一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，包括：可调节锁紧部件，其由导电金属材料制成，锁紧在水龙头喷管上；控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述可调节锁紧部件通过触控线连接；电磁阀，其设置在水龙头的供水管路上，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭；电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。本发明的开关组件可以与现在正在使用的所有金属水龙头配套安装，给水龙头增加电容式触控开关功能，增加了使用的便利性。
【专利说明】一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种水龙头的通用型电容式触碰感应开关组件，这种开关组件是利用人体感应触碰控制出水的DIY装置，特指一种利用人体电容感应触碰控制出水的DIY控制盒，此DIY控制盒以模块的方式可以直接配套连接到现在正在使用的各种龙头上，实现电容式触控龙头的功能。
【背景技术】
[0002]常用的水龙头有顶部旋拧开关式的和下部抬举手柄式的。而在厨房用水龙头中，下部抬举手柄式的水龙头更为常见，因厨房水龙头使用频繁，这种水龙头操作较为方便。
[0003]下部抬举手柄式的水龙头通常是这样工作的:抬举手柄结合有开关阀和混水器。向上抬起手柄，开关阀开启，水龙头出水；而向下压低手柄，开关阀开启，水龙头停止出水。向左右旋转手柄，为水龙头供水的冷水管路和热水管路发生在出水口处进行混水，调节混水温度。
[0004]这种龙头在使用的时候，如果使用者手上有油或洗涤液时，不太方便操作手柄，因为这样会弄脏水龙头手柄。亦或者当用户手上拿着东西时，也不方便用手去调整手柄开关。并且手柄开关式纯机械结构，如果频繁开关还存在机械磨损问题。时间一长就容易出现关不紧或漏水等情况。
[0005]为此，美国专利US6962168B2公开了一种电容感应式水龙头。其是在水龙头中设置电容感应模块，然后将金属水龙头的喷管(spout)作为电容的一极，以人体作为电容的另一极。当人体接触到金属水龙头喷管时，与金属水龙头喷管构成电容，这个感应电容量通常只有几PF到几十pF。电容感应模块产生的微弱高频电流通过人体流入大地。当电容感应模块探测到这个微弱电流，则确认人体进行了触碰动作。这样这个触碰可以是用胳膊触碰，而不是用手搬动手柄，增加了使用的便利性。在美国专利US6962168B2中公开的技术方案中，在供水水路上的混水阀下游侧，串联有电磁阀。控制器检测到触碰之后，发出脉冲信号，控制电磁阀的启闭。在使用中，首先开启手柄连接的机械开关。在机械开关处于打开的状态下，通过触碰水龙头喷管实现水流的启闭。
[0006]但是这种水龙头为整体式的，想要使用，需要更换家里的水龙头，造成了浪费和不便。且有些新水龙头的安装孔尺寸不一定和原来龙头的安装孔尺寸一样大小，必须得找特殊钻孔工具重新钻安装孔配套安装，这样安装起来非常困难。因此亟待开发出一种能够适配于所有现在使用的或待售的金属水龙头，且也同样能够实现触碰感应开关操作的组件。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能够适用于所有金属水龙头的触控控制|吴块；
[0008]本发明的目的还在于提供根据触碰的次数不同，选择性地出温水或冷水的控制模块；[0009]本发明的目的还在于提供利用声音报警装置，让用户准确判断当前水龙头的水路阀门状态的控制模块；
[0010]为了实现本发明的上述目的和一些其它目的，本发明采用如下技术方案:
[0011]一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，包括:可调节锁紧部件，其由导电金属材料制成，锁紧在水龙头喷管上；控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述可调节锁紧部件通过触控线连接；电磁阀，其设置在水龙头的供水管路上，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭；电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。
[0012]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述可调节锁紧部件为锁紧扣环，其分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过螺钉拧紧扣合在所述水龙头喷管的位于台面之下的部分处。
[0013]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述可调节锁紧部件包括:金属锁带，其呈开口环状，所述金属锁带的两端位于开口处，其中一端的外周表面套设有螺丝固定孔的向下翻边，且所述金属锁带的外周表面设置有斜螺纹；
[0014]旋转螺丝，其一端与所述螺丝固定孔内的螺纹啮合，另一端与所述金属锁带的外周表面设置有斜螺纹啮合。
[0015]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述控制电路板、所述电磁阀均设置在防水控制盒中，且所述防水控制盒的上盖设有一滑盖，滑开滑盖露出延时选择开关、功能选择开关和复位开关，其中该延时选择开关调节控制电路板对有效触碰持续时间的设置，该功能选择开关调节控制电路板对电磁阀控制是否启用的设置，该复位开关调节控制电路板回到初始设定值。
[0016]根据本发明的另一方案，本发明还公开了一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，包括:
[0017]感应部件，其由导电金属材料制成；
[0018]控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线连接；
[0019]电磁阀，其设置在水龙头的供水管路上，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭；
[0020]电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电；
[0021 ] 电量检测模块，其检测电源的电能，当电能低于预定值时，通知控制电路板控制电磁阀保持开启。
[0022]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述控制电路板上还设置有延时选择单元，用于选择激发电磁阀启或闭的触碰持续时间。
[0023]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述控制电路板上还设置有蜂鸣器单元，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，蜂鸣器发出声响，表明该触碰为一个有效触碰，且控制电路板控制电磁阀启或闭。
[0024]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。[0025]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述控制电路板上还包括放大电路，用于将所述高频电流放大至80?150倍，以使人体接近水龙头喷管时即发生人体电容感应。
[0026]根据本发明的又一方案，本发明还公开了一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，包括:
[0027]感应部件，其由导电金属材料制成；
[0028]控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线连接；
[0029]冷水电磁阀和热水电磁阀，其分别设置冷水进水管路和热水进水管路上，所述冷水进水管路和热水进水管路均位于水龙头的供水管路的混水阀上游，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述冷水电磁阀和所述热水电磁阀的启闭；
[0030]电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。
[0031]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述控制电路板、所述冷水电磁阀和所述热水电磁阀均设置在防水控制盒中，且所述冷水电磁阀的入水管和出水管，以及所述热水电磁阀的入水管和出水管均从所述防水控制盒中伸出，所述触控线也从所述控制盒中伸出。
[0032]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。
[0033]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，在所述热水电磁阀和所述冷水电磁阀均处于关闭的状态下，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，该触碰为一个有效触碰，所述控制电路板在该有效触碰结束后经过一个连续时间，若在该连续时间再无有效触碰，则控制电路板此时控制热水电磁阀和冷水电磁阀均开启。
[0034]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，在第一次有效触碰之后的连续时间内，如果又发生第二次有效触碰，则这两个有效触碰为连续有效触碰，当连续有效触碰的次数等于或超过两次时，控制电路板控制热水电磁阀关闭而只开启冷水电磁阀。
[0035]优选的是，所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件中，所述防水控制盒上还设置有LED指示灯，其与所述控制电路板连接，当所述控制电路板检测到有效触碰时，指示灯点亮，和/或；
[0036]所述控制电路板上设置有蜂鸣器，当所述控制电路板检测到有效触碰时，所述蜂鸣器发出提不音或报警。
[0037]本发明的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，可以安装到所有现在正在使用或市售的金属水龙头上，让水龙头实现电容触控开关的功能。并且给水龙头出水以多种操控模式，提高用户体验性和便利性。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1为本发明的控制盒及其内部构件的分解示意图；
[0039]图2为本发明的控制盒的整体外观示意图；[0040]图3为本发明的开关组件整体功能方块示意图；
[0041]图4为图1中示出的可调节锁紧部件的放大图；
[0042]图5为本发明的控制盒内部的控制电路板的电源输入部分的电路原理图；
[0043]图6为本发明的控制盒内部的控制电路板的各芯片供电电源稳压部分的电路原理图；
[0044]图7为本发明的控制盒内部的控制电路板的电压检测部分的电路原理图；
[0045]图8为本发明的控制盒内部的控制电路板的触控部分的电路原理图；
[0046]图9为本发明的控制盒内部的控制电路板的单片机的控制部分的电路原理图；
[0047]图10为本发明的控制盒内部的控制电路板的蜂鸣器的驱动部分的电路原理图；
[0048]图11为本发明的控制盒内部的控制电路板的电磁阀供电稳压部分的电路原理图；
[0049]图12为本发明的控制盒内部的控制电路板的冷水电磁阀驱动部分的电路原理图；
[0050]图13为本发明的控制盒内部的控制电路板的热水电磁阀驱动部分的电路原理图。
【具体实施方式】
[0051 ] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将通过实施例的方式对本发明的技术进行描述，并结合附图进行说明。
[0052]本发明针对现有技术的不足提供一种通用型的、非常容易安装、且不需要拆掉原有龙头的利用人体感应电容触碰感应控制出水的DIY控制装置。
[0053]本发明的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件包括:如图1所示的可调节锁紧部件602，其由导电金属材料制成，锁紧在水龙头喷管上。水龙头的喷管通常是中空弯管，上端与出水口连接，下端为入水口。而入水口一端设置有外螺纹，往往为铜质构件。可调节锁紧部件602可以连接在水龙头喷管的下端，锁紧在出水口一端的外螺纹上。可调节锁紧部件602需要安装在不同的水龙头上。为适应不同直径的水龙头喷管，可调节锁紧部件602的内环直径可以变化调节，以保证能与任意尺寸的水龙头喷管相结合。控制电路板200上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述可调节锁紧部件602通过触控线600连接。相当于将触控电极延伸出来，延伸到金属水龙头上。为便于触碰，通常延伸到水龙头喷管上。这样人体与水龙头喷管的触碰即能够形成人体感应电容，进而产生高频电流。控制电路板200根据是否触碰决定是否发出脉冲信号，来启动或关闭电磁阀300 (400)。电磁阀300其设置在水龙头的供水管路上，可以位于混水阀前，也可以位于混水阀后，与手柄处的纯机械水路开关串联。也就是说，只有手柄处的机械开关处于开启的状态下，电磁阀300开启，才能够使得水龙头中出水。同理即使手柄处的机械开关处于开启的状态，电磁阀300关闭，水龙头中也不会出水。这样用户可以用胳膊触碰水龙头喷管，就实现正在流淌的水流的关闭。所述控制电路板200根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀300 (400)的启闭。这个技术方案中还需要电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。电源模块可以是电池，或者是将市电通过变压器输出DC6V的电源。因为仅仅是给控制电路板供电，其消耗很小。也就是说，本发明适合用电池或外部电源两种模块。[0054]对于可调节锁紧部件602而言，可以为锁紧扣环，其分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过螺钉拧紧扣合在所述水龙头喷管的位于台面之下的部分处。对于不同直径的水龙头喷管，只要通过调节螺钉的旋拧距离，就能够适应各种水龙头喷管。设置也不仅仅是圆形的水龙头喷管。可调节锁紧部件602与水龙头喷管之间可以是紧密贴合的，也可以是间隔一定的距离，只要这个距离足够小。这个距离需要小到不影响高频电流的传递。也就是说如果存在这个距离，则可调节锁紧部件602与水龙头喷管之间也相当于形成了一个耦合电容。高频电流能够穿过这个耦合电容，再传递给水龙头喷管，然后再穿过人体感应电容，最后通过人体流入地下。这个电路是连通的。因此，即使人体与水龙头喷管没有完全接触，而是中间留有一定的间隙，高频电流也可能穿过人体感应电容。只是这时高频感应电流更加微弱。因此可以在控制电路板上设置放大电路，将高频电流放大。只要放大倍数足够高，通常为100倍左右，就能够实现接近式感应。即人体无需触碰到水龙头喷管，而只是接近到一定距离，就能够触发控制电路板发出控制电磁阀的脉冲信号。
[0055]所述可调节锁紧部件602更优地采用以下结构，如图4所示，包括:金属锁带2，其呈开口环状，所述金属锁带2的两端位于开口处，其中一端的外周表面套设有螺丝固定孔的向下翻边，且所述金属锁带的外周表面设置有斜螺纹2a。螺丝固定孔的两侧向下弯折，使得所述螺丝固定孔套在金属锁带2上，并且金属锁带2可以相对于螺丝固定孔滑动。螺丝固定孔的向下翻边也可以是一个扁形套板，金属锁带2穿过扁形套板的中部，可相对于螺丝固定孔滑动。螺丝固定孔具有内螺纹。螺丝固定孔用来约束旋转螺丝。旋转螺丝的一端与所述螺丝固定孔的内螺纹啮合，另一端与所述金属锁带2的外周表面设置有斜螺纹2a啮合。旋转螺丝I在旋转的过程中，除了相对于螺丝固定孔旋转运动之外，通常并不相对于螺丝固定孔做轴向运动。然而由于其另一端与斜螺纹2a啮合，斜螺纹2a在旋转螺丝I上的螺纹的带动下沿旋转螺丝的轴向运动，这样就可以放大或者缩小金属锁带2包围的环的直径，以使该直径适应水龙头喷管的直径。将旋转螺丝I向两个相反的方向旋拧，就可以放大或缩小金属锁带2包围的环的直径。为了美观起见，金属锁带2通常连接在水龙头喷管的位于台面下方的部分上，这样能够隐藏连接点。台面可以是水池台面。当然可以连接在水龙头喷管的任意位置处。
[0056]如图1和2所示，所述控制电路板200、所述电磁阀300(400)均设置在防水控制盒中，且所述防水控制盒的上盖设有一滑盖111，滑开滑盖111露出延时选择开关、功能选择开关和复位开关。滑开滑盖，用户可以手动操作这些开关，以按照自己的习惯设置延时选择开关、功能选择开关和复位开关。其中该延时选择开关调节控制电路板200对有效触碰持续时间的设置。在本发明中，如果触碰时间过短，不计为有效触碰，认为是误碰。只有碰触时间超过一定的阈值，才认为是有效触碰。那么这个时间延时可以由用户自行设定。例如设定为触碰时间超过60ms者，才被认为是有效触碰。而这个触碰时间上不封顶，只要超过60ms，无论多长时间，都被认为是有效触碰。功能选择开关调节控制电路板对电磁阀控制是否启用的设置。如果用户暂时不想使用电磁阀开关水龙头，则可以利用功能选择开关关闭电容式触控功能。也就是使得电磁阀永远处于打开状态，不论是否触碰水龙头喷管。如果电磁阀的功能出现障碍，则可以通过复位开关调节控制电路板回到初始设定值或者默认设定值。
[0057]在一种技术方案中，水龙头通用型电容式触碰感应开关组件包括:感应部件，其由导电金属材料制成。这个感应部件可以是任意形状，并不限于上述的环状。例如是一种贴片的形状，这种贴片贴附或靠近水龙头喷管。控制电路板200，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线600连接。电磁阀300(400)设置在水龙头的供水管路上。电磁阀300(400)的两端设有水管。安装时，用户将电磁阀两端的水管接入到原有的进水管路中即可。控制电路板200根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭。通常为接收到一个有效触碰，控制电路板200给电磁阀发出一个脉冲信号，电磁阀改变当前状态。例如，如果当前为开启状态，则切换为关闭状态；如果当前为关闭状态，则切换为开启状态。电源模块给所述控制电路板和电磁阀供电。可以是电池电源，也可以是交流市电经过直流变压器变压为6v的电源使用。电量检测模块检测电源的电能，当电能低于预定值时，通知控制电路板控制电磁阀300保持开启。这样是为了防止由于电池电量不足而导致的电磁阀无法开启的状况发生。在使用中，也可以通过使用复位开关而开启电磁阀，避免水流无法流出。
[0058]所述控制电路板200上还设置有延时选择单元，用于选择激发电磁阀启或闭的触碰持续时间。例如可以将设定值设置为40ms，60ms，或100ms。就说只有碰触时间超过这个设定值，才被认定为有效触碰，才会促使控制电路板200向电磁阀发出脉冲信号。
[0059]所述控制电路板上还设置有蜂鸣器单元，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，蜂鸣器发出声响，表明该触碰为一个有效触碰，且控制电路板控制电磁阀启或闭。蜂鸣器起到指示作用，让用户了解水龙头通用型电容式触碰感应开关组件当前的工作状态。
[0060]所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。
[0061]所述控制电路板上还包括放大电路，用于将所述高频电流放大至80?150倍，以使人体接近水龙头喷管时即发生人体电容感应。通过放大电路，可以在接近的时候就发生感应。并且此时，感应部件不与水龙头喷管完全接触，而是留有一定的间隙，也可以实现高频电流导通。
[0062]在一种技术方案中，水龙头通用型电容式触碰感应开关组件包括:感应部件，其由导电金属材料制成；控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线连接；冷水电磁阀300和热水电磁阀400，其分别设置冷水进水管路和热水进水管路上，所述冷水进水管路和热水进水管路均位于水龙头的供水管路的混水阀上游。本方案在冷水进水管路和热水进水管路上分别设置电磁阀，这样可以实现多种出水形式，出水更加灵活。冷水在经过冷水电磁阀300之后才进入到混水器中，而热水也是如此。经过混水之后，形成温水供用户使用。
[0063]所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述冷水电磁阀和所述热水电磁阀的启闭；电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。
[0064]所述控制电路板200、所述冷水电磁阀300和所述热水电磁阀400均设置在防水控制盒中，且所述冷水电磁阀300的入水管和出水管，以及所述热水电磁阀400的入水管和出水管均从所述防水控制盒中伸出，所述触控线600也从所述控制盒中伸出。控制盒密封防水，可以避免溅水进入控制电路板，造成损坏。[0065]所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。
[0066]在所述热水电磁阀和所述冷水电磁阀均处于关闭的状态下，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，该触碰为一个有效触碰，所述控制电路板在该有效触碰结束后经过一个连续时间，若在该连续时间再无有效触碰，则控制电路板此时控制热水电磁阀和冷水电磁阀均开启。例如将延时设计为30ms，而将连续时间也设计为65ms。当探测到超过30ms的有效触碰之后，待触碰结束之后，控制电路板200并不马上发出电脉冲信号，而是再等待连续时间65ms。如果在连续时间65ms中，并未再发生触碰事件，则控制器认为没有连续触碰,而只有一次触碰。此时热水电磁阀和冷水电磁阀均开启。然后在热水电磁阀和冷水电磁阀中的任一个开启的状态下，如果这时候控制器接收到触碰信号，则无需等待连续时间65ms，直接将热水电磁阀和冷水电磁阀均关闭即可。因为只要热水电磁阀和冷水电磁阀中的任一个开启，那再次触碰只传达一个信息，就是关闭。
[0067]I在第一次有效触碰之后的连续时间内，如果又发生第二次有效触碰，则这两个有效触碰为连续有效触碰，当连续有效触碰的次数等于或超过两次时，控制电路板控制热水电磁阀关闭而只开启冷水电磁阀。在连续时间内，例如65ms内，只要又发生触碰。在这次触碰也是有效触碰的情况下，与第一次有效触碰合在一起成为连续触碰。连续触碰的次数只要超过两次，无论是三次，四次或者更多次，控制器均控制水龙头只出冷水。如果本发明的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件是应用在厨房水龙头中，那厨房有水有时候必须是冷水。例如炖汤用水或淘米用水，因此连续触碰出冷水这项功能有其存在价值。
[0068]在第一次有效触碰之后的连续时间内，如果又发生第二次有效触碰，则这两个有效触碰为连续有效触碰，当连续有效触碰的次数等于或超过两次时，控制电路板控制热水电磁阀关闭而只开启冷水电磁阀。
[0069]控制盒上还设置有LED指示灯，其与所述控制电路板连接，当所述控制电路板检测到有效触碰时，指示灯点亮。在这种情况下，控制盒被安装在台面之上的醒目位置处，仅仅将触控线深入到台面之下，与水龙头喷管连接。
[0070]所述控制电路板上设置有蜂鸣器，当所述控制电路板检测到有效触碰时，所述蜂鸣器发出提示音或报警。在这种情况下，控制盒也可以安装在台面之下，通过声音来辨识是否发生了有效触控。
[0071]本发明是一种DIY控制盒，市售成品就是开关组件。而由用户自行安装到在用的水龙头上，或者自行组装到购买的水龙头上。其中包括的电磁阀组件可以是脉冲式电磁阀。
[0072]控制电路板200包括一触控单元、一单片机控制单元、一延时选择开关、一电压检测单元、一电磁阀驱动单元、一蜂鸣器单元和指示单元。其中触控单元芯片可以选用TS01S。单片机控制单元芯片可以选用松翰单片机SN8P2612S。延时选择开关可以为卧式旋转开关，且有从O到9档可以供选择需要的10种延时时间。电压检测模块芯片可以选用合泰的HT7039A。蜂鸣器单元可以为电磁式蜂鸣器。
[0073]电源模块为整机提供6V的直流电源。电源模块与控制电路板之间通过电源线连接。电源线的一端具有2芯防水接头，其防水接头可接外部变压器的输出端，也可以接防水电池盒的输出端。[0074]控制盒材质可以为ABS塑料。控制盒由上盖110和下盖120和一盖板130三部分组合而成。盖板130主要用于把安装在控制盒内的电磁阀300(400)用三颗螺丝固定。上盖110上有一滑盖111。滑开滑盖111可以看到延时选择开关、功能选择开关和复位开关，整个控制盒用四颗螺丝固定。螺丝孔上面有软胶塞封住进行防水保护。控制盒上用箭头标示进出水方向，用字母C标示冷水和H标示热水。
[0075]本发明的整个控制盒结构紧凑小巧，安装在水龙头下面不会影响到进出水管的布局。且控制盒的进出水口采用通用G1/2接头，安装方便快速。控制盒供电可用电池或用变压器输出DC6V电源供电，适合用电池或用外部电源两用。当电池没电时电磁阀工作在打开状态，电池没电时只是触控功能不起作用可作为原来普通龙头方式使用。控制电路采用超低功耗的芯片且平时不用时芯片进入睡眠状态，使得整个控制电路待机功耗更低电池使用寿命更长。
[0076]请再查阅图1及图2，本发明的开关组件包括一控制盒100、一控制电路板200、一冷水电磁阀组件300、一热水电磁阀组件400、一电源线500、一触控线600、和一电池盒700。
[0077]所述控制盒100，包括一上盖110、一下盖120和一电磁阀盖板130，其材质是ABS塑料，上盖上面开有滑盖111，滑开滑盖可以看到电路板上的延时选择开关、功能选择开关和复位开关，方便进行功能调控。
[0078]所述控制电路板200，包括一延时选择开关，一功能选择开关，一复位开关，一电磁式蜂鸣器。
[0079]所述冷水电磁阀组件，包括一冷水电磁阀300，一防水O形垫圈301，一连接管件302，连接管件302通过螺母方式与电磁阀300连接起来。
[0080]所述热水电磁阀组件，包括一热水电磁阀400，一防水O形垫圈401，一连接管件402，连接管件402通过螺母方式与电磁阀400连接起来。
[0081]所述电源线500,包括一带防水接头的2Pin线，防水接头可接电池盒700或外部电
源变压器的输出端。
[0082]所述触控线，包括一触控线600，一带锁紧螺母的扣环602，扣环602可以调整内环大小以适应不同大小的龙头固定螺杆实现可靠连接。
[0083]所述电池盒700内可装4节5号电池，电池盒的输出端带有防水接头，可与控制盒的电源输入线500直接对接。
[0084]电路控制工作原理及功能说明:
[0085]图3展示出了本发明的开关组件在安装到水龙头上之后的工作过程。刚通上电时，蜂鸣器会响一声“哔”。然后整机进入待机状态。整机电源输入部分电路如图5所示。Sffl为复位开关，按住可以实现自动断电后重新通电复位功能。
[0086]触控功能说明:如图8所示，CN2连接到龙头主体的金属部分，例如水龙头喷管。但是触碰有效区域并不限于水龙头配管，而是可以包括与龙头本体有连接的金属部分。当用手触碰龙头金属任一位置时，微弱的触控信号(电流信号)经电阻R27传送给触控芯片U4,经U4处理放大后从U4第I脚输出触控信号给单片机进行控制，当触控且触控有效时触控指示灯LEDl会亮绿色，LEDl点亮时间和触控时间同步，此功能可以检测触控信号是否正常。当触控且触控有效时蜂鸣器也会响“哔” 一声。
[0087]单片机控制模块如图9所示。U5为松翰单片机，型号为SN8P2604A，Yl为4MHz晶振，为单片机稳定工作提供时钟源，SW2为延时选择开关，SW3为功能选择开关。
[0088]延时选择开关功能说明:SW2为选择延时时间的旋转开关。当SW2档位选择为O时，为选择只用手动控制关水功能。当SW2档位选择为I时，为自动延时10秒；为2时是自动延时20秒；为3时是自动延时30秒；为4时是自动延时40秒；为5时是自动延时50秒；为6时是自动延时60秒；为7时是自动延时120秒；为8时是自动延时180秒；为9时是自动延时300秒。
[0089]功能选择开关说明:如图9所示，SW3为功能选择开关。第I组为单冷或调温选择功能(往上拨为单一冷水往下拨为调温混合水)，第2组为两组电磁阀直接导通或触碰导通功能(往上拨为直接导通往下拨为触碰导通)。
[0090]电压检测模块的功能是检测电池电压，如图7所示，当额定电压是6v的情况下，如果输入电压低于3.9V时电压检测模块输出低电平。当电池没电时单片机控制模块输出电磁阀打开指令，让冷水电磁阀和热水电磁阀都工作在开启的状态。
[0091]冷水电磁阀驱动电路如图12所示，当open C端输入正脉冲时电磁阀打开；当close C端输入正脉冲时电磁阀关闭。电磁阀驱动电路的电源由稳压芯片提供，如图11所示。输入的6V电压经稳压芯片Ul输出稳定电压供电磁阀及驱动电路工作。
[0092]热水电磁阀驱动电路如图13所示，当open H端输入正脉冲时电磁阀打开；当close H端输入正脉冲时电磁阀关闭。电磁阀驱动电路的电源由稳压芯片提供，如图11所示，输入的6V电压经稳压芯片Ul输出稳定电压供电磁阀及驱动电路工作。
[0093]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，包括: 可调节锁紧部件，其由导电金属材料制成，锁紧在水龙头喷管上； 控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述可调节锁紧部件通过触控线连接； 电磁阀，其设置在水龙头的供水管路上，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭； 电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。
2.如权利要求1所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述可调节锁紧部件为锁紧 扣环，其分为彼此扣合的两个半环状部件，所述两个半环状部件之间通过螺钉拧紧扣合在所述水龙头喷管的位于台面之下的部分处。
3.如权利要求1所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述可调节锁紧部件包括: 金属锁带，其呈开口环状，所述金属锁带的两端位于开口处，其中一端的外周表面套设有螺丝固定孔的向下翻边，且所述金属锁带的外周表面设置有斜螺纹； 旋转螺丝，其一端与所述螺丝固定孔内的螺纹啮合，另一端与所述金属锁带的外周表面设置有斜螺纹啮合。
4.如权利要求1所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述控制电路板、所述电磁阀均设置在防水控制盒中，且所述防水控制盒的上盖设有一滑盖，滑开滑盖露出延时选择开关、功能选择开关和复位开关，其中该延时选择开关调节控制电路板对有效触碰持续时间的设置，该功能选择开关调节控制电路板对电磁阀控制是否启用的设置，该复位开关调节控制电路板回到初始设定值。
5.一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，包括: 感应部件，其由导电金属材料制成； 控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线连接； 电磁阀，其设置在水龙头的供水管路上，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述电磁阀的启闭； 电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电； 电量检测模块，其检测电源的电能，当电能低于预定值时，通知控制电路板控制电磁阀保持开启。
6.如权利要求5所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述控制电路板上还设置有延时选择单元，用于选择激发电磁阀启或闭的触碰持续时间。
7.如权利要求6所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述控制电路板上还设置有蜂鸣器单元，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，蜂鸣器发出声响，表明该触碰为一个有效触碰，且控制电路板控制电磁阀启或闭。
8.如权利要求5所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。
9.如权利要求8所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述控制电路板上还包括放大电路，用于将所述高频电流放大至80~150倍，以使人体接近水龙头喷管时即发生人体电容感应。
10.一种水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，包括: 感应部件，其由导电金属材料制成； 控制电路板，其上设置有电容式触控单元，所述电容式触控单元的触控电极与所述感应部件通过触控线连接； 冷水电磁阀和热水电磁阀，其分别设置冷水进水管路和热水进水管路上，所述冷水进水管路和热水进水管路均位于水龙头的供水管路的混水阀上游，且所述控制电路板根据电容式触控单元的触控信号控制所述冷水电磁阀和所述热水电磁阀的启闭； 电源模块，其给所述控制电路板和电磁阀供电。
11.如权利要求10所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述控制电路板、所述冷水电磁阀和所述热水电磁阀均设置在防水控制盒中，且所述冷水电磁阀的入水管和出水管，以及所述热水电磁阀的入水管和出水管均从所述防水控制盒中伸出，所述触控线也从所述控制盒中伸出。
12.如权利要求10所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述感应部件通过导电性粘结、卡扣或螺纹连接的方式与水龙头喷管接触，或所述感应部件与水龙头喷管之间间隔一定的间隙，以使所述感应部件与水龙头喷管之间形成供高频电流通过的电容。
13.如权利要求10所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，在所述热水电磁阀和所述冷水电磁阀均处于`关闭的状态下，当触碰持续时间超过延时选择单元选定的延时时，该触碰为一个有效触碰，所述控制电路板在该有效触碰结束后经过一个连续时间，若在该连续时间再无有效触碰，则控制电路板此时控制热水电磁阀和冷水电磁阀均开启。
14.如权利要求13所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，在第一次有效触碰之后的连续时间内，如果又发生第二次有效触碰，则这两个有效触碰为连续有效触碰，当连续有效触碰的次数等于或超过两次时，控制电路板控制热水电磁阀关闭而只开启冷水电磁阀。
15.如权利要求11所述的水龙头通用型电容式触碰感应开关组件，其特征在于，所述防水控制盒上还设置有LED指示灯，其与所述控制电路板连接，当所述控制电路板检测到有效触碰时，指不灯点売，和/或； 所述控制电路板上设置有蜂鸣器，当所述控制电路板检测到有效触碰时，所述蜂鸣器发出提示音或报警。
【文档编号】F16K31/04GK103697212SQ201310711897
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】杨远鸿 申请人:珠海爱迪生节能科技有限公司