按钮被按下，单片机将本次用水时间设定为上次用水时间的两倍，控制打开电磁阀，正常出水，若单片机检测水流量信号在本次用水时间内无变化，控制关闭电磁阀，停止出水； 步骤3)，当阀门位置传感器感应水龙头阀门状态为关时，单片机控制关闭电磁阀； 步骤4)，当单片机检测水龙头阀门状态为关的时间超过预设的第二时间阈值时，将下次用水时间设置为预设的第一时间阈值T。
【专利摘要】本发明公开了一种新型智能节水水龙头及其控制方法，水龙头包含水龙头本体、复位按钮、脉冲式水流量传感器、阀门位置传感器、单片机和电磁阀。水流量传感器检测当前水的流速变化，不同的流速其输出的信号的频率是不同的，单片机检测到一定时间T内无流速变化，电磁阀断电，水龙头停止出水。在水龙头忘记关闭和自然损坏引起的流水情况能很好避免，当正常使用出现停水情况，只需按下水龙头阀门上复位按钮，电磁阀通电，恢复供水。当水龙头阀门关闭，电磁阀通电，保证下次打开阀门，水龙头正常出水。电路连接线全部镶嵌在水龙头金属管壁内，保证良好绝缘，并在墙体上安装漏电保护器，保证使用人员安全。
【IPC分类】F16K37/00, F16K31/06
【公开号】CN105673915
【申请号】CN201610180642
【发明人】汪*, 魏民祥, 张凤娇, 梁永胜, 严明月, 黄丽琼, 牛燕华
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月28日