专利名称：太阳能无线自动上水仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳淋浴器水箱的自动上水装置。
技术背景现有的太阳淋浴器的上水装置主要是通过安装于用户浴室内的水位控制装置的水位探头导线与安装在用户楼顶的太阳淋浴器水箱内的水位探头相连接，于是浴室内的水位控制装置可显示水位、水温、并进行相关的控制和报警等。但是在实际安装中，往往因太阳淋浴器与用户的浴室相距较远，这就可能使水位探测导线的长度过长，有时长达50米以上，这给装置的安装、维修、维护带来极大的不便，并影响美观。
发明内容
针对现有技术的不足，现提供一种太阳能无线自动上水仪，它由水位探头与室内机、室外机组成。
设在太阳淋浴装置一侧的室外机上设有发射头，其天线与机箱内的水位检测数据转换部分、后级供电控制部分，编码发射部分通过导线相连接。室外机由机箱上所设的太阳电池板阵列和蓄电池组供电；太阳电池板阵列和蓄电池组成电源，所采用的太阳电池板的型号为3V/1mA的太阳电池板6块；蓄电池共设3个，其型号为3.6V/80mA。
白天通过太阳电池板阵列为蓄电池提供1mA的充电电流；晚上和阴雨天则由蓄电池供电。采用这种电源不存在因连绵阴雨而发生欠电的问题。其输出电压为+12V的直流电供室外机各部分使用。
设在浴室内的室内机上的接收头的天线与机箱上的声光显示窗有关部件是通过导线相连接的，并设有上水的手动/自动开关和上水电磁阀。
通过设在太阳淋浴装置一侧的室外机上的天线发射水位编码信号，被设在浴室内的室内机上的天线接收，即可启动声光提示水箱的水位状态并自动上水。
下面对室内机与室外机的有关电路与设计原理作简单阐述室外机机箱内所装的水位检测数据转换部分主要由IC1、IC2、IC3、IC4四个集成块组成，其中IC1选用CMOS4000系列的CD4070；IC2、IC3、IC4均选用CD4011。
IC1、IC2负责将水位探头T0-T3变化的水位信号转换为相应的高低电平变化的信号，IC3、IC4组成的单稳阵列负责将水位变化的逻辑电平驿为后级短时编码发射和后级电源控制信号。
后级供电控制部分是由型号为IN4148的二极管D1-D4和型号为A940的后级供电开关管VT2组成一个“与非门″电路，只要D1-D4任一路输入为“0”时，那么后级供电开关管VT2导通为后级供电。
编码发射部分是由型号为IN4148上的二极管D5-D8与型号为PT2262的编码块IC5、型号为C9018的发射管VT1组成。
集成块IC1是一个两输入端四异或门电路，当任一个异或门的两个输入端都为相同电位时，那么它的输出为“0”，而任一个异或门的两端输入为不同电位时，那么它的输出即为“1”。于是将IC1的各门输入端分别与另一个门的输入端串联，并将连接部分引出作为水位探测线，即可在它的输出端得到相应的模拟水位变化的逻辑电平信号。
IC2为一反相器，在这里起电平转换和隔离的作用。
工作时，当水位探头T0-T3检测到相应的水位发生变化时，经IC1、IC2、转换后使IC3、IC4组成的单稳阵列相应的输入端置“0”，那么单稳阵列的相应输出D1-D4、D5-D8则各有一路为“0”，这时，后级供电开关管VT2饱和导通，IC5得电，并被D5-D8编码，同时由发射管VT1组成的发射电路得电，将水位变化的信号以无线电波方式向空间辐射，在2-5秒钟后，单稳恢复为常态，D1-D8被置“1”，此时后级供电开关管VT2截止，切断后级电源，停止发射，并等待下一次数据发射。
室内机由信号接收头，信号还原、解码与水位模拟显示装置，声光报警与上水驱动电路和上水电磁阀等组成。
室内机的接收部分是以型号为RS03，工作频率为315MHz的接收头，通过其天线将接收到的水位编码信号还原为发射前的编码串，并送至IC2解码；解码与模拟水位显示部分主要由型号为CD4011的集成块IC2、IC3、IC4和型号为IN4148的二极管D1-D10组成。当IC1送来的编码，被解码后，IC3的A-D门之其中一门便被置“0”时，该置“0”位被二极管阵列D1-10转换为模拟水位变化的电平，通过IC4驱动后点亮相应的发光二极管来模拟显示水位，即在声光显窗上显示。
由于D1-10类似于逻辑和电路，当IC3的D门输入为“0”时，那么IC4的D门输出也为“0”，IC4的其它三个门不作相应变化，这时只有一组发光二极管VD被点亮；当IC3的C门输入为“0”时，因为二极管D10的作用，则IC4的C门、D门输出都为“0”，此时有两组发光二极管VD被点亮。
同理，IC3的B门输入为“0”时，因为D9、D10的作用，则IC4的B门、C门、D门都为“0”，那么便有三组发光二极管VD被点亮，这样便可以根据IC2正确驿码后的数据来模拟水箱水位变化的情况，即在声光显示窗上显示高低不同的发光条，并由蜂鸣器发声报警。
声光报警与驱动的报警提示主要由IC5的A门、B门组成的单稳延时电路组成。当水位由中间两段进入最高或最低段时，单稳进入暂态，蜂鸣器BZ报警，3-5秒钟后单稳进入稳态，等待水位的下一次变化。
自动上水主要由开关管VT1、继电器J、稳压二极管DZ组成。当IC3的A门输入为“0”时，水箱中的水已装满；则开关管VT1截止，继电器J断开，自动上水电磁阀由于继电器双开的作用与电源处于完全隔离的状态；此时，只要IC3的D门输入为“0”时，说明水箱内欠水；而开关管VT1导通，继电器J得电，电磁阀吸合上水，其中K为手动/自动开关。
闪光电路是当水位降至IC3的D门输入为“0”时，此时水箱内的水位最低；IC5的C门构成的闪光电路开始工作，同时IC5的A、B门组成的单稳再次进入暂态。蜂鸣器BZ作报警提示。
室内机的电源是220V交流电，采用变压器E和型号为IN4007的整流二极管D11-14和型号为7809的稳压块IC6组成的变压整流装置，由变压器E将电源降压后经整流二极管D11-14整流并由稳压块IC6稳压得到+9V的直流电源作为供电电源。
太阳能无线自动上水仪使用时，室外机7由水位探头10将检测到的太阳淋浴器水箱11的水位发生变化后的信号送至机箱内的水位检测数据转换部分，再经编码后由发射头9通过天线发射出去。室外机由太阳电池板阵列供电，电压为+12V。
设在浴室墙上的室内机5，由天线经接收头6将室外机发来的水位编码信号接收下来，输至机箱内的信号还原、解码部分进行解码，并由声光显示窗2显示的发光条长短来表示水位的高度。若此时水位指示水箱11内呈水满状态，即可开启太阳淋浴器的放水阀放水，同时从声光显示窗2上看到发光条的高度逐渐降低，到水位降至水箱总容量约1/4时，发光条的最下方的一个发光二极管开始闪烁，同时通过机箱一侧的上水电磁阀接口上接的上水电磁阀吸合并自动供水，直到水箱内呈水满状态，如此周而复始，依次操作，即可轻松地淋浴。
采用太阳能无线自动上水仪的有益效果是室外机完全靠太阳电池板来供电，使太阳淋浴器更充分地利用了“太阳能”，从而省去了过长的水位探测线，完全以无线的方式动态地传输太阳淋浴器水箱内的水位；并具有自动上水和在欠水、满水时作自动报警提示；也便于维护和维修。
太阳能无线自动上水仪内装有与市售的装置相同的温度显示装置，故不再阐述。
附图1是太阳能无线自动上水仪的设置示意图；附图2是太阳能无线自动上水仪的室外机的原理方框图；附图3是太阳能无线自动上水仪的室外机的电路示意图；附图4是太阳能无线自动上水仪的室内机的原理方框图；附图5是太阳能无线自动上水仪的室内机的电路示意图。
具体实施方式
参照附图1，太阳能无线自动上水仪，它由水位探头10和室内机5与室外机7组成。
太阳淋浴装置一侧的室外机7上设有发射头9，其天线与发射水位编码信号和装置用导线相连接；设在浴室内的室内机5上的接收头6的天线与声光显示窗2是用导线相连接的，室内机上设有手动/自动开关3、上水电磁阀接口4；室内机采用220V交流电，经机箱内的变压、整流装置成为+9V供用。室外机7上设太阳电池板阵列8和蓄电池组，并用导线与置于机箱内的水位检测数据转换部分、后级供电控制部分、编码发射部分相连接。
通过设在太阳淋浴装置一侧的室外机7上的发射头9的天线发射水位编码信号，被设在浴室内的室内机5上的接收头6的天线接收，即可在声光显示窗2显示，并通过手动/自动开关3自动或手动上水。
室外机7由太阳电池板阵列8和蓄电池组成电源并和置于机箱内的水位检测数据转换部分、后级供电控制部分、编码发射部分用导线相连接。
太阳电池板阵列8和蓄电池组成电源是采用太阳电池板阵列，共设型号为3V/1mA的太阳电池板6块，蓄电池共设3个，其型号为3.6V/88mA。其供电电压是+12V。
白天通过太阳电池板阵列8为蓄电池提供1mA的充电电流；晚上和阴雨天则由蓄电池供电。采用这种电源不存在因连绵阴雨而发生欠电的问题。
参照附图2、附图3，室外机的电路、原理简述水位检测数据转换部分主要由IC1、IC2、IC3、IC4四个集成块组成，其中IC1选用CMOS4000系列的CD4070；IC2、IC3、IC4均选用CD4011。
IC1、IC2负责将水位探头T0-T3变化的水位信号转换为相应的高低电平变化的信号，IC3、IC4组成的单稳阵列负责将水位变化的逻辑电平驿为后级短时编码发射和后级电源控制信号。
后级供电控制部分是由型号为IN4148上的二极管D1-D4和型号为A940的后级供电开关管VT2组成一个“与非门”电路，只要二极管D1-D4任一路输入为“0”时，那么后级供电开关管VT2导通为后级供电。
编码发射部分是由型号为IN4148上的二极管D5-D8与型号为PT2262的编码块IC5、型号为C9018的发射管VT1组成。
集成块IC1是一个两输入端四异或门电路，当任一个异或门的两个输入端都为相同电位时，那么它的输出为“0”，而任一个异或门的两端输入为不同电位时，那么它的输出即为“1”。于是将IC1的各门输入端分别与另一个门的输入端串联，并将连接部分引出作为水位探测线，即可在它的输出端得到相应的模拟水位变化的逻辑电平信号。
IC2为一反相器，在这里起电平转换和隔离的作用。
工作时，当水位探头10的T0-T3检测到相应的水位发生变化时，经IC1、IC2、转换后使IC3、IC4组成的单稳阵列相应的输入端置“0”，那么单稳阵列的相应输出D1-D4、D5-D8则各有一路为“0”，这时，后级供电开关管VT2饱和导通，IC5得电，并被D5-D8编码，同时由发射管VT1组成的发射电路得电，将水位变化的信号以无线电波方式向空间辐射，在2-5秒钟后，单稳恢复为常态，D1-D8被置“1”，此时后级供电开关管VT2截止，切断后级电源，停止发射，并等待下一次数据发射。
参照附图4、附图5，室内机的电路、原理简述室内机5由型号为RS03，工作频率为315MHz的信号接收头6和设于机箱内的信号还原、解码与水位模拟显示装置用导线相连接；通过声光显示窗2与上水驱动电路和通过接口4上设置的上水电磁阀等组成自动上水控制系统。
室内机5的接收部分是通过接收头6的天线通过集成块IC1将接收到的水位编码信号还原为发射前的编码串，并送至IC2解码；解码与模拟水位显示部分主要由型号为CD4011的IC2、IC3、IC4和型号为IN4148上的二极管D1-D10组成，当IC1送来的编码，被解码后，IC3的A-D门之其中一门便被置“0”时，该置“0”位被二极管阵列D1-10转换为模拟水位变化的电平，通过IC4驱动后点亮相应的发光二极管来模拟显示水位，并显示在声光显示窗2上。
由于D1-10类似于逻辑和电路，当IC3的D门输入为“0”时，那么IC4的D门输出也为“0”，IC4的其它三个门不作相应变化，这时只有一组发光二极管VD被点亮；当IC3的C门输入为“0”时，因为二极管D10的作用，则IC4的C门、D门输出都为“8”，此时有两组发光二极管VD被点亮。同理，IC3的B门输入为“0”时，因为D9、D10的作用，则IC4的B门、C门、D门都为“0”，那么便有三组发光二极管VD被点亮，这样便可以根据IC2正确驿码后的数据来模拟水箱水位变化的情况，即从声光显示窗2上出现高低不同的光条。
声光报警与驱动的报警提示主要由IC5的A门、B门组成的单稳延时电路组成。当水位由中间两段进入最高或最低段时，单稳进入暂态，蜂鸣器BZ报警，3-5秒钟后单稳进入稳态，等待水位的下一次变化。
自动上水主要由开关管VT1、继电器J、稳压二极管DZ组成。当IC3的A门输入为“0”时，水箱中的水已装满；则开关管VT1截止，继电器J断开，自动上水电磁阀由于继电器双开的作用与电源处于完全隔离的状态；此时，只要IC3的D门输入为“0”时，说明水箱内欠水；而开关管VT1导通，继电器J得电，上水电磁阀吸合上水，其中K为手动/自动开关。
闪光电路是当水位降至IC3的D门输入为“0”时，此时水箱内的水位最低；IC5的C门构成的闪光电路开始工作，同时IC5的A、B门组成的单稳再次进入暂态。蜂鸣器BZ作报警提示。
室内机的电源是用220V交流电经变压器E，型号为IN4007的整流二极管D11-14和型号为7809的稳压块IC6组成，由变压器E将电源降压后经整流二极管D11-14整流并由稳压块IC6稳压得到+9V的直流电源作为供电电源。
权利要求1.太阳能无线自动上水仪是由水位探头、水位控制与自动上水装置组成的，其特征在于太阳能无线自动上水仪是由可插入太阳淋浴器水箱的水位探头(10)和室内机(5)与室外机(7)组成；太阳淋浴器水箱(11)内的水位探头(10)通过导线与机箱内的水位检测数据转换部分相连接；太阳淋浴装置一侧的室外机(7)上设有发射头(9)，其天线与发射水位编码信号的装置通过导线相连接；室外机(7)上设太阳电池板阵列(8)和蓄电池组，通过导线与机箱内的水位检测数据转换部分、后级供电控制部分、编码发射部分相连接；室内机(5)上的接收头(6)的天线与声光显示窗(2)由导线相连接，室内机上设有手动/自动开关(3)和上水电磁阀接口(4)。
2.根据权利要求1所述的太阳能无线自动上水仪，其特征在于太阳电池板阵列(8)是采用太阳电池板阵列，共设型号为3V/1mA的太阳电池板6块，蓄电池共设3个，其型号为3.6V/80mA。
3.根据权利要求1所述的太阳能无线自动上水仪，其特征在于室内机和室外机的主要电器元件是水位检测数据转换部分主要由IC1、IC2、IC3、IC4四个集成块组成，其中IC1选用CMOS4000系列的CD4070；IC2、IC3、IC4均选用CD4011；后级供电控制部分是由型号为IN4148上的二极管D1-D4和后级供电开关管VT2组成一个“与非门”电路；编码发射部分是由型号为IN4148上的二极管D5-D8与型号为PT2262的编码块IC5、型号为C9018的发射管VT1组成室内机(5)由信号接收头(6)和设于机箱内的信号还原、解码与作水位模拟显示的声光显示窗(2)用导线相连接，又与上水驱动电路和通过电磁阀接口(4)相连接；室内机(5)的接收部分是以型号为RS03，工作频率为315MHz的接收头(6)，并通过其天线与集成块IC1与解码装置IC2用导线相连接；解码与模拟水位显示部分主要由型号为CD4011的集成块IC2、IC3、IC4和型号为IN4148的二极管D1-D10组成；声光显示窗(2)的声光报警主要由IC5的A门、B门组成的单稳延时电路构成；自动上水主要由开关管VT1、继电器J、稳压二极管DZ组成；闪光电路是由IC3的D门和IC5的C门构成的，采用蜂鸣器BZ作报警提示。室内机(5)的电源是用220V交流电经变压器E，和型号为IN4007的整流二极管D11-14和型号为7809的稳压块IC6组成供电电源。
专利摘要太阳能无线自动上水仪涉及一种太阳淋浴器水箱的自动上水装置，它由水位探头和室内机、室外机组成。设在太阳淋浴器水箱内的水位探头，用导线与设在太阳淋浴装置一侧的室外机上的天线发射水位编码信号相连接，其发射的信号被设在浴室内的室内机上的天线接收，通过机箱内的集成块来启动声光提示和自动上水。采用太阳能无线自动上水仪的有益效果是室外机完全靠太阳电池板来供电，使太阳淋浴器更充分地利用了“太阳能”，从而省去了过长的水位探测导线，完全以无线的方式动态地传输太阳淋浴器水箱内的水位，并具有自动上水和在欠水、满水时作自动报警提示。采用太阳能无线自动上水仪后，淋浴器的外观整齐、安装、维护和维修方便。
文档编号F24J2/42GK2804725SQ20052011558
公开日2006年8月9日 申请日期2005年7月26日 优先权日2004年8月29日
发明者孙健 申请人:孙健