一种可自动识别水位的智能节水马桶及其控制方法与流程

1.本发明涉及马桶领域，具体涉及一种可自动识别水位的智能节水马桶及其控制方法。


背景技术：

2.现有马桶一次冲水量基本固定，无法调控；在实际使用情况中，对于不同使用行为，存在冲水浪费现象。马桶的冲水量固定，因此无论用户对马桶内的需水量的大小，马桶单次的冲水量固定，从而造成水资源浪费且冲刷后马桶清洁程度达不到预期效果。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种可自动识别水位的智能节水马桶及其控制方法解决了马桶单次的冲水量固定，从而造成水资源浪费且冲刷后马桶清洁程度达不到预期效果的问题。
4.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种可自动识别水位的智能节水马桶，包括：控制面板模块、水箱模块、数据处理模块、水位监测模块、浊度检测模块、红外感应模块和供电模块；
5.所述数据处理模块分别与控制面板模块、水箱模块、水位监测模块、浊度检测模块和红外感应模块通信连接；
6.所述供电模块分别与控制面板模块、水箱模块、数据处理模块、水位监测模块、浊度检测模块和红外感应模块电连接。
7.进一步地，所述水位监测模块用于采集智能节水马桶内水位值，并传输给数据处理模块；所述浊度检测模块用于采集智能节水马桶内水的浊度值，并传输给数据处理模块；所述红外感应模块用于检测用户使用状态，并将状态数据传输给数据处理模块；所述数据处理模块用于根据用户使用状态或用户对控制面板模块的冲水操作，计算冲水量，并将冲水量传输至水箱模块；所述水箱模块用于根据冲水量进行冲水。
8.进一步地，所述水位监测模块包括水位监测探头和第一滤波放大单元；所述水位监测探头与第一滤波放大单元的输入端连接；所述浊度检测模块包括浊度检测探头和第二滤波放大单元；所述浊度检测探头与第二滤波放大单元的输入端连接。
9.进一步地，所述第一滤波放大单元和第二滤波放大单元包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、接地电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、放大器a1、放大器a2、放大器a3、放大器a4和放大器a5；
10.所述放大器a1的正相输入端与放大器a3的正相输入端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的第一输入端；所述电阻r1的一端作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的第二输入端；所述放大器a1的反相输入端分别与电阻r1的另一端和电阻r2的一端连接，其输出端分别与电阻r2的另一端和放大器a2的正相输入端连接；所述放大器a2的反相输入端分别与放大器a2的输出端和电阻r7的一端连接；所述放大器a3的反相输入
端分别与放大器a3的输出端和电阻r6的一端连接；所述放大器a4的正相输入端分别与接地电阻r4和电阻r3的一端连接，其反相输入端分别与放大器a4的输出端和电阻r5的一端连接；所述放大器a5的正相输入端分别与电阻r6的另一端和电阻r5的另一端连接，其反相输入端分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其输出端与电阻r8的另一端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的输出端；所述电阻r3的另一端分别与放大器a1的供电端、放大器a2的供电端、放大器a3的供电端、放大器a4的供电端和放大器a5的供电端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的供电端。
11.进一步地，所述供电模块包括：变压器t1、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、接地电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、放大器a6、放大器a7、放大器a8、接地电容c1、接地电容c2、接地电容c3、接地电容c4、变阻器rw1和变阻器rw2；
12.所述变压器t1的原边接入电源，其副边的一端分别与二极管d1的正极和二极管d2的负极连接，其副边的另一端分别与二极管d3的正极和二极管d4的负极连接；所述二极管d1的负极分别与二极管d3的负极、接地电容c1、接地电阻r9和电阻r10的一端连接；所述二极管d2的正极和二极管d4的正极接地；所述放大器a6的正相输入端分别与电阻r10的另一端、电阻r12的一端、接地电容c2、变阻器rw2的第一不动端和二极管d8的负极连接，其反相输入端分别与电阻r11的一端、二极管d5的负极、接地电容c3和放大器a7的反相输入端连接，其输出端分别与电阻r14的一端、电阻r12的另一端、电阻r13的一端和二极管d6的正极连接；所述变阻器rw2的第二不动端和二极管d5的正极接地；所述放大器a8的正相输入端分别与电阻r16的一端、变阻器rw1的第一不动端和电阻r18的一端连接，其反相输入端分别与电阻r17的一端和二极管d7的负极连接，其输出端分别与电阻r18的另一端和二极管d8的正极连接；所述变阻器rw1的第二不动端和二极管d7的正极接地；所述放大器a7的正相输入端分别与电阻r14的另一端、二极管d6的负极、接地电容c4和电阻r15的一端连接，其输出端与电阻r15的另一端连接，并作为供电模块的输出端；所述电阻r16的另一端分别与电阻r17的另一端、电阻r11的另一端、电阻r13的另一端、放大器a6的供电端、放大器a7的供电端和放大器a8的供电端连接，并作为供电模块的供电端。
13.一种可自动识别水位的智能节水马桶的控制方法，包括以下步骤：
14.s1、在用户未使用马桶时，判断当前浊度值是否小于等于浊度阈值，若是，则不进行冲水，若否，则跳转至步骤s3；
15.s2、判断用户是否对控制面板模块进行冲水操作，若是，则跳转至步骤s3，若否，则不进行冲水；
16.s3、根据当前的浊度值和水位值，计算冲水量，并传输给水箱模块，进行冲水；
17.s4、在用户使用马桶后，根据用户使用马桶后的浊度值，计算第一冲水量；
18.s5、根据用户使用马桶后的水位值，计算第二冲水量；
19.s6、从第一冲水量和第二冲水量选择较大者，传输给水箱模块，进行冲水。
20.进一步地，所述步骤s4中第一冲水量的公式为：
[0021][0022]
其中，qn为第一冲水量，tc为浊度阈值，t1为用户使用马桶后的浊度值，q1为在浊度
值t1情况下，恢复至初始清洁水质的冲水量，tn为预期达到的浊度值。
[0023]
进一步地，所述步骤s5中计算第二冲水量的公式为：
[0024][0025]
其中，qm为第二冲水量，w1为用户使用马桶后的水位值，wc为在水位值w1情况下达到标定冲水水压的水位值，q2为达到水位值wc的冲水量，wm为预期达到的水位值。
[0026]
综上，本发明的有益效果为：
[0027]
本发明通过红外感应模块去感应用户是否使用马桶，通过控制面板模块便于用户自定义模式，在用户使用马桶后，或者用户通过控制面板模块进行冲水操作后，数据处理模块会根据收集到的水位值和浊度值去计算当前的冲水量，实现根据马桶内部情况进行冲水，避免水资源的浪费，且使得冲水后马桶内的清洁程度达到预期的效果。
附图说明
[0028]
图1为一种可自动识别水位的智能节水马桶的示意图；
[0029]
图2为一种可自动识别水位的智能节水马桶的系统框图；
[0030]
图3为滤波放大单元的电路图；
[0031]
图4为供电模块的电路图；
[0032]
图5为一种可自动识别水位的智能节水马桶的控制方法的流程图；
[0033]
其中，1、控制面板模块；2、水箱模块；3、数据处理模块；4、水位监测模块；5、浊度检测模块；6、红外感应模块。
具体实施方式
[0034]
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0035]
如图1～2所示，一种可自动识别水位的智能节水马桶，包括：控制面板模块1、水箱模块2、数据处理模块3、水位监测模块4、浊度检测模块5、红外感应模块6和供电模块；
[0036]
所述数据处理模块3分别与控制面板模块1、水箱模块2、水位监测模块4、浊度检测模块5和红外感应模块6通信连接；
[0037]
所述供电模块分别与控制面板模块1、水箱模块2、数据处理模块3、水位监测模块4、浊度检测模块5和红外感应模块6电连接。
[0038]
所述水位监测模块4用于采集智能节水马桶内水位值，并传输给数据处理模块3；所述浊度检测模块5用于采集智能节水马桶内水的浊度值，并传输给数据处理模块3；所述红外感应模块6用于检测用户使用状态，并将状态数据传输给数据处理模块3；所述数据处理模块3用于根据用户使用状态或用户对控制面板模块1的冲水操作，计算冲水量，并将冲水量传输至水箱模块；所述水箱模块用于根据冲水量进行冲水。
[0039]
所述水位监测模块4包括水位监测探头和第一滤波放大单元；所述水位监测探头与第一滤波放大单元的输入端连接；所述浊度检测模块5包括浊度检测探头和第二滤波放
大单元；所述浊度检测探头与第二滤波放大单元的输入端连接。
[0040]
如图3所示，所述第一滤波放大单元和第二滤波放大单元包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、接地电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、放大器a1、放大器a2、放大器a3、放大器a4和放大器a5；
[0041]
所述放大器a1的正相输入端与放大器a3的正相输入端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的第一输入端；所述电阻r1的一端作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的第二输入端；所述放大器a1的反相输入端分别与电阻r1的另一端和电阻r2的一端连接，其输出端分别与电阻r2的另一端和放大器a2的正相输入端连接；所述放大器a2的反相输入端分别与放大器a2的输出端和电阻r7的一端连接；所述放大器a3的反相输入端分别与放大器a3的输出端和电阻r6的一端连接；所述放大器a4的正相输入端分别与接地电阻r4和电阻r3的一端连接，其反相输入端分别与放大器a4的输出端和电阻r5的一端连接；所述放大器a5的正相输入端分别与电阻r6的另一端和电阻r5的另一端连接，其反相输入端分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接，其输出端与电阻r8的另一端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的输出端；所述电阻r3的另一端分别与放大器a1的供电端、放大器a2的供电端、放大器a3的供电端、放大器a4的供电端和放大器a5的供电端连接，并作为第一滤波放大单元或第二滤波放大单元的供电端。
[0042]
如图4所示，所述供电模块包括：变压器t1、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、二极管d7、二极管d8、接地电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、放大器a6、放大器a7、放大器a8、接地电容c1、接地电容c2、接地电容c3、接地电容c4、变阻器rw1和变阻器rw2；
[0043]
所述变压器t1的原边接入电源，其副边的一端分别与二极管d1的正极和二极管d2的负极连接，其副边的另一端分别与二极管d3的正极和二极管d4的负极连接；所述二极管d1的负极分别与二极管d3的负极、接地电容c1、接地电阻r9和电阻r10的一端连接；所述二极管d2的正极和二极管d4的正极接地；所述放大器a6的正相输入端分别与电阻r10的另一端、电阻r12的一端、接地电容c2、变阻器rw2的第一不动端和二极管d8的负极连接，其反相输入端分别与电阻r11的一端、二极管d5的负极、接地电容c3和放大器a7的反相输入端连接，其输出端分别与电阻r14的一端、电阻r12的另一端、电阻r13的一端和二极管d6的正极连接；所述变阻器rw2的第二不动端和二极管d5的正极接地；所述放大器a8的正相输入端分别与电阻r16的一端、变阻器rw1的第一不动端和电阻r18的一端连接，其反相输入端分别与电阻r17的一端和二极管d7的负极连接，其输出端分别与电阻r18的另一端和二极管d8的正极连接；所述变阻器rw1的第二不动端和二极管d7的正极接地；所述放大器a7的正相输入端分别与电阻r14的另一端、二极管d6的负极、接地电容c4和电阻r15的一端连接，其输出端与电阻r15的另一端连接，并作为供电模块的输出端；所述电阻r16的另一端分别与电阻r17的另一端、电阻r11的另一端、电阻r13的另一端、放大器a6的供电端、放大器a7的供电端和放大器a8的供电端连接，并作为供电模块的供电端。
[0044]
如图5所示，一种可自动识别水位的智能节水马桶的控制方法，包括以下步骤：
[0045]
s1、在用户未使用马桶时，判断当前浊度值是否小于等于浊度阈值，若是，则不进行冲水，若否，则跳转至步骤s3；
[0046]
s2、判断用户是否对控制面板模块1进行冲水操作，若是，则跳转至步骤s3，若否，
则不进行冲水；
[0047]
s3、根据当前的浊度值和水位值，计算冲水量，并传输给水箱模块，进行冲水；
[0048]
在本实施例中步骤s3中计算冲水量的方法与步骤s4中第一冲水量的公式和步骤s5中计算第二冲水量的公式相同，均为计算出第一冲水量和计算出第二冲水量，选出其中较大的冲水量，传输给水箱模块，进行冲水。
[0049]
s4、在用户使用马桶后，根据用户使用马桶后的浊度值，计算第一冲水量；所述步骤s4中第一冲水量的公式为：
[0050][0051]
其中，qn为第一冲水量，tc为浊度阈值，t1为用户使用马桶后的浊度值，q1为在浊度值t1情况下，恢复至初始清洁水质的冲水量，tn为预期达到的浊度值。
[0052]
s5、根据用户使用马桶后的水位值，计算第二冲水量；
[0053]
所述步骤s5中计算第二冲水量的公式为：
[0054][0055]
其中，qm为第二冲水量，w1为用户使用马桶后的水位值，wc为在水位值w1情况下达到标定冲水水压的水位值，q2为达到水位值wc的冲水量，wm为预期达到的水位值。
[0056]
s6、从第一冲水量和第二冲水量选择较大者，传输给水箱模块，进行冲水。
[0057]
在本实施例中，用户可自主通过控制面板模块1设置冲水量阈值qs，出水量规则如下：
[0058]
当qn≥qm时，当qs≥qn＞qm时，水箱模块出水量q＝qn；
[0059]
当qn＞qs≥qm时，水箱模块出水量q＝qs；
[0060]
当qn＞qm＞qs时，水箱模块出水量q＝qs；
[0061]
当qn＜qm时，当qs＜qn＜qm时，水箱模块出水量q＝qs；
[0062]
当qn≤qs＜qm时，水箱模块出水量q＝qs；
[0063]
当qn＜qm≤qs时，水箱模块出水量q＝qm；
[0064]
其中，q为水箱模块实际出水量。
[0065]
本发明通过红外感应模块6去感应用户是否使用马桶，通过控制面板模块1便于用户自定义模式，在用户使用马桶后，或者用户通过控制面板模块1进行冲水操作后，数据处理模块3会根据收集到的水位值和浊度值去计算当前的冲水量，实现根据马桶内部情况进行冲水，避免水资源的浪费，且使得冲水后马桶内的清洁程度达到预期的效果。