一种适于大户型的智能浴缸控制装置的制作方法

本发明涉及智能家居、物联网领域，尤其涉及一种适于大户型的智能浴缸控制装置。

背景技术：

目前家用浴缸通常有四种形式的产品：第一种为手动控制的单一功能的单人浴缸和双人浴缸，第二种为针对老人等活动不便人群使用的浴缸，第三种为具有恒温控制功能的浴缸，第四种为具有多种按摩功能的浴缸，这四种浴缸目前已有多种规格尺寸的系列化产品，应用最为广泛的是第一种浴缸。另外，具有多功能、智能化、网络通信的一体化浴缸设计现也已不断涌现，其结构为多功能控制装置与浴缸作为一个整体予以设计与制造。上述浴缸的实现和设计的形式存在如下不足之处：

1．对于上述第一种应用最广泛的单一功能的浴缸，由于其非智能化、功能单一，且通常安装于封闭的卫浴间中，在使用时难以与卫浴间外的亲人进行沟通，存在一定的安全隐患，且对于一些大户型家庭来说，卫浴间通常离厅房有一定距离，更是难以沟通，一定程度上增加了安全风险，对于类似老人这些行动不便的人来说更加危险；

2．对于一些将多功能控制装置与浴缸作为一个整体设计的结构，交流220v电源线直接与浴缸的多功能控制装置连接，如果使用不当，或密封设计存在缺陷，则容易造成安全隐患，且多功能控制装置与浴缸作为一个整体，后期不能够对已正在使用的浴缸实现智能化的改造，难以更新改进，而多功能控制装置通常安装于浴缸缸体底部一侧空间，不便于维修与维护；

3．市面上的浴缸缺乏针对聋哑、盲人等残疾人的特性化设计，不利于这类弱势群体对浴缸的使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种以微处理器作为控制核心模块及使用物联网进行通信的适于大户型的的智能浴缸控制装置，采取智能控制装置独立于浴缸的设计方式，具有触控显示、语音识别功能和适合于聋哑人、盲人、说话困难的老人或病人使用的手势识别功能，实现对浴缸水位、水温在线监测及控制，以及异常情况的报警，还能在浴缸两侧对智能控制装置进行操作，通过物联网通信，对讲实现封闭的卫浴间内与卫浴间外的相互信息的交流，方便实现对现有非智能化单人浴缸或双人浴缸进行技术改造，以克服现有技术所存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种适于大户型的智能浴缸控制装置，包括变压装置模块，卫浴间内控制通信模块，可移动操作模块，卫浴间外控制通信模块和智能家庭中央控制器；

所述变压装置模块安装于卫浴间外的墙上，其电源输入端与220v交流电连接，电源输出端与卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块的电源输入端连接，变压装置模块将220v交流电变压整流为+24v直流电并输出至卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块从而给其供电；

所述卫浴间内控制通信模块安装于卫浴间内浴缸一侧的墙上，可移动操作模块设于浴缸另一侧，卫浴间内控制通信模块通过zigbee无线通信分别与可移动操作模块和卫浴间外控制通信模块连接；

所述卫浴间外控制通信模块安装于卫浴间外墙上，还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器连接；

所述智能家庭中央控制器还通过wifi无线通信与手机连接，并与手机相互传输功能命令、信息以及语音信息；

所述卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块在接通电源后，通常处于低功耗待机状态，在接收到输入信息唤醒进入正常工作状态后，能够根据功能命令和水温、水位实时输入采集的信息以及水温、水位设置的信息进行处理，并通过zigbee无线通信相互传输功能命令、信息以及语音信息，卫浴间内控制通信模块还通过zigbee无线通信接收可移动操作模块传输的功能命令，卫浴间外控制通信模块还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器相互传输功能命令和信息、语音信息。

其进一步的技术方案是：所述卫浴间内控制通信模块包括微处理器控制模块ⅰ，zigbee通信模块ⅰ，zigbee通信模块ⅱ，手势识别模块ⅰ，语音识别模块ⅰ，麦克风ⅰ，语音功能模块ⅰ，喇叭ⅰ，电磁阀驱动模块，冷水龙头电磁阀，热水龙头电磁阀，水温调理模块，温度传感器，水位调理模块，水位传感器，触控按键发光二极管模块ⅰ和液晶显示触摸模块ⅰ；

所述微处理器控制模块ⅰ分别与zigbee通信模块ⅰ，zigbee通信模块ⅱ，手势识别模块ⅰ，语音识别模块ⅰ，语音功能模块ⅰ，电磁阀驱动模块，水温调理模块，水位调理模块，触控按键发光二极管模块ⅰ和液晶显示触摸模块ⅰ连接；

所述zigbee通信模块ⅰ还通过zigbee无线通信与卫浴间外控制通信模块连接；

所述zigbee通信模块ⅱ还通过zigbee无线通信与可移动操作模块连接；

所述语音识别模块ⅰ还与麦克风ⅰ和喇叭ⅰ连接；

所述语音功能模块ⅰ还与麦克风ⅰ和喇叭ⅰ连接；

所述电磁阀驱动模块还与冷水龙头电磁阀和热水龙头电磁阀连接；

所述水温调理模块还与温度传感器连接；

所述水位调理模块还与水位传感器连接；

所述变压装置模块的电源输出端分别与微处理器控制模块ⅰ，冷水龙头电磁阀和热水龙头电磁阀的电源输入端连接；

所述手势识别模块ⅰ将识别的手势信息转化成手势功能命令传输给微处理器控制模块ⅰ；

所述语音识别模块ⅰ接收麦克风ⅰ的语音信息，对语音信息进行识别转化成语音功能命令传输给微处理器控制模块ⅰ，还接收微处理器控制模块ⅰ传输的语音功能命令，将语音功能命令转化成语音信息、驱动喇叭ⅰ发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅰ作为卫浴间内控制通信模块的核心，接收卫浴间外控制通信模块通过zigbee通信模块ⅰ传输的功能命令，接收可移动操作模块通过zigbee通信模块ⅱ传输的功能命令，接收手势识别模块ⅰ所识别的手势功能命令，接收语音识别模块ⅰ所识别的语音功能命令，接收触控按键发光二极管模块ⅰ和液晶显示触摸模块ⅰ的触控功能命令，并对上述功能命令进行处理，将处理结果传输给液晶显示触摸模块ⅰ显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅰ的发光二极管，还将功能命令传输给语音识别模块ⅰ转换成语音信息驱动喇叭ⅰ发出功能命令的语音，微处理器控制模块ⅰ还将需要帮助的功能命令通过zigbee通信模块ⅰ传输至卫浴间外控制通信模块；

所述温度传感器和水位传感器分别采集浴缸的水温和水位信息，并将水温和水位信息分别通过水温调理模块和水位调理模块传输至微处理器控制模块ⅰ，微处理器控制模块ⅰ将采集的水温和水位信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ显示水温和水位的实时信息，同时通过zigbee通信模块ⅰ传输至卫浴间外控制通信模块，微处理器控制模块ⅰ还接收卫浴间外控制通信模块通过zigbee通信模块ⅰ传输的浴缸水温和水位的设置信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ显示水温和水位的设置信息，微处理器控制模块ⅰ还接收通过液晶显示触摸模块ⅰ设置的水温和水位的信息，并通过zigbee通信模块ⅰ传输至卫浴间外控制通信模块，若微处理器控制模块ⅰ接收到冷水或热水控制的功能命令，则按照功能命令的要求控制电磁阀驱动模块分别对冷水龙头电磁阀或热水龙头电磁阀实施控制，实现对浴缸水温和水位的自动控制；

所述微处理器控制模块ⅰ接收卫浴间外控制通信模块通过zigbee通信模块ⅰ传输的报警、询问是否需要帮助的信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅰ的发光二极管，还将信息转换成语音功能命令传输给语音识别模块ⅰ转换成语音信息驱动喇叭ⅰ发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅰ通过语音功能模块ⅰ接收麦克风ⅰ的语音信息，经处理后通过zigbee通信模块ⅰ传输至卫浴间外控制通信模块，还接收卫浴间外控制通信模块传输的语音信息，并通过语音功能模块ⅰ驱动喇叭ⅰ发出语音，实现封闭的卫浴间内与卫浴间外的对讲功能。

其更进一步的技术方案是：所述可移动操作模块包括可移动坐凳和设于可移动坐凳上的手势与触控显示模块；

所述手势与触控显示模块包括充电电池，微处理器控制模块ⅱ，zigbee通信模块ⅲ，触控按键发光二极管模块ⅱ，手势识别模块ⅱ，触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ；

所述充电电池的输出端分别与触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ的一端连接，触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ的另一端分别连接微处理器控制模块ⅱ；

所述微处理器控制模块ⅱ还分别与zigbee通信模块ⅲ，触控按键发光二极管模块ⅱ和手势识别模块ⅱ连接；

所述zigbee通信模块ⅲ还通过zigbee无线通信与卫浴间内控制通信模块连接。

更进一步：所述卫浴间外控制通信模块包括微处理器控制模块ⅲ，zigbee通信模块ⅳ，语音识别模块ⅱ，麦克风ⅱ，语音功能模块ⅱ，喇叭ⅱ，wifi通信模块，手势识别模块ⅲ，触控按键发光二极管模块ⅲ和液晶显示触摸模块ⅱ；

所述微处理器控制模块ⅲ分别与zigbee通信模块ⅳ，语音识别模块ⅱ，语音功能模块ⅱ，wifi通信模块，手势识别模块ⅲ，触控按键发光二极管模块ⅲ和液晶显示触摸模块ⅱ连接，其电源输入端还与变压装置模块的电源输出端连接；

所述zigbee通信模块ⅳ还通过zigbee无线通信与卫浴间内控制通信模块连接；

所述语音识别模块ⅱ还与麦克风ⅱ和喇叭ⅱ连接；

所述语音功能模块ⅱ还与麦克风ⅱ和喇叭ⅱ连接；

所述wifi通信模块还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器连接；

所述手势识别模块ⅲ将识别的手势信息转化成手势功能命令传输给微处理器控制模块ⅲ；

所述语音识别模块ⅱ接收麦克风ⅱ的语音信息，对语音信息进行识别转化成语音功能命令传输给微处理器控制模块ⅲ，还接收微处理器控制模块ⅲ传输的语音功能命令，将语音功能命令转化成语音信息、驱动喇叭ⅱ发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅲ作为卫浴间外控制通信模块的核心，接收卫浴间内控制通信模块通过zigbee通信模块ⅳ传输的报警或需要帮助的功能命令，接收手势识别模块ⅲ所识别的手势功能命令，接收语音识别模块ⅱ所识别的语音功能命令，接收触控按键发光二极管模块ⅲ和液晶显示触摸模块ⅱ的触控功能命令，并对上述功能命令进行处理，将处理结果传输给液晶显示触摸模块ⅱ显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅲ的发光二极管，还将功能命令传输给语音识别模块ⅱ转换成语音信息驱动喇叭ⅱ发出功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅲ还接收卫浴间内控制通信模块通过zigbee通信模块ⅳ传输的设置浴缸水温和水位的信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅱ显示对应功能命令的文字；

所述微处理器控制模块ⅲ通过语音功能模块ⅱ接收麦克风ⅱ的语音信息，经处理后通过zigbee通信模块ⅳ传输至卫浴间内控制通信模块，还接收卫浴间内控制通信模块传输的语音信息，并通过语音功能模块ⅱ驱动喇叭ⅱ发出语音，实现封闭的卫浴间内与卫浴间外的对讲功能；

所述微处理器控制模块ⅲ通过wifi通信模块向智能家庭中央控制器传输功能命令和浴缸水温、水位的信息，还接收智能家庭中央控制器传输的功能命令和浴缸水温、水位的设置值，并与智能家庭中央控制器相互传输语音信息，同时智能家庭中央控制器通过wifi无线通信与手机相互传输语音信息，从而实现手机与封闭的卫浴间内的通话功能。

更进一步：所述可移动坐凳顶面设固定面板和推拉面板，推拉面板可相对于固定面板左右移动，所述手势与触控显示模块设于推拉面板下部，触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ分别设于手势与触控显示模块的左上方和左下方，当推开推拉面板时，触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ闭合，当合上推拉面板时，触碰开关ⅰ和触碰开关ⅱ断开。

更进一步：所述手势识别模块ⅰ包括报警手势识别区ⅰ，浴缸温度控制手势识别区ⅰ和需要帮助手势识别区ⅰ；

所述报警手势识别区ⅰ将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅰ进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅰ将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅰ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述需要帮助手势识别区ⅰ将识别的手势转换为需要帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅰ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示已满足需求；

所述手势识别模块ⅱ包括报警手势识别区ⅱ，浴缸温度控制手势识别区ⅱ和需要帮助手势识别区ⅱ；

所述报警手势识别区ⅱ将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅱ进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅱ将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅱ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述需要帮助手势识别区ⅱ将识别的手势转换为需要帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅱ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示已满足需求；

所述手势识别模块ⅲ包括报警手势识别区ⅲ，浴缸温度控制手势识别区ⅲ和询问帮助手势识别区；

所述报警手势识别区ⅲ将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅲ进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅲ将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅲ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述询问帮助手势识别区将识别的手势转换为询问帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅲ，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示需要帮助吗。

更进一步：所述触控按键发光二极管模块ⅰ、触控按键发光二极管模块ⅱ和触控按键发光二极管模块ⅲ各包括一组多个触控按键发光二极管，所述一组多个触控按键发光二极管设于卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块的人机交互界面、可移动操作模块的触控按键发光二极管显示区内，包括触控按键发光二极管ⅰ，触控按键发光二极管ⅱ，触控按键发光二极管ⅲ，触控按键发光二极管ⅳ，触控按键发光二极管ⅴ，触控按键发光二极管ⅵ，触控按键发光二极管ⅶ，触控按键发光二极管ⅷ，触控按键发光二极管ⅸ和触控按键发光二极管ⅹ；

所述每个触控按键发光二极管包括一个触控按键和一个与之对应的发光二极管，触碰一次触控按键，对应的发光二极管亮，表示正在处理所对应的功能，再触碰一次触控按键，发光二极管灭，表示所对应的功能未被执行；

所述触控按键发光二极管ⅰ的发光二极管亮表示加热水，触控按键发光二极管ⅱ的发光二极管亮表示加冷水，触控按键发光二极管ⅲ的发光二极管亮表示同时加热水和冷水，触控按键发光二极管ⅳ的发光二极管亮表示关水，触控按键发光二极管ⅴ的发光二极管亮表示送衣裤，触控按键发光二极管ⅵ的发光二极管亮表示送毛巾，触控按键发光二极管ⅶ的发光二极管亮表示送鞋子，触控按键发光二极管ⅷ的发光二极管亮表示已满足需求，触控按键发光二极管ⅸ的发光二极管亮表示请进来，触控按键发光二极管ⅹ的发光二极管亮表示报警。

更进一步：所述液晶显示触摸模块ⅰ和液晶显示触摸模块ⅱ分别设于液晶显示触摸区ⅰ和液晶显示触摸区ⅱ内，均包括液晶显示屏、液晶屏控制器和触摸屏、触摸屏控制器；

所述手势识别模块ⅰ的报警手势识别区ⅰ设于需要帮助手势识别区ⅰ左边，浴缸温度控制手势识别区ⅰ设于需要帮助手势识别区ⅰ下方，触控按键发光二极管模块ⅰ的10个触控按键发光二极管设于浴缸温度控制手势识别区ⅰ四周，所述液晶显示触摸区ⅰ设于需要帮助手势识别区右边，喇叭ⅰ和麦克风ⅰ设于报警手势识别区ⅰ下方；

所述手势识别模块ⅱ的报警手势识别区ⅱ设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ左边，需要帮助手势识别区ⅱ设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ右边，所述触控按键发光二极管显示区设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ上方；

所述手势识别模块ⅲ的报警手势识别区ⅲ设于询问帮助手势识别区左边，浴缸温度控制手势识别区ⅲ设于询问帮助手势识别区下方，触控按键发光二极管模块ⅲ的10个触控按键发光二极管设于浴缸温度控制手势识别区ⅲ四周，所述液晶显示触摸区ⅱ设于询问帮助手势识别区右边，喇叭ⅱ和麦克风ⅱ设于报警手势识别区ⅲ下方。

更进一步：所述微处理器控制模块ⅰ，微处理器控制模块ⅱ和微处理器控制模块ⅲ均采用stm32系列微处理器作为控制核心；

所述wifi通信模块采用esp8266无线通信模块，与微处理器控制模块ⅲ通过usart串行通道连接；

所述语音识别模块ⅰ和语音识别模块ⅱ均采用ld3320语音识别芯片，分别与微处理器控制模块ⅰ和微处理器控制模块ⅲ通过spi总线端口连接；

所述语音功能模块ⅰ和语音功能模块ⅱ均采用fm34ne500b语音滤波、放大模块，分别与微处理器控制模块ⅰ和微处理器控制模块ⅲ通过iis通道连接；

所述液晶屏控制器采用ads7843芯片，与微处理器控制模块ⅰ或微处理器控制模块ⅲ通过fsmc-nor信号线连接，触摸屏控制器采用xpt2046芯片，与微处理器控制模块ⅰ或微处理器控制模块ⅲ通过spi总线端口连接。

更进一步：所述语音识别模块ⅰ所识别的语音内容包括加热水、加冷水、同时加热水和冷水、关水、报警、需要送衣裤、需要送毛巾、需要送鞋子、需要送化妆品、已满足需求和需要帮助吗等；

所述语音识别模块ⅱ所识别的语音内容包括加热水、加冷水、同时加热水和冷水、关水、报警、需要送衣裤、需要送毛巾、需要送鞋子、需要送化妆品和需要帮助吗等；

所述浴缸为单人浴缸或双人浴缸，所述温度传感器和水位传感器安装于浴缸缸体中部；

所述充电电池的输出电压为3.6v。

由于采用以上结构，本发明之一种适于大户型的智能浴缸控制装置具有以下有益效果：

1．功能多样化，使用更方便；

由于本发明设置了卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块，其中又包含手势识别模块，语音识别模块，电磁阀驱动模块，水温调理模块和水位调理模块等，使得本发明具备多种功能，可通过手势、语音等方式控制浴缸的水温和水位，还能实现卫浴间内与卫浴间外、卫浴间内与手机等的沟通交流，使人们使用浴缸更安全、方便。

2．独立于浴缸的设计方式，便于现有普通单人或双人浴缸的智能化升级改造；

本发明装置的安装不需要移动和破坏已安装好的浴缸，仅仅需要改装浴缸的进水阀门，加装固定温度传感器和水位传感器，在卫浴间内墙上安装卫浴间内控制通信模块、卫浴间外墙上安装卫浴间外控制通信模块和变压装置模块，即可实现普通单人或双人浴缸的智能化升级改造，简单方便，易于实施。

3．采取多种人机交互技术措施，能够满足老人以及聋哑人、发声困难的人、盲人使用；

通常使用浴缸泡澡时，卫浴间处于封闭的状态，本发明应用手势识别、触控显示技术，使聋哑人、因病发声困难的人能够方便地实现控制和观看水温和水位，以及与卫浴间内或卫浴间外的家人进行交流，盲人可应用手势识别和语音识别功能实现监控，也可通过对讲功能与卫浴间内或卫浴间外的家人进行交流，一般人群可根据自己的习惯选择一种或两种人机交互技术予以应用。

4．不仅利于一只手负伤或残疾的人使用，也方便普通双人浴缸的使用；

本发明在浴缸两侧均设置了操作模块（一侧设卫浴间内控制通信模块，另一侧设可移动操作模块），单人浴缸可以选择任何一侧操作界面进行操作控制，利于一只手负伤或残疾的人使用，应用双人浴缸泡澡时，人躺在浴缸中可以就近操作控制，给使用者带来了很大的便利。

5．应用zigbee无线通信和wifi无线通信技术，构成家庭物联网有机的一部分；

本发明之卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块应用zigbee无线通信相互传输信息，可避免大户型家庭存在卫浴间内wifi无线信号弱出现断网的情况，卫浴间外控制通信模块与智能家庭中央控制器之间、智能家庭中央控制器与手机之间应用wifi无线通信方式，能够实现住宅内远程监控，构成家庭物联网有机的一部分。

6．安装便利、安全，操作方便，能灵活选配功能模块，性价比高；

本发明只需要安装模块的电路板，固定水温和水位传感器，以及改装浴缸的进水阀门即可，安装便利，操作方便，变压装置模块将220v交流电变压整流为24v直流电给卫浴间内控制通信模块和卫浴间外控制通信模块供电，能确保用电时的人身安全，本发明可根据家庭成员和亲人的身体状况，以及操作习惯选配功能模块，可获很高的性价比。

下面结合附图和实施例对本发明之一种适于大户型的智能浴缸控制装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之一种适于大户型的智能浴缸控制装置的系统结构框图；

图2：本发明之卫浴间内控制通信模块的电路框图；

图3：本发明之手势与触控显示模块的电路框图；

图4：本发明之可移动操作模块的结构示意图；

图5：本发明之卫浴间外控制通信模块的电路框图；

图6：本发明之卫浴间内控制通信模块安装位置及人机交互界面结构示意图；

图7：本发明之可移动坐凳上的人机交互界面结构示意图；

图8：本发明之卫浴间外控制通信模块安装位置及人机交互界面结构示意图。

图中：

ⅰ—浴缸，ⅱ—变压装置模块，ⅲ—卫浴间内控制通信模块，ⅳ—可移动操作模块，ⅴ—卫浴间外控制通信模块，ⅵ—智能家庭中央控制器，ⅶ—手机，ⅷ—可移动坐凳，ⅸ—手势与触控显示模块；

1—微处理器控制模块ⅰ，2—zigbee通信模块ⅰ，3—手势识别模块ⅰ，4—语音识别模块ⅰ，5—麦克风ⅰ，6—语音功能模块ⅰ，7—喇叭ⅰ，8—电磁阀驱动模块，9—冷水龙头电磁阀，10—热水龙头电磁阀，11—水温调理模块，12—温度传感器，13—水位调理模块，14—水位传感器，15—触控按键发光二极管模块ⅰ，16—液晶显示触摸模块ⅰ，17—zigbee通信模块ⅱ，18—充电电池，19—微处理器控制模块ⅱ，20—zigbee通信模块ⅲ，21—触控按键发光二极管模块ⅱ，22—手势识别模块ⅱ，23—触碰开关ⅰ，24—触碰开关ⅱ，25—微处理器控制模块ⅲ，26—zigbee通信模块ⅳ，27—语音识别模块ⅱ，28—麦克风ⅱ，29—语音功能模块ⅱ，30—喇叭ⅱ，31—wifi通信模块，32—手势识别模块ⅲ，33—触控按键发光二极管模块ⅲ，34—液晶显示触摸模块ⅱ，35—固定面板，36—推拉面板，37—报警手势识别区ⅱ，38—浴缸温度控制手势识别区ⅱ，39—需要帮助手势识别区ⅱ，40—触控按键发光二极管显示区，41—触控按键发光二极管ⅰ，42—触控按键发光二极管ⅱ，43—触控按键发光二极管ⅲ，44—触控按键发光二极管ⅳ，45—触控按键发光二极管ⅴ，46—触控按键发光二极管ⅵ，47—触控按键发光二极管ⅶ，48—触控按键发光二极管ⅷ，49—触控按键发光二极管ⅸ，50—触控按键发光二极管ⅹ。

具体实施方式

实施例一

一种适于大户型的智能浴缸控制装置，如图1所示，包括变压装置模块ⅱ，卫浴间内控制通信模块ⅲ，可移动操作模块ⅳ，卫浴间外控制通信模块ⅴ和智能家庭中央控制器ⅵ；

所述变压装置模块ⅱ安装于卫浴间外的墙上，其电源输入端与220v交流电连接，电源输出端与卫浴间内控制通信模块ⅲ和卫浴间外控制通信模块ⅴ的电源输入端连接，变压装置模块ⅱ将220v交流电变压整流为+24v直流电并输出至卫浴间内控制通信模块ⅲ和卫浴间外控制通信模块ⅴ从而给其供电；

所述卫浴间内控制通信模块ⅲ安装于卫浴间内浴缸ⅰ一侧的墙上，可移动操作模块ⅳ设于浴缸ⅰ另一侧，卫浴间内控制通信模块ⅲ通过zigbee无线通信分别与可移动操作模块ⅳ和卫浴间外控制通信模块ⅴ连接；

所述卫浴间外控制通信模块ⅴ安装于卫浴间外墙上，还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器ⅵ连接；

所述智能家庭中央控制器ⅵ还通过wifi无线通信与手机ⅶ连接，并与手机ⅶ相互传输功能命令、信息以及语音信息；

所述卫浴间内控制通信模块ⅲ和卫浴间外控制通信模块ⅴ在接通电源后，通常处于低功耗待机状态，在接收到输入信息唤醒进入正常工作状态后，能够根据功能命令和水温、水位实时输入采集的信息以及水温、水位设置的信息进行处理，并通过zigbee无线通信相互传输功能命令、信息以及语音信息，卫浴间内控制通信模块ⅲ还通过zigbee无线通信接收可移动操作模块ⅳ传输的功能命令，卫浴间外控制通信模块ⅴ还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器ⅵ相互传输功能命令和信息、语音信息。

如图2所示，所述卫浴间内控制通信模块ⅲ包括微处理器控制模块ⅰ1，zigbee通信模块ⅰ2，zigbee通信模块ⅱ17，手势识别模块ⅰ3，语音识别模块ⅰ4，麦克风ⅰ5，语音功能模块ⅰ6，喇叭ⅰ7，电磁阀驱动模块8，冷水龙头电磁阀9，热水龙头电磁阀10，水温调理模块11，温度传感器12，水位调理模块13，水位传感器14，触控按键发光二极管模块ⅰ15和液晶显示触摸模块ⅰ16；

所述微处理器控制模块ⅰ1分别与zigbee通信模块ⅰ2，zigbee通信模块ⅱ17，手势识别模块ⅰ3，语音识别模块ⅰ4，语音功能模块ⅰ6，电磁阀驱动模块8，水温调理模块11，水位调理模块13，触控按键发光二极管模块ⅰ15和液晶显示触摸模块ⅰ16连接；

所述zigbee通信模块ⅰ2还通过zigbee无线通信与卫浴间外控制通信模块ⅴ连接；

所述zigbee通信模块ⅱ17还通过zigbee无线通信与可移动操作模块ⅳ连接；

所述语音识别模块ⅰ4还与麦克风ⅰ5和喇叭ⅰ7连接；

所述语音功能模块ⅰ6还与麦克风ⅰ5和喇叭ⅰ7连接；

所述电磁阀驱动模块8还与冷水龙头电磁阀9和热水龙头电磁阀10连接；

所述水温调理模块11还与温度传感器12连接；

所述水位调理模块13还与水位传感器14连接；

所述变压装置模块ⅱ的电源输出端分别与微处理器控制模块ⅰ1，冷水龙头电磁阀9和热水龙头电磁阀10的电源输入端连接；

所述手势识别模块ⅰ3将识别的手势信息转化成手势功能命令传输给微处理器控制模块ⅰ1；

所述语音识别模块ⅰ4接收麦克风ⅰ5的语音信息，对语音信息进行识别转化成语音功能命令传输给微处理器控制模块ⅰ1，还接收微处理器控制模块ⅰ1传输的语音功能命令，将语音功能命令转化成语音信息、驱动喇叭ⅰ7发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅰ1作为卫浴间内控制通信模块ⅲ的核心，接收卫浴间外控制通信模块ⅴ通过zigbee通信模块ⅰ2传输的功能命令，接收可移动操作模块ⅳ通过zigbee通信模块ⅱ17传输的功能命令，接收手势识别模块ⅰ3所识别的手势功能命令，接收语音识别模块ⅰ4所识别的语音功能命令，接收触控按键发光二极管模块ⅰ15和液晶显示触摸模块ⅰ16的触控功能命令，并对上述功能命令进行处理，将处理结果传输给液晶显示触摸模块ⅰ16显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅰ15的发光二极管，还将功能命令传输给语音识别模块ⅰ4转换成语音信息驱动喇叭ⅰ7发出功能命令的语音，微处理器控制模块ⅰ1还将需要帮助的功能命令通过zigbee通信模块ⅰ2传输至卫浴间外控制通信模块ⅴ；

所述温度传感器12和水位传感器14分别采集浴缸ⅰ的水温和水位信息，并将水温和水位信息分别通过水温调理模块11和水位调理模块13传输至微处理器控制模块ⅰ1，微处理器控制模块ⅰ1将采集的水温和水位信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ16显示水温和水位的实时信息，同时通过zigbee通信模块ⅰ2传输至卫浴间外控制通信模块ⅴ，微处理器控制模块ⅰ1还接收卫浴间外控制通信模块ⅴ通过zigbee通信模块ⅰ2传输的浴缸ⅰ水温和水位的设置信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ16显示水温和水位的设置信息，微处理器控制模块ⅰ1还接收通过液晶显示触摸模块ⅰ16设置的水温和水位的信息，并通过zigbee通信模块ⅰ2传输至卫浴间外控制通信模块ⅴ，若微处理器控制模块ⅰ1接收到冷水或热水控制的功能命令，则按照功能命令的要求控制电磁阀驱动模块8分别对冷水龙头电磁阀9或热水龙头电磁阀10实施控制，实现对浴缸水温和水位的自动控制；

所述微处理器控制模块ⅰ1接收卫浴间外控制通信模块ⅴ通过zigbee通信模块ⅰ2传输的报警、询问是否需要帮助的信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅰ16显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅰ15的发光二极管，还将信息转换成语音功能命令传输给语音识别模块ⅰ4转换成语音信息驱动喇叭ⅰ7发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅰ1通过语音功能模块ⅰ6接收麦克风ⅰ5的语音信息，经处理后通过zigbee通信模块ⅰ2传输至卫浴间外控制通信模块ⅴ，还接收卫浴间外控制通信模块ⅴ传输的语音信息，并通过语音功能模块ⅰ6驱动喇叭ⅰ7发出语音，实现封闭的卫浴间内与卫浴间外的对讲功能。

如图3、图4所示，所述可移动操作模块ⅳ包括可移动坐凳ⅷ和设于可移动坐凳ⅷ上的手势与触控显示模块ⅸ；

所述手势与触控显示模块ⅸ包括充电电池18，微处理器控制模块ⅱ19，zigbee通信模块ⅲ20，触控按键发光二极管模块ⅱ21，手势识别模块ⅱ22，触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24；

所述充电电池18的输出端分别与触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24的一端连接，触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24的另一端分别连接微处理器控制模块ⅱ19；

所述微处理器控制模块ⅱ19还分别与zigbee通信模块ⅲ20，触控按键发光二极管模块ⅱ21和手势识别模块ⅱ22连接；

所述zigbee通信模块ⅲ20还通过zigbee无线通信与卫浴间内控制通信模块ⅲ连接。

如图5所示，所述卫浴间外控制通信模块ⅴ包括微处理器控制模块ⅲ25，zigbee通信模块ⅳ26，语音识别模块ⅱ27，麦克风ⅱ28，语音功能模块ⅱ29，喇叭ⅱ30，wifi通信模块31，手势识别模块ⅲ32，触控按键发光二极管模块ⅲ33和液晶显示触摸模块ⅱ34；

所述微处理器控制模块ⅲ25分别与zigbee通信模块ⅳ26，语音识别模块ⅱ27，语音功能模块ⅱ29，wifi通信模块31，手势识别模块ⅲ32，触控按键发光二极管模块ⅲ33和液晶显示触摸模块ⅱ34连接，其电源输入端还与变压装置模块ⅱ的电源输出端连接；

所述zigbee通信模块ⅳ26还通过zigbee无线通信与卫浴间内控制通信模块ⅲ连接；

所述语音识别模块ⅱ27还与麦克风ⅱ28和喇叭ⅱ30连接；

所述语音功能模块ⅱ29还与麦克风ⅱ28和喇叭ⅱ30连接；

所述wifi通信模块31还通过wifi无线通信与智能家庭中央控制器ⅵ连接；

所述手势识别模块ⅲ32将识别的手势信息转化成手势功能命令传输给微处理器控制模块ⅲ25；

所述语音识别模块ⅱ27接收麦克风ⅱ28的语音信息，对语音信息进行识别转化成语音功能命令传输给微处理器控制模块ⅲ25，还接收微处理器控制模块ⅲ25传输的语音功能命令，将语音功能命令转化成语音信息、驱动喇叭ⅱ30发出语音功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅲ25作为卫浴间外控制通信模块ⅴ的核心，接收卫浴间内控制通信模块ⅲ通过zigbee通信模块ⅳ26传输的报警或需要帮助的功能命令，接收手势识别模块ⅲ32所识别的手势功能命令，接收语音识别模块ⅱ27所识别的语音功能命令，接收触控按键发光二极管模块ⅲ33和液晶显示触摸模块ⅱ34的触控功能命令，并对上述功能命令进行处理，将处理结果传输给液晶显示触摸模块ⅱ34显示对应功能命令的文字和点亮对应功能的触控按键发光二极管模块ⅲ33的发光二极管，还将功能命令传输给语音识别模块ⅱ27转换成语音信息驱动喇叭ⅱ30发出功能命令的语音；

所述微处理器控制模块ⅲ25还接收卫浴间内控制通信模块ⅲ通过zigbee通信模块ⅳ26传输的设置浴缸ⅰ水温和水位的信息，并将信息传输给液晶显示触摸模块ⅱ34显示对应功能命令的文字；

所述微处理器控制模块ⅲ25通过语音功能模块ⅱ29接收麦克风ⅱ28的语音信息，经处理后通过zigbee通信模块ⅳ26传输至卫浴间内控制通信模块ⅲ，还接收卫浴间内控制通信模块ⅲ传输的语音信息，并通过语音功能模块ⅱ29驱动喇叭ⅱ30发出语音，实现封闭的卫浴间内与卫浴间外的对讲功能；

所述微处理器控制模块ⅲ25通过wifi通信模块31向智能家庭中央控制器ⅵ传输功能命令和浴缸ⅰ水温、水位的信息，还接收智能家庭中央控制器ⅵ传输的功能命令和浴缸ⅰ水温、水位的设置值，并与智能家庭中央控制器ⅵ相互传输语音信息，同时智能家庭中央控制器ⅵ通过wifi无线通信与手机ⅶ相互传输语音信息，从而实现手机ⅶ与封闭的卫浴间内的通话功能。

如图4所示，所述可移动坐凳ⅷ顶面设固定面板35和推拉面板36，推拉面板36可相对于固定面板35左右移动，所述手势与触控显示模块ⅸ设于推拉面板36下部，触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24分别设于手势与触控显示模块ⅸ的左上方和左下方，当推开推拉面板36时，触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24闭合，当合上推拉面板36时，触碰开关ⅰ23和触碰开关ⅱ24断开。

如图6所示，所述手势识别模块ⅰ3包括报警手势识别区ⅰ，浴缸温度控制手势识别区ⅰ和需要帮助手势识别区ⅰ；

所述报警手势识别区ⅰ将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅰ1进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅰ将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅰ1，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述需要帮助手势识别区ⅰ将识别的手势转换为需要帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅰ1，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示已满足需求；

如图7所示，所述手势识别模块ⅱ22包括报警手势识别区ⅱ37，浴缸温度控制手势识别区ⅱ38和需要帮助手势识别区ⅱ39；

所述报警手势识别区ⅱ37将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅱ19进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅱ38将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅱ19，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述需要帮助手势识别区ⅱ39将识别的手势转换为需要帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅱ19，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示已满足需求；

如图8所示，所述手势识别模块ⅲ32包括报警手势识别区ⅲ，浴缸温度控制手势识别区ⅲ和询问帮助手势识别区；

所述报警手势识别区ⅲ将识别的手势转换为报警信号并传输至微处理器控制模块ⅲ25进行报警提示，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指、四个手指、五个手指和锤头；

所述浴缸温度控制手势识别区ⅲ将识别的手势转换为浴缸温度控制功能命令并传输至微处理器控制模块ⅲ25，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示加热水，两个手指表示加冷水，三个手指表示同时加热水和冷水，四个手指表示关水；

所述询问帮助手势识别区将识别的手势转换为询问帮助的手势功能命令并传输至微处理器控制模块ⅲ25，所识别的手势包括一个手指、两个手指、三个手指和四个手指，所述一个手指表示送衣裤，两个手指表示送毛巾，三个手指表示送鞋子，四个手指表示需要帮助吗。

如图6、图8所示，所述触控按键发光二极管模块ⅰ15、触控按键发光二极管模块ⅱ21和触控按键发光二极管模块ⅲ33各包括一组多个触控按键发光二极管，所述一组多个触控按键发光二极管设于卫浴间内控制通信模块ⅲ和卫浴间外控制通信模块ⅴ的人机交互界面、可移动操作模块ⅳ的触控按键发光二极管显示区40内，包括触控按键发光二极管ⅰ41，触控按键发光二极管ⅱ42，触控按键发光二极管ⅲ43，触控按键发光二极管ⅳ44，触控按键发光二极管ⅴ45，触控按键发光二极管ⅵ46，触控按键发光二极管ⅶ47，触控按键发光二极管ⅷ48，触控按键发光二极管ⅸ49和触控按键发光二极管ⅹ50；

所述每个触控按键发光二极管包括一个触控按键和一个与之对应的发光二极管，触碰一次触控按键，对应的发光二极管亮，表示正在处理所对应的功能，再触碰一次触控按键，发光二极管灭，表示所对应的功能未被执行；

所述触控按键发光二极管ⅰ41的发光二极管亮表示加热水，触控按键发光二极管ⅱ42的发光二极管亮表示加冷水，触控按键发光二极管ⅲ43的发光二极管亮表示同时加热水和冷水，触控按键发光二极管ⅳ44的发光二极管亮表示关水，触控按键发光二极管ⅴ45的发光二极管亮表示送衣裤，触控按键发光二极管ⅵ46的发光二极管亮表示送毛巾，触控按键发光二极管ⅶ47的发光二极管亮表示送鞋子，触控按键发光二极管ⅷ48的发光二极管亮表示已满足需求，触控按键发光二极管ⅸ49的发光二极管亮表示请进来，触控按键发光二极管ⅹ50的发光二极管亮表示报警。

所述液晶显示触摸模块ⅰ16和液晶显示触摸模块ⅱ34分别设于液晶显示触摸区ⅰ和液晶显示触摸区ⅱ内，均包括液晶显示屏、液晶屏控制器和触摸屏、触摸屏控制器；

所述手势识别模块ⅰ3的报警手势识别区ⅰ设于需要帮助手势识别区ⅰ左边，浴缸温度控制手势识别区ⅰ设于需要帮助手势识别区ⅰ下方，触控按键发光二极管模块ⅰ15的10个触控按键发光二极管设于浴缸温度控制手势识别区ⅰ四周，所述液晶显示触摸区ⅰ设于需要帮助手势识别区右边，喇叭ⅰ7和麦克风ⅰ5设于报警手势识别区ⅰ下方（参见图6）；

所述手势识别模块ⅱ22的报警手势识别区ⅱ37设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ38左边，需要帮助手势识别区ⅱ39设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ38右边，所述触控按键发光二极管显示区40设于浴缸温度控制手势识别区ⅱ38上方（参见图7）；

所述手势识别模块ⅲ32的报警手势识别区ⅲ设于询问帮助手势识别区左边，浴缸温度控制手势识别区ⅲ设于询问帮助手势识别区下方，触控按键发光二极管模块ⅲ33的10个触控按键发光二极管设于浴缸温度控制手势识别区ⅲ四周，所述液晶显示触摸区ⅱ设于询问帮助手势识别区右边，喇叭ⅱ30和麦克风ⅱ28设于报警手势识别区ⅲ下方（参见图8）。

所述微处理器控制模块ⅰ1，微处理器控制模块ⅱ19和微处理器控制模块ⅲ25均采用stm32系列微处理器作为控制核心；

所述wifi通信模块31采用esp8266无线通信模块，与微处理器控制模块ⅲ25通过usart串行通道连接；

所述语音识别模块ⅰ4和语音识别模块ⅱ27均采用ld3320语音识别芯片，分别与微处理器控制模块ⅰ1和微处理器控制模块ⅲ25通过spi总线端口连接；

所述语音功能模块ⅰ6和语音功能模块ⅱ29均采用fm34ne500b语音滤波、放大模块，分别与微处理器控制模块ⅰ1和微处理器控制模块ⅲ25通过iis通道连接；

所述液晶屏控制器采用ads7843芯片，与微处理器控制模块ⅰ1或微处理器控制模块ⅲ25通过fsmc-nor信号线连接，触摸屏控制器采用xpt2046芯片，与微处理器控制模块ⅰ1或微处理器控制模块ⅲ25通过spi总线端口连接。

所述语音识别模块ⅰ4所识别的语音内容包括加热水、加冷水、同时加热水和冷水、关水、报警、需要送衣裤、需要送毛巾、需要送鞋子、需要送化妆品、已满足需求和需要帮助吗等；

所述语音识别模块ⅱ27所识别的语音内容包括加热水、加冷水、同时加热水和冷水、关水、报警、需要送衣裤、需要送毛巾、需要送鞋子、需要送化妆品和需要帮助吗等；

所述浴缸ⅰ为单人浴缸或双人浴缸，所述温度传感器12和水位传感器14安装于浴缸缸体中部；

所述充电电池18的输出电压为3.6v。

实施例二

一种适于大户型的智能浴缸控制装置，其结构与实施例一基本相同，所不同之处在于，该智能浴缸控制装置不包括智能家庭中央控制器ⅵ和手机ⅶ。

实施例三

一种适于大户型的智能浴缸控制装置，其结构与实施例一基本相同，所不同之处在于，所述卫浴间内控制通信模块ⅲ不包括手势识别模块ⅰ3，可移动操作模块ⅳ不包括手势识别模块ⅱ22，卫浴间外控制通信模块ⅴ不包括手势识别模块ⅲ32。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。