马桶座圈控制电路的制作方法

本实用新型涉及智能马桶技术领域，特别是涉及一种马桶座圈控制电路。

背景技术：

自马桶被发明进入到人们的生活中已经有了较长的历史，并在这过程中不断地得到改善和优化，俨然成为了我们现代生活中不可或缺的存在。传统的马桶采用陶瓷材料制成，易于清洗，在很大程度上改善了清洁问题；但同时也存在另一问题，由于材料特性，陶瓷在寒冷的温度环境下会给人带来冰凉的触感。

而随着科技水平地提高，人们的生活变得愈发舒适、便捷，作为现代智能家居最具代表性的产品之一，智能马桶就是其中的非常具有代表性的产品，智能马桶中，座圈加热就是其比较重要的功能，能够使用户在寒冷的温度环境下舒服的使用马桶。智能马桶分为一体式和分离式，其中，分离式是通过在传统的马桶上加上智能马桶座圈来实现，因其安装更加方便，因此使用比较广泛。

马桶座圈控制电路是实现马桶圈加热的核心技术，现有技术中，智能马桶的马桶座圈主要依靠进口，导致成本较高，且目前的马桶座圈控制电路不具备关盖提醒功能，实验结果证实，长时期不关闭马桶盖容易污染卫生间的空气质量，不利于人体健康。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种成本低、且能实现关盖提醒的马桶座圈控制电路。

一种马桶座圈控制电路，包括最小系统电路、温度感应电路、加热电路、关盖提示电路和人体感应电路；

所述最小系统电路包括单片机、晶振电路和复位电路，所述单片机采用8051系列单片机，所述晶振电路与所述单片机的x1管脚和x2管脚连接，所述复位电路与所述单片机的reset管脚连接；

所述温度感应电路包括ds18b20温度传感器，所述ds18b20温度传感器与所述单片机的p10管脚连接；

所述加热电路包括第一ptc热敏电阻和第二ptc热敏电阻，所述第一ptc热敏电阻与所述单片机的p20管脚连接，所述第二ptc热敏电阻与所述单片机的p21管脚连接；

所述关盖提示电路包括第七电阻、第一三极管和蜂鸣器，所述第七电阻分别与所述单片机的p22管脚和所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与所述蜂鸣器连接；

所述人体感应电路包括人体红外传感器，所述人体红外传感器与所述单片机的p12管脚连接。

根据本实用新型提出的马桶座圈控制电路，采用8051系列单片机作为控制核心，最小系统电路包括单片机、晶振电路和复位电路，通过采用最少的元件来实现控制功能，同时采用ds18b20温度传感器、两个ptc热敏电阻，使得整个马桶座圈控制电路的成本较低，该马桶座圈控制电路的控制原理为，通过ds18b20温度传感器检测环境温度，同时通过人体红外传感器检测用户是否靠近，当ds18b20温度传感器检测到环境温度低于预设值，且人体红外传感器检测到用户靠近时，单片机控制第一ptc热敏电阻和/或第二ptc热敏电阻开启加热工作，实现马桶座圈的加热，由于人体红外传感器的检测作用，只有在用户靠近时，才会进行加热，能够实现能耗节省，降低使用成本，通过设置关盖提示电路，当人体红外传感器检测到用户离开时，单片机控制关盖提示电路工作，通过蜂鸣器提醒用户关闭马桶盖，从而减少对卫生间空气的污染。

另外，根据本实用新型上述的马桶座圈控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述马桶座圈控制电路还包括光敏开关电路，所述光敏开关电路包括双电压比较器和光敏电阻，所述双电压比较器采用lm393，所述双电压比较器的out1管脚与所述单片机的p1管脚连接，所述双电压比较器的v1+管脚与所述光敏电阻连接。

进一步地，所述人体红外传感器采用hc-sr501，所述人体红外传感器的out管脚与所述单片机的p12管脚连接。

进一步地，所述马桶座圈控制电路还包括显示电路，所述显示电路包括lcd1602显示屏，所述lcd1602显示屏的e管脚与所述单片机的p27管脚连接。

进一步地，所述复位电路包括第一电容、第四电阻和按键开关，所述第一电容和所述第四电阻串联，所述第一电容和所述按键开关并联，所述第一电容和所述第四电阻的连接点与所述单片机的reset管脚连接。

进一步地，所述晶振电路包括晶振、第二电容、第三电容，所述晶振的两端分别与所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端连接，所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端接地。

进一步地，所述温度感应电路还包括第十五电阻，所述第十五电阻的第一端与所述ds18b20温度传感器的vcc管脚连接，所述第十五电阻的第二端分别与所述ds18b20温度传感器的dq管脚和所述单片机的p10管脚连接。

进一步地，所述单片机采用stc89c52rc单片机。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一实施例的马桶座圈控制电路的逻辑结构图；

图2是单片机和关盖提示电路的电路结构示意图；

图3是晶振电路的电路结构示意图；

图4是复位电路的电路结构示意图；

图5是温度感应电路的电路结构示意图；

图6是加热电路的电路结构示意图；

图7是人体感应电路的电路结构示意图；

图8是光敏开关电路的电路结构示意图；

图9是显示电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图7，本实用新型一实施例提供的马桶座圈控制电路，包括最小系统电路10、温度感应电路20、加热电路30、关盖提示电路40和人体感应电路50。

所述最小系统电路10包括单片机11、晶振电路12和复位电路13，所述单片机11采用8051系列单片机，本实施例中，具体采用stc89c52rc单片机，具有成本低、性能强、功耗低的优点，stc89c52rc单片机内部具有8k字节可重擦写flash闪存和512字节数据存储空间，易于编程与擦除，存储技术稳定不易失真。可通过切换时钟模式加快运行速度，内带4k字节eeprom存储空间。兼容性强，isp/iap可以直接使用串口下载，使用mcs-51系列的任意指令。

所述晶振电路12与所述单片机11的x1管脚和x2管脚连接。所述晶振电路12具体包括晶振y1、第二电容c2、第三电容c3，所述晶振y1的两端分别与所述第二电容c2的第一端和所述第三电容c3的第一端连接，所述第二电容c2的第二端和所述第三电容c3的第二端接地。

所述复位电路13与所述单片机的reset管脚连接。所述复位电路13具体包括第一电容c1、第四电阻r4和按键开关s5，所述第一电容c1和所述第四电阻r4串联，所述第一电容c1和所述按键开关s5并联，所述第一电容c1和所述第四电阻r4的连接点与所述单片机11的reset管脚连接，复位电路13用于运行出错时复位。

所述温度感应电路20包括ds18b20温度传感器21，所述ds18b20温度传感器21与所述单片机11的p10管脚连接。具体的，所述温度感应电路20还包括第十五电阻r15，所述第十五电阻r15的第一端与所述ds18b20温度传感器21的vcc管脚连接，所述第十五电阻r15的第二端分别与所述ds18b20温度传感器21的dq管脚和所述单片机11的p10管脚连接。ds18b20温度传感器21用于检测环境温度，检测范围为-55℃～+125℃，能够满足马桶座圈应用环境的需求。

所述加热电路30包括第一ptc热敏电阻31和第二ptc热敏电阻32，所述第一ptc热敏电阻31与所述单片机11的p20管脚连接，所述第二ptc热敏电阻32与所述单片机11的p21管脚连接。通过设计两个ptc热敏电阻，能够实现两档温度加热的效果，满足不同用户的需求。具体的，可以设置发光二极管d2和d3分别与第一ptc热敏电阻31和第二ptc热敏电阻32连接，用于指示加热情况。

所述关盖提示电路40包括第七电阻r7、第一三极管q1和蜂鸣器41，所述第七电阻r7分别与所述单片机11的p22管脚和所述第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的发射极与所述蜂鸣器41连接。

所述人体感应电路50包括人体红外传感器51，所述人体红外传感器51与所述单片机11的p12管脚连接。其中，所述人体红外传感器51具体采用hc-sr501，所述人体红外传感器51的out管脚与所述单片机11的p12管脚连接。

上述马桶座圈控制电路的控制原理为：通过ds18b20温度传感器21检测环境温度，同时通过人体红外传感器51检测用户是否靠近，当ds18b20温度传感器21检测到环境温度低于预设值(例如检测到环境温度低于15℃时)，且人体红外传感器51检测到用户靠近时，单片机11控制第一ptc热敏电阻31和/或第二ptc热敏电阻32开启加热工作，实现马桶座圈的加热。当用户使用完马桶后，人体红外传感器51检测到用户离开，单片机11控制关盖提示电路40工作，同时控制第一ptc热敏电阻31和第二ptc热敏电阻停止加热工作，通过蜂鸣器41提醒用户关闭马桶盖，具体可以是当人体红外传感器51在5秒内检测到无人时，通过蜂鸣器41会发出一段(时长3秒左右)提示声，提醒用户关闭马桶盖，用户可以在关闭马桶盖后，再进行冲水。

可选的，请参阅图8和图1，所述马桶座圈控制电路还包括光敏开关电路60，所述光敏开关电路60包括双电压比较器61和光敏电阻62，所述双电压比较器61采用lm393，所述双电压比较器61的out1管脚与所述单片机11的p1管脚连接，所述双电压比较器61的v1+管脚与所述光敏电阻62连接。通过设计光敏开关电路60，与人体红外传感器51一起检测用户是否靠近，具体的，光敏电阻62可以设置在座圈上，当用户靠近马桶，开始坐在马桶座圈上时，人体红外传感器51检测到用户靠近，且光敏电阻62检测到光强度逐渐降低，同时，ds18b20温度传感器21检测到环境温度低于预设值，单片机11再控制第一ptc热敏电阻31和/或第二ptc热敏电阻32开启加热工作，实现马桶座圈的加热，确保对用户进行检测的准确性。相应的，当用户使用完马桶后，人体红外传感器51检测到用户离开，且光敏电阻62检测到光强度逐渐增强，单片机11控制关盖提示电路40工作，同时控制第一ptc热敏电阻31和第二ptc热敏电阻停止加热工作，通过蜂鸣器41提醒用户关闭马桶盖。

可选的，请参阅图9和图1，所述马桶座圈控制电路还包括显示电路70，所述显示电路70包括lcd1602显示屏71，所述lcd1602显示屏71的e管脚与所述单片机11的p27管脚连接，通过lcd1602显示屏71来显示ds18b20温度传感器21检测到的环境温度，提示用户使用体验。

综上，根据本实施例提供的马桶座圈控制电路，采用8051系列单片机作为控制核心，最小系统电路包括单片机、晶振电路和复位电路，通过采用最少的元件来实现控制功能，同时采用ds18b20温度传感器、两个ptc热敏电阻，使得整个马桶座圈控制电路的成本较低，由于人体红外传感器的检测作用，只有在用户靠近时，才会进行加热，能够实现能耗节省，降低使用成本，通过设置关盖提示电路，当人体红外传感器检测到用户离开时，单片机控制关盖提示电路工作，通过蜂鸣器提醒用户关闭马桶盖，从而减少对卫生间空气的污染。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。