多功能语音冲厕系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于卫生厕具领域，具体涉及一种多功能语音冲厕系统。
【背景技术】
[0002]目前，市面上的冲厕器主要有两种，一种是机械式，一种是自动感应式，而自动感应冲厕器主要采用技术为红外线光控开关控制为主，采用光管感应电路结构，受光线影响很大，工作不稳定，人们在靠近冲厕器时，因无语音提示，容易不在光感距离内，导致冲厕器就无法冲厕，有些人为了图方便省事，也不愿意再调整距离让冲厕器感应，直接离开，这样难以保持厕所的清洁卫生。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的解决上述技术问题，提供一种可测距、具有语音提示、工作稳定、人性化且功耗小、成本低的多功能语音冲厕系统。
[0004]为实现上述的目的，本实用新型的技术方案为:
[0005]一种多功能语音冲厕系统，它由下列模块组成:
[0006]用于对信号进行处理、存储的单片机；
[0007]用于测量人与冲厕器距离的超声测距模块；
[0008]用于输入开关、自动冲厕、手动冲厕指令的输入模块；
[0009]用于播放提醒语音的语音模块；
[0010]用于控制整个系统通断电的继电器驱动模块；
[0011]用于给各个模块元器件提供电源的电源模块；
[0012]所述单片机分别与超声测距模块、输入模块、语音模块、继电器驱动模块、电源模块连接。
[0013]以上所述超声测距模块，是由超声波发射模块和超声波接收模块组成，所述超声波发射模块包括一级反相器、两级反相器和超声波发射换能器，所述单片机分别与一级反相器、两级反相器连接；所述一级反相器、两级反相器均与超声波发射换能器连接；所述超声波接收模块是由超声波传感器、两级放大电路和锁相环电路依次连接组成，所述锁相环电路与单片机连接。
[0014]以上所述一级反相器、两级反相器均采用74LS04反相器。
[0015]以上所述超声波发射换能器为T40超声波发射换能器。
[0016]以上所述单片机的型号为89C2051。
[0017]以上所述电源模块采用12V的电池。
[0018]以上所述语音模块采用ISD4003语音录放芯片。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:本实用新型以89C2051低功耗单片机为控制核心，结合超声波测距模块和语音模块，具有自动手动切换功能，成本低，操作简单，工作稳定，人性化好，实现如厕的文明提醒，给厕所创造一个良好的环境卫生，减少清洁工人的劳动工作。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型多功能语音冲厕系统的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型超声测距模块与单片机连接的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型的超声测距模块电路图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不局限于实施例表不的范围。
[0024]实施例1:
[0025]如图1-3所示，一种多功能语音冲厕系统，它由下列模块组成:
[0026]用于对信号进行处理、存储的单片机；
[0027]用于测量人与冲厕器距离的超声测距模块；
[0028]用于输入开关、自动冲厕、手动冲厕指令的输入模块；通过输入模块实现自动冲厕和手动冲厕功能的切换；
[0029]用于播放提醒语音的语音模块；
[0030]用于控制整个系统通断电的继电器驱动模块；
[0031]用于给各个模块元器件提供电源的电源模块；
[0032]单片机分别与超声测距模块、输入模块、语音模块、继电器驱动模块、电源模块连接。超声测距模块，是由超声波发射模块和超声波接收模块组成，超声波发射模块包括一级反相器、两级反相器和超声波发射换能器，单片机分别与一级反相器、两级反相器连接；一级反相器、两级反相器均与超声波发射换能器连接；超声波接收模块是由超声波传感器、两级放大电路和锁相环电路依次连接组成，锁相环电路与单片机连接。一级反相器、两级反相器均采用74LS04反相器。超声波发射换能器为T40超声波发射换能器。单片机的型号为89C2051。电源模块采用12V的电池。语音模块采用ISD4003语音录放芯片。
[0033]本实用新型采用的是12V电池供电，220V交流电经过整流后，经过7812芯片输出12V电源，再经三端稳压器LM7805稳压，输出+5V稳恒直流电，作为系统的各个电路供电。LED是工作指示灯，通电后发光。
[0034]本实用新型的89C2051单片机，具有高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机功能。
[0035]本实用新型的超声测距模块，是由超声波发射模块和超声波接收模块组成，单片机Pl.0端口输出的40kHz的方波信号一路经一级反相器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反相器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。所述两级反相器为两个反相器并联，用以提高驱动能力。超声波接收模块是由超声波传感器、两级放大电路和锁相环电路依次连接组成，超声波传感器接收到的反射波信号非常微弱，两级放大电路用于对传感器接收到的信号进行放大，锁相环电路接收到频率符合要求的信号后向单片机发出中断请求。
[0036]本实用新型的语音模块采用ISD4003语音录放芯片，是美国ISD公司推出的产品.该系列语音芯片采用多电平直接模拟存储专利技术，声音不需要A/D转换和压缩，每个采样值直接存储在片内的闪烁存储器中。ISD4003语音芯片采用CMOS技术，内含晶体振荡器.防混叠滤波器平滑滤波器，自动静噪，音频功率放大器及高密度多电平闪烁存储陈列等，因此只需很少的外围器件就可构成一个完整的声音录放系统。芯片设计是基于所有操作由微控制器控制，操作命令通过串行通信接口送入。采样频率可为4.0Hz, 5.3Hz，6.4Hz，
8.0kHz，频率越低，单片录放语音时间8~16min.语音录放模块电路主要由LM386功放电路，isd4003语音电路组成。LM386功放电路在放音电路中，输出端选用低电压通用集成功率放大器作为扬声器的驱动电路。isd4003语音电路，录音时通过外部按键控制录音的开始和停止。录完后，每段语音信号都存储在一个不同的地址段，播放的时候，只要找到该段语音的起始地址就能播放出相应的语音信号。
[0037]在使用时，手动功能启动后每按一次手动键冲洗一次；切换自动后，当人靠近厕所时就播报“欢迎您好”信息，达到或不达到都有语音提示调整距离，如果超声测距模块探测到用户不在设定的距离范围内，则提醒用户“再向前一小步，文明一大步”，直到确认最佳距离后提示位置最佳，则提醒“谢谢您的支持”，当用户离开后，超声测距模块探测不到用户再冲厕一次。
[0038]上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多功能语音冲厕系统，其特征在于，它由下列模块组成: 用于对信号进行处理、存储的单片机； 用于测量人与冲厕器距离的超声测距模块； 用于输入开关、自动冲厕、手动冲厕指令的输入模块； 用于播放提醒语音的语音模块； 用于控制整个系统通断电的继电器驱动模块； 用于给各个模块元器件提供电源的电源模块； 所述单片机分别与超声测距模块、输入模块、语音模块、继电器驱动模块、电源模块连接。
2.根据权利要求1所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述超声测距模块，是由超声波发射模块和超声波接收模块组成，所述超声波发射模块包括一级反相器、两级反相器和超声波发射换能器，所述单片机分别与一级反相器、两级反相器连接；所述一级反相器、两级反相器均与超声波发射换能器连接；所述超声波接收模块是由超声波传感器、两级放大电路和锁相环电路依次连接组成，所述锁相环电路与单片机连接。
3.根据权利要求2所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述一级反相器、两级反相器均米用74LS04反相器。
4.根据权利要求2所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述超声波发射换能器为T40超声波发射换能器。
5.根据权利要求1所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述单片机的型号为89C2051。
6.根据权利要求1所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述电源模块采用12V的电池。
7.根据权利要求1所述的多功能语音冲厕系统，其特征在于:所述语音模块采用ISD4003语音录放芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能语音冲厕系统，它由下列模块组成：用于对信号进行处理、存储的单片机；用于测量人与冲厕器距离的超声测距模块；用于输入开关电源、自动冲厕、手动冲厕指令的输入模块；用于播放提醒语音的语音模块；用于控制整个系统通断电的继电器驱动模块；用于给各个模块元器件提供电源的电源模块；所述单片机分别与超声测距模块、输入模块、语音模块、继电器驱动模块、电源模块连接。本实用新型具有可测距、具有语音提示、工作稳定、人性化且功耗小、成本低的优点。
【IPC分类】E03D5-10, G05B19-042
【公开号】CN204360137
【申请号】CN201420790626
【发明人】陈鑫洋, 黄莺, 贾雪涛, 李水明, 刘裕舸, 邵长春, 刘晋宏
【申请人】柳州铁道职业技术学院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月12日