节水马桶的制作方法

1.本实用新型涉及卫浴技术领域，尤其涉及一种节水马桶。


背景技术：

2.日常生活中，无论在公共卫生间还是在家庭卫生间，马桶都是不可缺少的一部分。
3.为了减少成本和使用方便，大部分马桶均采用电磁阀通过自来水本身的压力来控制冲水，其冲水时间，一般是固定的，以满足小水压能够冲干净为准；而生活中，自来水本身的水压是多变的，当水压低时，用水量就少，当水压高时，用水量就多，从而存在浪费水的现象。
4.另外，现有技术普遍无男士大、小便识别功能，不分大小档冲水模式，这样也存在过渡冲水的情况。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的节水马桶，可实时调节电磁阀的开闭状态，达到节能环保的目的。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种节水马桶，包括马桶本体、主控板、传感器、电磁阀及水流发电机，所述传感器、电磁阀及水流发电机分别与所述主控板连接；所述传感器用于感应目标物体以生成感应信号，并将所述感应信号发送至所述主控板；所述电磁阀设于所述马桶本体底部的出水管路内，用于控制所述出水管路的出水口的开闭状态；所述水流发电机设于所述马桶本体底部的出水管路内，所述水流发电机用于根据所述出水管路中的水流信号生成交流电信号，并将所述交流电信号发送至所述主控板；所述主控板用于根据所述感应信号及交流电信号控制所述电磁阀的开闭状态。
7.作为上述方案的改进，所述主控板设于所述马桶本体的马桶盖板内。
8.作为上述方案的改进，所述传感器设于所述马桶本体的马桶盖板外壁上。
9.作为上述方案的改进，所述电磁阀设于所述出水管路的出水口处。
10.作为上述方案的改进，所述水流发电机设于所述电磁阀与出水口之间。
11.作为上述方案的改进，所述主控板包括微控制器、整流电路、稳压电路、电压检测电路及驱动电路；所述整流电路的输入端与所述水流发电机的输出端连接，所述整流电路的输出端分别连接所述稳压电路的输入端及电压检测电路的输入端，所述整流电路用于将所述水流发电机的交流电信号转换为直流电信号；所述稳压电路的输出端与所述微控制器及驱动电路分别连接，所述稳压电路用于对所述直流电信号进行稳压处理，以向所述微控制器及驱动电路供电；所述电压检测电路的输出端与所述微控制器的第一信号输入端连接，用于检测电压信息并将所述电压信息发送至所述微控制器；所述微控制器的第二信号输入端与所述传感器的输出端连接，所述微控制器的控制端与所述驱动电路的输入端连接，所述微控制器用于根据所述感应信号及电压信息驱动所述驱动电路，以控制所述电磁阀的开闭状态。
12.作为上述方案的改进，所述驱动电路包括驱动芯片、第三电阻、第四电阻及电磁阀接口；所述驱动芯片上设有第一供电端口、第二供电端口、第一输入端口、第二输入端口、第三输入端口、第一输出端口、第二输出端口及接地端口；所述第一供电端口及第二供电端口分别连接所述稳压电路的输出端，所述第一输入端口连接所述微控制器并通过所述第四电阻接地，所述第二输入端口连接所述微控制器并通过所述第三电阻接地，所述第三输入端口及接地端口分别接地，所述第一输出端口及第二输出端口分别通过所述电磁阀接口连接所述电磁阀。
13.作为上述方案的改进，所述电磁阀为带手动按键的脉冲电磁阀。
14.实施本实用新型实施例的有益效果在于：
15.本实用新型实施例将主控板、传感器、电磁阀及水流发电机安装于马桶本体上，通过传感器检测目标物体的感应信号，并通过水流发电机检测水流信号，再将感应信号与水流信号相结合，通过主控板调节电磁阀的冲水时间，从而实现了电磁阀的按需启动，大大地节省了马桶冲水量，并能有效保证高低水压时均能冲干净马桶。
16.进一步，本实用新型实施例通过微控制器、整流电路、稳压电路、电压检测电路及驱动电路之间的相互配合，实现了多信号的采集及多信号的输出，从而精准、快速地控制电磁阀，大大的提升了用户体验。
附图说明
17.图1是本实用新型节水马桶的实施例结构示意图；
18.图2是本实用新型节水马桶中微控制器、整流电路、稳压电路及电压检测电路的电路图；
19.图3是本实用新型节水马桶中驱动电路的电路图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
21.参见图1，图1显示了本实用新型节水马桶的实施例，其包括马桶本体1、主控板2、传感器3、电磁阀4及水流发电机5，其中，传感器3、电磁阀4及水流发电机5分别与主控板2连接，本实施例中：
22.传感器3设于马桶本体1的马桶盖板外壁上，用于感应目标物体以生成感应信号，并将感应信号发送至主控板2；
23.电磁阀4设于马桶本体1底部的出水管路内且位于出水管路的出水口处，用于控制出水管路的出水口的开闭状态；
24.水流发电机5设于马桶本体1底部的出水管路内，水流发电机5用于根据出水管路中的水流信号生成交流电信号，并将交流电信号发送至主控板2；优选地，所述水流发电机5为微型水流发电机5，体积小巧，便于安装于出水管路内。
25.主控板2设于马桶本体1的马桶盖板内，主控板2用于根据感应信号及交流电信号控制电磁阀4的开闭状态。
26.优选地，传感器3可以安装于马桶盖板的正面或侧面上，可以为红外线传感器、tof传感器或微波传感器，但不以此为限制，只要可实现目标物体的检测即可；
27.本实施例中，传感器3安装于马桶盖板侧面并选用红外线传感器实现检测。相应地，由于红外线传感器设于马桶本体1的马桶盖板外壁上，因此目标物体与红外线传感器之间的距离即表示目标物体与马桶本体1之间的距离。
28.工作时，红外线传感器可实时感应目标物体与马桶本体1之间的距离，并生成相应的感应信号，使得主控板2可根据感应信号确定冲水时间。例如，用户(即目标物体)与马桶本体1之间的距离大于最大距离时，则表示未有用户使用马桶；又如，用户(即目标物体)与马桶本体1之间的距离处于最大距离与最小距离之间时，则表示用户处于站立小便状态，当用户离开后需执行小档冲水模式，即打开电磁阀的时间为p秒；再如，用户(即目标物体)与马桶本体1之间的距离小于最小距离时，则表示用户处于落座大便状态，当用户离开后需执行大档冲水模式，即打开电磁阀的时间为p+q秒。
29.另外，本实用新型实施例还引入了水流发电机5；水流发电机5可实时检测出水管路中的水压(即水流信号)，并根据不同水压产生不同的电压(即交流电信号)，使得主控板2可根据交流电信号调整冲水模式的冲水时间。相应地，水压与电压之间呈正相关，电压与冲水时间之间呈负相关；例如，同为大档冲水模式或小档冲水模式下，水压越低，则产生的电压越低，则大档冲水模式或小档冲水模式的冲水时间越长；同为大档冲水模式或小档冲水模式下，水压越高，则产生的电压越大，则大档冲水模式或小档冲水模式的冲水时间越短。
30.例如，若在水压为2.4mpa的状态下，大档冲水模式的冲水时间为n秒；当实时水压上升至5.5mpa时，可将大档冲水模式的冲水时间调整为n-m秒，从而达到节约用水的效果。
31.综上，本实用新型实施例创新性地将传感器3与水流发电机5同时设置于马桶本体上，使得主控板2在根据感应信号确定冲水模式的基础上，进一步根据水流信号调节不同冲水模式的冲水时间，从而达到节能环保，高低压时均能冲干净的目的，进一步节省冲水量。
32.如图2所示，主控板2包括微控制器n2、整流电路bd1、稳压电路a、电压检测电路b及驱动电路，具体地：
33.整流电路bd1的输入端与水流发电机5的输出端连接，整流电路bd1的输出端分别连接稳压电路a的输入端及电压检测电路b的输入端，整流电路bd1用于将水流发电机5的交流电信号转换为直流电信号；优选地，整流电路bd1为整流桥；
34.稳压电路a的输出端与微控制器n2及驱动电路分别连接，稳压电路a用于对直流电信号进行稳压处理，以向微控制器n2及驱动电路输出+3.3v的电压以实现供电；其中，稳压电路a包括稳压芯片n1、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c6及第六电容c6，稳压芯片n1的输入端vin通过第三电容c3及第四电容c4分别接地，稳压芯片n1的输出端vout通过第五电容c5及第六电容c6分别接地，稳压芯片n1的接地端gnd接地；
35.电压检测电路b的输出端与微控制器n2的第一信号输入端rc0连接，用于检测电压信息并将电压信息发送至微控制器n2；优选地，电压检测电路b包括依次串联的第一电阻r1及第二电阻r2，所述第一电阻r1及第二电阻r2用于对整流电路bd1的输出电压进行分压处理；
36.微控制器n2的第二信号输入端ra0与传感器3的输出端连接，微控制器n2的第二控制端口rc2及第三控制端口rc3与驱动电路的输入端连接，微控制器n2用于根据感应信号及
电压信息驱动所述驱动电路，以控制电磁阀4的开闭状态。
37.当用户使用马桶时，传感器3将感应信号发送至微控制器n2，以使微控制器n2根据感应信号确定冲水模式；当用户使用马桶后，微控制器n2自动启动冲水模式，水流经水流发电机5，产生交流电信号，交流电信号经过整流桥bd1变为直流电信号；当水压高时，整流后的直流电信号的电压也就越高，微控制器n2通过电压检测电路b分压并采集电压值，进而输出脉冲信号以控制电磁阀4的开闭状态，从而调节冲水模式的冲水时间。优选地，微控制器n2为低功耗单片机，但不以此为限制，可根据实际情况进行选择。
38.需要说明的是，本实用新型实施例创造性的将主控板2、传感器3、电磁阀4及水流发电机5安装于马桶本体1，使得各部件之间的配合运行，实现了电磁阀4的灵活控制，大大地节省了水量。而工作时，微控制器n2可根据感应信号确定冲水模式、并根据水流信号调节冲水时间，但上述控制方式并不是本实用新型的保护范围，可采用现有技术手段实现，具体可参见专利“cn201821222434.6”及“cn200620121071.8”，但不以此为限制，可根据实际情况进行选择。
39.相应地，水流发电机5生成的电量(即交流电信号)可存储于第三电容c3中，从而实现电量的实时补充。优选地，第三电容c3为法拉电容。
40.如图3所示，驱动电路包括驱动芯片n3、第三电阻r3、第四电阻r4及电磁阀4接口xp2；其中，驱动芯片n3上设有第一供电端口vm、第二供电端口vdd、第一输入端口in1、第二输入端口in2、第三输入端口in3、第一输出端口out1、第二输出端口out2及接地端口gnd；第一供电端口vm及第二供电端口vdd分别连接稳压电路a的输出端vout，第一输入端口in1连接微控制器n2并通过第四电阻r4接地，第二输入端口in2连接微控制器n2并通过第三电阻r3接地，第三输入端口in3及接地端口gnd分别接地，第一输出端口out1及第二输出端口out2分别通过电磁阀接口xp2连接电磁阀4。具体地：
41.稳压电路a的输出端vout接入驱动芯片n3的第一供电端口vm及第二供电端口vdd，以向驱动芯片n3供电；微控制器n2的第二控制端口rc2接入驱动芯片n3的第一输入端口in1，微控制器n2的第三控制端口rc3接入驱动芯片n3的第二输入端口in2，驱动芯片n3的第一输出端口out1及第二输出端口out2分别连接电磁阀4接口xp2。
42.当微控制器n2通过第二控制端口rc2向驱动芯片n3输出一定宽度的高电平脉冲信号时，驱动芯片n3通过第一输出端口out1向电磁阀4同步输出高电平脉冲信号，以控制电磁阀4开启；
43.当微控制器n2通过第三控制端口rc3向驱动芯片n3输出一定宽度的高电平脉冲信号时，驱动芯片n3通过第二输出端口out2向电磁阀4同步输出高电平脉冲信号，以控制电磁阀4关闭。
44.因此，微控制器n2可通过第二控制端口rc2及第三控制端口rc3分别向驱动电路输出高低电平信号，并通过驱动芯片n3进行增强后，由第一输出端口out1及第二输出端口out2将高低电平信号输出至电磁阀4，以实现电磁阀4的开闭控制，准确性高。
45.进一步，水流发电机5还可以设于电磁阀4与出水口之间；当打开电磁阀4时，水流在出水管路内依次流经水流发电机5、电磁阀4及出水口，使得水流发电机5可根据出水管路中的水流信号生成交流电信号；当关闭电磁阀4时，水流在出水管路内静止，使得水流发电机5无法生成交流电信号。
46.优选地，电磁阀4为带手动按键的脉冲电磁阀4，使用者可手动按压电磁阀4，以方便人员清洁时随意冲水，灵活性强。
47.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。