一种高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的制作方法

本发明涉及一种高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器，属于智能家居技术领域。

背景技术：

随着生活水品的不断提高，养花、养鱼逐渐成为人们业余生活中陶冶心境的方式，让人们暂时逃离繁重的工作节奏中，在养花、养鱼的过程中寻求暂时的放松，养花，人们需要浇水、修枝，给花浇的水会由花盆底部自动流出，无需再次操作，而对于养鱼来说，喂食是必不可少的步骤，还有就是换水，随着鱼儿在水中的生活，以及时间的推移，水中难免会存在一些脏污，此时，人们就会选择换水操作，而这一操作对于小鱼缸来说还好，但要是大鱼缸来说，可就相当麻烦了，相当费事费力，这不仅达不到放松身心的目的，反倒劳累的身体。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有鱼缸换水问题，采用全新结构设计，能够自动实现水体清理的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器，包括顶部敞口的桶体、网袋、高度为1cm-2cm的首尾相连的引水圈、各种预设高度的支撑架、配重、隔板、微型水泵、控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、水流流速传感器、控制按钮、电机驱动电路；微型水泵经过电机驱动电路与控制模块相连接，电源经过控制模块分别为水流流速传感器、控制按钮进行供电，同时，电源依次经过控制模块、电机驱动电路为微型水泵进行供电；其中，引水圈的尺寸与桶体顶部敞开口的尺寸相适应，引水圈设置在桶体顶部敞开口，且彼此位置相对，引水圈底边一周上设置至少四个通孔，构成镂空结构；隔板的外径与桶体的内径相适应，隔板设置于桶体内部距底面预设高度的位置，隔板与桶体内部底面相平行，且隔板边缘与桶体内壁密封相连，隔板表面设置一个贯穿其上下面的流水孔，水流流速传感器设置于该流水孔中；网袋的开口口径与桶体顶部敞开口的口径相适应，网袋的深度小于桶体顶部敞开口到隔板所设位置的深度，网袋置于桶体中，且网袋的开口与桶体顶部敞开口活动连接；桶体的底部与支撑架上支撑板的顶面活动连接；控制模块、电源和电机驱动电路设置于桶体的外表面，并覆盖防水层；电机驱动电路包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型水泵的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；微型水泵通过固定支架固定设置于桶体的外表面，并覆盖防水层；微型水泵的进水孔通过管路与桶体的内底部相连通；控制按钮通过防水导线与控制模块相连接；配重通过连接件设置于支撑架上支撑板的底面上，且配重的重量大于整个高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在水中的浮力。

作为本发明的一种优选技术方案：所述微型水泵为微型无刷电机水泵。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述电源为纽扣电池。

本发明所述一种高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器，针对现有鱼缸换水问题，采用全新结构设计，根据鱼缸内部高度，选择合适高度的支撑架将所设计桶体支撑起来，使得桶体敞开口上所设置引水圈的顶部与鱼缸中水面的高度相平齐，则在鱼缸中的水由引水圈底边一周镂空结构流入桶体的水流带动下，浮于水面的脏污会顺着水流流入桶体中，并落入网袋中进行收集，与此同时，基于桶体中所设计隔板，并结合设计位于隔板上流水孔中的水流流速传感器，以水流流速检测结果为依据，通过具体所设计的电机驱动电路，针对所设计微型水泵进行智能控制，在微型水泵的工作下，将流入桶体中的水再次抽离出桶体，并回归至鱼缸中，保持桶体中的水低于隔板所在高度，如此鱼缸实现清洁，大大提高了鱼缸的清洁效率；

（2）本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器中，针对微型水泵，进一步设计采用微型无刷电机水泵，使得本发明所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器具有高效的鱼缸清洁操作，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；

（3）本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器中，针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体设计采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

（4）本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器中，针对电源，进一步设计采用纽扣电池，小巧的体积能够有效控制所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的整体重量，进一步提高实际应用的便捷性。

附图说明

图1是本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的结构示意图；

图2是本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器中电机驱动电路的示意图。

其中，1. 桶体，2. 网袋，3. 引水圈，4. 支撑架，5. 配重，6. 控制模块，7. 电源，8. 微型水泵，9. 水流流速传感器，10. 控制按钮，11. 通孔，12. 固定支架，13. 连接件，14. 隔板，15. 电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明设计了一种高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器，包括顶部敞口的桶体1、网袋2、高度为1cm-2cm的首尾相连的引水圈3、各种预设高度的支撑架4、配重5、隔板14、微型水泵8、控制模块6，以及分别与控制模块6相连接的电源7、水流流速传感器9、控制按钮10、电机驱动电路15；微型水泵8经过电机驱动电路15与控制模块6相连接，电源7经过控制模块6分别为水流流速传感器9、控制按钮10进行供电，同时，电源7依次经过控制模块6、电机驱动电路15为微型水泵8进行供电；其中，引水圈3的尺寸与桶体1顶部敞开口的尺寸相适应，引水圈3设置在桶体1顶部敞开口，且彼此位置相对，引水圈3底边一周上设置至少四个通孔11，构成镂空结构；隔板14的外径与桶体1的内径相适应，隔板14设置于桶体1内部距底面预设高度的位置，隔板14与桶体1内部底面相平行，且隔板14边缘与桶体1内壁密封相连，隔板14表面设置一个贯穿其上下面的流水孔，水流流速传感器9设置于该流水孔中；网袋2的开口口径与桶体1顶部敞开口的口径相适应，网袋2的深度小于桶体1顶部敞开口到隔板14所设位置的深度，网袋2置于桶体1中，且网袋2的开口与桶体1顶部敞开口活动连接；桶体1的底部与支撑架4上支撑板的顶面活动连接；控制模块6、电源7和电机驱动电路15设置于桶体1的外表面，并覆盖防水层；如图2所示，电机驱动电路15包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块6的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型水泵8的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块6相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块6相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块6相连接；微型水泵8通过固定支架12固定设置于桶体1的外表面，并覆盖防水层；微型水泵8的进水孔通过管路与桶体1的内底部相连通；控制按钮10通过防水导线与控制模块6相连接；配重5通过连接件13设置于支撑架4上支撑板的底面上，且配重5的重量大于整个高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在水中的浮力。上述技术方案所设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器，针对现有鱼缸换水问题，采用全新结构设计，根据鱼缸内部高度，选择合适高度的支撑架4将所设计桶体1支撑起来，使得桶体1敞开口上所设置引水圈3的顶部与鱼缸中水面的高度相平齐，则在鱼缸中的水由引水圈3底边一周镂空结构流入桶体1的水流带动下，浮于水面的脏污会顺着水流流入桶体1中，并落入网袋2中进行收集，与此同时，基于桶体1中所设计隔板14，并结合设计位于隔板14上流水孔中的水流流速传感器9，以水流流速检测结果为依据，通过具体所设计的电机驱动电路15，针对所设计微型水泵8进行智能控制，在微型水泵8的工作下，将流入桶体1中的水再次抽离出桶体1，并回归至鱼缸中，保持桶体1中的水低于隔板14所在高度，如此鱼缸实现清洁，大大提高了鱼缸的清洁效率。

基于上述设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对微型水泵8，进一步设计采用微型无刷电机水泵，使得本发明所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器具有高效的鱼缸清洁操作，又能保证其工作过程不对周围环境产生噪声影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对控制模块6，进一步设计采用微处理器，并具体设计采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；针对电源7，进一步设计采用纽扣电池，小巧的体积能够有效控制所设计高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器的整体重量，进一步提高实际应用的便捷性。

本发明设计的高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在实际应用过程当中，具体包括顶部敞口的桶体1、网袋2、高度为1cm-2cm的首尾相连的引水圈3、各种预设高度的支撑架4、配重5、隔板14、微型无刷电机水泵、ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的纽扣电池、水流流速传感器9、控制按钮10、电机驱动电路15；微型无刷电机水泵经过电机驱动电路15与ARM处理器相连接，纽扣电池经过ARM处理器分别为水流流速传感器9、控制按钮10进行供电，同时，纽扣电池依次经过ARM处理器、电机驱动电路15为微型无刷电机水泵进行供电；其中，引水圈3的尺寸与桶体1顶部敞开口的尺寸相适应，引水圈3设置在桶体1顶部敞开口，且彼此位置相对，引水圈3底边一周上设置至少四个通孔11，构成镂空结构；隔板14的外径与桶体1的内径相适应，隔板14设置于桶体1内部距底面预设高度的位置，隔板14与桶体1内部底面相平行，且隔板14边缘与桶体1内壁密封相连，隔板14表面设置一个贯穿其上下面的流水孔，水流流速传感器9设置于该流水孔中；网袋2的开口口径与桶体1顶部敞开口的口径相适应，网袋2的深度小于桶体1顶部敞开口到隔板14所设位置的深度，网袋2置于桶体1中，且网袋2的开口与桶体1顶部敞开口活动连接；桶体1的底部与支撑架4上支撑板的顶面活动连接；ARM处理器、纽扣电池和电机驱动电路15设置于桶体1的外表面，并覆盖防水层；电机驱动电路15包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接ARM处理器的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型无刷电机水泵的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与ARM处理器相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与ARM处理器相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与ARM处理器相连接；微型无刷电机水泵通过固定支架12固定设置于桶体1的外表面，并覆盖防水层；微型无刷电机水泵的进水孔通过管路与桶体1的内底部相连通；控制按钮10通过防水导线与ARM处理器相连接；配重5通过连接件13设置于支撑架4上支撑板的底面上，且配重5的重量大于整个高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在水中的浮力。实际应用中，根据鱼缸内部高度，选择合适高度的支撑架4，将桶体1的底部与支撑架4上支撑板的顶面活动连接，由于配重5通过连接件13设置于支撑架4上支撑板的底面上，且配重5的重量大于整个高效匹配水流平衡驱动式家居鱼缸清洗器在水中的浮力，则在配重5的作用下，将连接有支撑架4的桶体1置于鱼缸中，由支撑架4的底部支撑在鱼缸的底面，并使得桶体1敞开口上所设置引水圈3的顶部与鱼缸中水面的高度相平齐，同时，使用者通过控制按钮10向ARM处理器发送工作指令，ARM处理器根据该工作指令，控制与之相连接的水流流速传感器9开始工作，实时检测获得水流流速检测结果，并返回给ARM处理器，由ARM处理器针对所接收到的水流流速检测结果进行分析，并进行相应控制；在桶体1配合支撑架4的位置设计下，位于引水圈3周围的水就会流向引水圈3底边一周的镂空结构，并经该镂空结构流向桶体1中，与此同时，在涌入镂空结构的水流的带动作用下，漂浮于鱼缸水面中大脏污就会顺着水流流向引水圈3中，并由引水圈3落入桶体1中活动设置的网袋2中，通过网袋2针对脏污进行收集，由于是网袋2，则流入桶体1中的水会落到隔板14的上表面，并经隔板14所设计的流水孔向桶体1的底部流去，在此过程中，设置于流水孔中，并开始工作的水流流速传感器9实时检测获得水流流速检测结果，并反馈给ARM处理器，ARM处理器根据所获得的水流流速检测结果进行相应控制，其中，水流流速检测结果大于0，则ARM处理器经电机驱动电路15控制微型无刷电机水泵工作，其中，ARM处理器向电机驱动电路15发送工作控制命令，由电机驱动电路15根据所接收到的工作控制命令生成相应的工作控制指令，并发送给微型无刷电机水泵，控制微型无刷电机水泵开始工作，由微型无刷电机水泵将流入桶体1底部的水排至鱼缸中，并且ARM处理器根据所获得的水流流速检测结果，调节控制微型无刷电机水泵工作中所控制的排水速度，其中，其中，ARM处理器根据水流流速检测结果向电机驱动电路15发送工作调速控制命令，由电机驱动电路15根据所接收到的工作调速控制命令生成相应的工作调速控制指令，并发送给微型无刷电机水泵，调整微型无刷电机水泵的排水速率，使得微型无刷电机水泵的排水速度大于等于水流流速传感器9所检测的水流流速检测结果，如此，一方面始终保持桶体1底部的积水低于隔板14所在位置，另一方面，使得鱼缸中的水能始终保持经引水圈3底部镂空结构流入桶体1的状态，则在此水流状态的带动下，鱼缸水面上脏污才能时时流入网袋2中，实现脏污的收集，如此鱼缸实现清洁，大大提高了鱼缸的清洁效率。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。