一种非接触式开关装置的制作方法

本实用新型涉及开关，具体涉及一种非接触式开关装置。

背景技术：

随着生活水平的提高，对于卫生的需求也越来越高。公共场合应用的开关都采用直接接触式的方法，由于人员接触较多给用户带来不便。

例如针对机场、旅馆、饭店等场所的公共卫生间的冲水马桶，方便完成后需要用手去按才能完成冲水过程。

现在技术中也有使用光敏电阻来实现人体感应的。但都是根据比较器，通过一个光敏电阻的变化，来记录不同状态，容易造成误判断。比如，人体一直存在时，则感应结果一直存在；再比如，灯光变化时，先会误认为是有目标接近。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种非接触式开关装置，其应用时采用光敏电阻作为传感器，利用公共区域内光照条件基本恒定的环境条件，当第一冲水按钮和第二冲水按钮光照强度变化时光敏电阻的阻值发生变化，判断光敏电阻的阻值变化作为是否按下的判断标准，从而实现非接触式开关的动作，针对公共场合应用的开关提出了一种非接触式的装置，可以避免由于人员接触较多而带来的不便。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种非接触式开关装置，包括机壳，所述机壳正面设置第一冲水按钮和第二冲水按钮，所述机壳背面设置电路板，所述电路板上设置控制器MCU，所述控制器MCU包括数据处理模块以及与所述数据处理模块分别连接的第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2，还包括与所述控制器MCU分别连接的电源VCC、传感器A、传感器B和控制开关，所述电源用于给控制器MCU、传感器A、传感器B和控制开关供电，所述传感器A用于检测第一冲水按钮的光照强度并转换为电压信号传输到第一模数转换器ADC1，所述第一模数转换器ADC1用于将接收到的电压信号转换为数字信号并传输到数据处理模块，所述传感器B用于检测第二冲水按钮的光照强度并转换为电压信号传输到第二模数转换器ADC2，所述第二模数转换器ADC2用于将接收到的电压信号转换为数字信号并传输到数据处理模块，所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2分别传输来的数字信号不一致时发送控制信号到控制开关。

本实用新型采用光敏电阻作为传感器，利用公共区域内光照条件基本恒定的环境条件，当第一冲水按钮和第二冲水按钮光照强度变化时光敏电阻的阻值发生变化，判断光敏电阻的阻值变化作为是否按下的判断标准，从而实现非接触式开关的动作。

进一步的，一种非接触式开关装置，所述传感器A包括第一光敏电阻R2和第一固定电阻R1，所述传感器B包括第二光敏电阻R4和第二固定电阻R3，所述第一光敏电阻R2设置在第一冲水按钮上，所述第二光敏电阻R4设置在第二冲水按钮上。

进一步的，一种非接触式开关装置，所述第一光敏电阻R2一端连接电源VCC，另一端连接第一固定电阻R1的一端，所述第一固定电阻R1的另一端接地，所述第二光敏电阻R4一端连接电源VCC，另一端连接第二固定电阻R3的一端，所述第二固定电阻R3的另一端接地。

进一步的，一种非接触式开关装置，所述控制开关包括电磁阀。

进一步的，一种非接触式开关装置，所述控制开关包括A点开关和B点开关，所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2分别传输来的数字信号不一致时发送控制信号到控制开关，具体为：所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1传输来的数字信号大于第二模数转换器ADC2传输来的数字信号时，发送控制信号打开A点开关，所述数据处理模块还用于当第一模数转换器ADC1传输来的数字信号小于第二模数转换器ADC2传输来的数字信号时，发送控制信号打开B点开关。

进一步的，一种非接触式开关装置，还包括与所述控制器MCU连接的定时器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型采用光敏电阻作为传感器，利用公共区域内光照条件基本恒定的环境条件，当第一冲水按钮和第二冲水按钮光照强度变化时光敏电阻的阻值发生变化，判断光敏电阻的阻值变化作为是否按下的判断标准，从而实现非接触式开关的动作。

2、本实用新型应用时针对公共场合应用的开关提出了一种非接触式的装置，可以避免由于人员接触较多而带来的不便。

3、本实用新型通过使用简单的光敏电阻和MCU，可以代替现在接触式开关，具有低成本、高灵敏度、高准确率、使用方便的优点，本实用新型使用两个光敏电阻，可以用来对比环境变化，提高系统可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型中机壳正面结构示意图；

图2为本实用新型中机壳背面结构示意图；

图3为本实用新型内部结构示意图；

图4为本实用新型中传感器A的一种结构示意图；

图5为本实用新型中传感器A的另一种结构示意图；

图6为本实用新型中控制器MCU的逻辑判断流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1至图6所示，一种非接触式开关装置，包括机壳，所述机壳正面设置第一冲水按钮和第二冲水按钮，所述机壳背面设置电路板，所述电路板上设置控制器MCU，所述控制器MCU包括数据处理模块以及与所述数据处理模块分别连接的第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2，还包括与所述控制器MCU分别连接的电源VCC、传感器A、传感器B和控制开关，所述电源用于给控制器MCU、传感器A、传感器B和控制开关供电，所述传感器A用于检测第一冲水按钮的光照强度并转换为电压信号传输到第一模数转换器ADC1，所述第一模数转换器ADC1用于将接收到的电压信号转换为数字信号并传输到数据处理模块，所述传感器B用于检测第二冲水按钮的光照强度并转换为电压信号传输到第二模数转换器ADC2，所述第二模数转换器ADC2用于将接收到的电压信号转换为数字信号并传输到数据处理模块，所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2分别传输来的数字信号不一致时发送控制信号到控制开关。

如图4所示，所述传感器A包括第一光敏电阻R2和第一固定电阻R1，所述传感器A与传感器B的结构类似，所述传感器B包括第二光敏电阻R4和第二固定电阻R3，所述第一光敏电阻R2设置在第一冲水按钮上，所述第二光敏电阻R4设置在第二冲水按钮上。所述第一光敏电阻R2一端连接电源VCC，另一端连接第一固定电阻R1的一端，所述第一固定电阻R1的另一端接地，所述第二光敏电阻R4一端连接电源VCC，另一端连接第二固定电阻R3的一端，所述第二固定电阻R3的另一端接地。所述控制开关包括电磁阀。所述控制开关包括A点开关和B点开关，所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2分别传输来的数字信号不一致时发送控制信号到控制开关，具体为：所述数据处理模块用于当第一模数转换器ADC1传输来的数字信号大于第二模数转换器ADC2传输来的数字信号时，发送控制信号打开A点开关，所述数据处理模块还用于当第一模数转换器ADC1传输来的数字信号小于第二模数转换器ADC2传输来的数字信号时，发送控制信号打开B点开关。还包括与所述控制器MCU连接的定时器。

本实用新型采用光敏电阻作为传感器，利用公共区域内光照条件基本恒定的环境条件，通过判断光敏电阻的阻值变化作为是否按下的判断标准，从而实现非接触式开关的动作。如图3所示。

系统由两个传感器和控制器(MCU)组成。

1)传感器

传感器由光敏电阻和固定电阻组成，第一冲水按钮和第二冲水按钮上设置了光敏传感器的开孔，以保证光照通过，当光线变化时，传感器输出电平也会发生变化。该部分的原理如下：

如图4所示为一个简单的连接，其中VCC为电源，GND为接地，R1为标准电阻，R2为光敏电阻。其中R2的电阻值随着光照的变化而变化。根据欧姆定律，有

作为例子，假定VCC为5V，R1为10K，光敏电阻采用GL3526，该光敏电阻的亮电阻为5-10K欧，暗电阻为600K欧。假设正常情况下，阻值为10K欧(可根据实际情况测试)，此时VT的值为2.5V。当手离近传感器时，会把光遮挡住，光敏电阻的值会变大，假设变到90K，则VT的值为0.5V。

2)控制器

控制器包含ADC采样和数据处理两个主要功能，第一模数转换器ADC1和第二模数转换器ADC2完成ADC采样功能，数据处理模块完成数据处理功能。

ADC采样主要用来采集传感器电压的值。

数据处理通过逻辑判断，产生开关信号。逻辑判断流程如图6所示。

S1:系统上电时，开始工作，初始化；

S2:打开定时器，系统开始以固定周期循环，例如100ms循环一次，即每间隔100ms循环下一个步骤；

S3:定时器时间到时开始ADC采样。由于采集直流电平，因此对采样率要求不高。例如用10KHz的采样。每个通道采集100个点。

S4:采集完成对数据进行处理。可以采用平均的方法，即对100个点求平均数，这样可以避免噪声干扰；

S5：根据处理结果，判断光电传感器相对于前几帧是否有突变，例如电压值由2V变到1.5V。如果有，则说明有目标接近。如果没有，则等待定时器到来。

S6：判断两个传感器是否突变相同。如果相同，则说明是目标没有按下任何一个，而只是接近，此时依然回到等待定时器到来。

S7：如果两个传感器突变不同。那么突变结果是A变化更大还是B变化更大。如果A变化大，则说明是触发了A点开关；反之，则说明是触发了B点开关。

S8：根据判断结果，输出相应的指示。

本实用新型采用光敏电阻作为传感器，利用公共区域内光照条件基本恒定的环境条件，当第一冲水按钮和第二冲水按钮光照强度变化时光敏电阻的阻值发生变化，判断光敏电阻的阻值变化作为是否按下的判断标准，从而实现非接触式开关的动作。

实施例2

基于实施例1，在实际使用时，对于传感器的设置，不限于上述一种类型，还可以是其它可以测量出光敏电阻变化的形式，例如电阻桥，如图5所示。

R1、R2、R4和R5是已知电阻，R3是光敏电阻。通过测量V0也可以得到光敏电阻值的变化。例如，当R1＝R2＝R4＝R5＝R时，

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。