專利名稱：能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于采用紅外熱釋電感應(yīng)、紅外接收發(fā)射以及微電子技術(shù)的用水控制裝置，適于對水電用量的自動控制，尤其適于對衛(wèi)生間坐便器用水及通風(fēng)器、照明燈通電的自動控制。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的坐便器平時是滿箱上水，其儲水量一般為9-13升，而且大多是不分大小便沖水，造成水資源的浪費(fèi)，再則便后需按鍵沖洗，帶來操作上的不便，特別是賓館、公廁等公共場所，難以做到便后必沖，衛(wèi)生狀況存在隱患。本申請人在專利號分別為“ZL00246223.0、ZL01278600.4”，名稱分別為“能區(qū)分大小便供水的節(jié)水型坐便器控制裝置”、“新型能區(qū)分大小便供水的節(jié)水型坐便器水箱控制裝置”的專利中，公開了一種通過熱釋電紅外傳感或紅外發(fā)射、接收方式感應(yīng)人體信號送至單片機(jī)主控電路，再控制接在自來水出水管與坐便器水箱入口之間的電磁閥或脈沖水閥動作，實現(xiàn)按大小便需要給水箱上水的技術(shù)。上述技術(shù)還未能解決便器自動沖水的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型就是要解決上述已有技術(shù)存在的問題，提供一種能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，該坐便器即能自動區(qū)分大小便供水，又能實現(xiàn)便后自動沖洗，節(jié)水衛(wèi)生。
本實用新型的技術(shù)方案如下保留原坐便器、水箱等的基本結(jié)構(gòu)，并保持ZL01278600.4的專利技術(shù)中，電子控制盒內(nèi)的電路構(gòu)成設(shè)置可感受人體信號的信號接收與放大電路、單片機(jī)主控電路、開關(guān)執(zhí)行電路逐級連接，還設(shè)有電源電路，開關(guān)執(zhí)行電路分別接上水控制閥、通風(fēng)器、照明燈等的基本構(gòu)成，本實用新型的結(jié)構(gòu)特征在于上水控制閥2裝在水箱進(jìn)水口，水箱出水口處與坐便器之間裝有沖水控制閥4，在水箱內(nèi)裝有水位測試開關(guān)3，沖水控制閥、水位測試開關(guān)分別接電子控制盒中的開關(guān)執(zhí)行電路V、單片機(jī)主控電路1V。
所述可感受人體信號的信號接收與放大電路可以是紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路I，也可以是紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路II，還可以是上述二種方式的結(jié)合；所述供電電源可以是直流，也可以是交流再經(jīng)整流。所述上水控制閥、沖水控制閥可以是脈沖電磁閥或洗衣機(jī)電磁閥，也可以是非脈沖直通或彎通電磁閥。所述開關(guān)執(zhí)行電路的構(gòu)成與所驅(qū)動的控制閥類型相適應(yīng)，即由正負(fù)脈沖輸出電路構(gòu)成的開關(guān)執(zhí)行電路驅(qū)動脈沖電磁閥，驅(qū)動非脈沖電磁閥的電路是串接開關(guān)管的繼電器電路或可控硅控制電路。所述的單片機(jī)主控電路中還接有可調(diào)節(jié)供水時間和點(diǎn)擊供水的輕觸開關(guān)(QK1、QK2)；所述照明燈為自控夜間照明燈。所述水位測試開關(guān)至少有2-3個金屬檢測點(diǎn)，即至少包括可檢測6升水位檔、3升水位檔水位高度以及公共端的3個檢測導(dǎo)體，或者僅包括可檢測3升檔水位高度與公共端的2個檢測導(dǎo)體。
本實用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是(1)保持了能區(qū)分大小便自動上水的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)水效果明顯，可節(jié)水1/2-2/3；(2)在水箱進(jìn)出口裝控制閥，并受控于單片機(jī)，實現(xiàn)便后自動沖水，又加裝水位測試開關(guān)，使得上水、沖水達(dá)到無人干預(yù)，有利保持衛(wèi)生；(3)可自動控制換氣扇與晚間照明的開閉?？傊撗b置智能化程度高，有利于節(jié)水和環(huán)保。


圖1是本實用新型總體構(gòu)成示意圖圖2是電子控制盒的電路結(jié)構(gòu)框圖圖3-1是紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路I、紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路II、電源電路VI的電路原理圖圖3-2是單片機(jī)主控電路IV、由正負(fù)脈沖輸出電路構(gòu)成的開關(guān)執(zhí)行電路V、輕觸開關(guān)III(QK1、QK2)、水位測試開關(guān)3(3K1、3K2、3G)以及晚間照明燈自控的電路原理圖圖4是由串接開關(guān)管的繼電器電路構(gòu)成的開關(guān)執(zhí)行電路原理圖圖5是僅有紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路構(gòu)成信號接收與放大電路的原理圖，圖中虛線所框部分為換氣扇控制電路圖6是僅有紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路構(gòu)成信號接收與放大電路的原理圖圖中1-水箱，2-進(jìn)水電磁閥，3-水位測試開關(guān)，3K1、3K2、3G-金屬導(dǎo)體，4-沖水電磁閥，5-電子控制盒，6-換氣扇，7-照明燈，8-照明燈，9-自來水管，I、II-信號接收與放大電路，III-輕觸開關(guān)，IV-單片機(jī)主控電路，V-開關(guān)執(zhí)行電路，VI-電源電路
具體實施方式
實施例1參見圖1，所述水位測試開關(guān)其結(jié)構(gòu)是垂直方向置于水箱內(nèi)的絕緣棒外圍，依不同上水量在水箱內(nèi)的各水位高度上繞有金屬導(dǎo)體3K1、3K2、3G，金屬導(dǎo)體分別用導(dǎo)線接入單片機(jī)IC1的I/O端口；水位測試開關(guān)的結(jié)構(gòu)還可是僅有分別用導(dǎo)線接入單片機(jī)IC1的I/O端口的固定在水箱內(nèi)不同水位高度上的金屬導(dǎo)體。
本實施例中，金屬導(dǎo)體采用金屬圈或金屬片。
參見圖3-2，所述晚間照明燈控制電路的構(gòu)成是設(shè)有光敏管LED-2、串接三極管T7的光敏控制電路，光敏管LED-2白天呈高電阻，三極管T7截止，而晚間光敏管呈低電阻，三極管T7開通，上述可判斷白天、夜間的光敏電阻信號輸入單片機(jī)IC1，還設(shè)有受控于開關(guān)管T8的由可控硅SCR串接照明燈LAMP構(gòu)成的點(diǎn)燈電路，開關(guān)管T8的基極接單片機(jī)IC1的一個I/O輸出端口。光敏控制電路將白天低電平、晚間電平變化的信號輸入單片機(jī)IC1，供其判斷，控制點(diǎn)燈電路的開關(guān)管在夜間導(dǎo)通使照明燈LAMP工作。
參見圖3-2，所述正負(fù)脈沖輸出電路的結(jié)構(gòu)是設(shè)有一對PNP型三極管T1、T2及二對NPN型三極管T3、T4、T5、T6，各三極管的基極分別接單片機(jī)IC1相應(yīng)的I/O輸出端，三極管T1、T3、T5的集電極相接，三極管T2、T4、T6的集電極相接，上水電磁閥的線圈L1跨接在三極管T1和T3、T2和T4的集電極之間，沖水電磁閥線圈L2跨接在三極管T1和T5、T2和T6的集電極之間，三極管T1、T2的發(fā)射極接電源正極，三極管T3、T4、T5、T6的發(fā)射極接電源負(fù)極。脈沖電磁閥L1、L2最初處于關(guān)閉狀態(tài)，接收正向脈沖時自動打開，接收反向脈沖時自動關(guān)閉，正、反向脈沖信號由單片機(jī)I/O端輸出，當(dāng)開關(guān)管T1、T4導(dǎo)通時，進(jìn)水電磁閥L1得到正向脈沖打開，則水箱上水，當(dāng)水位達(dá)到水位測試開關(guān)的3K2(3升)或3K1(6升)位置時，3K2接通或3K1、3K2都接通，此信息送入單片機(jī)IC1，單片機(jī)發(fā)出控制信息，開關(guān)管T2、T3導(dǎo)通，進(jìn)水電磁閥L1得到反向脈沖，則關(guān)閉；同理，當(dāng)用廁完畢，單片機(jī)發(fā)出控制信息，開關(guān)管T1、T6導(dǎo)通，沖水電磁閥L2得到正向脈沖自動打開，沖水完畢時，水位測試開關(guān)將信息輸入單片機(jī)，則開關(guān)管T2、T5導(dǎo)通，沖水電磁閥L2得到反向脈沖則關(guān)閉。
參見圖3-1，在紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路I中，人體紅外感應(yīng)信號通過探頭BH的S端輸出，經(jīng)菲涅耳透鏡，及三極管VT1、運(yùn)算放大器IC2二級放大、濾波后，送電壓比較器IC3輸入端3，與輸入2端的基準(zhǔn)電壓比較，若有人體感應(yīng)時，2端電壓小于3端電壓，比較器IC3的輸出端6輸出高電平，則開關(guān)管VT2導(dǎo)通并向單片機(jī)輸出有效信號；無人體感時端6輸出低電平，開關(guān)管VT2截止。在紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路II中，鎖相環(huán)IC4調(diào)制產(chǎn)生的頻率fo＝1/1.1RC經(jīng)六反相器中D4、D5、D6及紅外發(fā)光管VD1、三極管T1、電阻R*電路輻射紅外光脈沖。人體感應(yīng)反射信號經(jīng)紅外光敏管VD2接收，使紅外光脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外電脈沖，再經(jīng)六反相器中D1、D2、D3三級放大，如果該信號頻率與鎖相環(huán)固有頻率fo相同，則鎖相環(huán)IC4的8端向單片機(jī)IC1輸出低電平有效信號。
實施例2參見圖5，其信號接收與放大電路僅采用紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路，其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同，感應(yīng)范圍為8-10m。
實施例3參見圖6，信號接收與放大電路僅采用紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路，其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同，感應(yīng)范圍為0.5-1m。
實施例4參見圖4，開關(guān)執(zhí)行電路由三條開關(guān)管串接繼電器的支路構(gòu)成，各開關(guān)管T13、T14、T15的基極分別經(jīng)電阻R3、R2、R1接單片機(jī)IC1的I/O輸出端口，RB3、RB2、RB1，各開關(guān)管的集電極分別接繼電器J3、J4、J5的線圈，各繼電器的接點(diǎn)J3.1、J4.1、J5.1分別串接上水電磁閥LA、沖水電磁閥LR以及換氣扇L。其余結(jié)構(gòu)與實施例1相同。
單片機(jī)IC1可采用任何型號的八位單片機(jī)，本實施例采用PIC16C54(CF745)芯片，運(yùn)算放大器IC2型號為CA3140，電壓比較器IC3采用CA3140型，六反相器D1-D6選用74HC04(CD4069)型，鎖相環(huán)IC4為LM567型。
權(quán)利要求1.一種能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，包括坐便器及其水箱，電子控制盒，水箱自動上水的控制閥，電子控制盒內(nèi)的電路構(gòu)成是設(shè)置可感受人體信號的信號接收與放大電路、單片機(jī)主控電路、開關(guān)執(zhí)行電路逐級連接，還設(shè)有電源電路，開關(guān)執(zhí)行電路分別接上水控制閥、通風(fēng)器、照明燈，其特征在于上水控制閥(2)裝在水箱進(jìn)水口，水箱出水口處與坐便器之間裝有沖水控制閥(4)，在水箱內(nèi)裝有水位測試開關(guān)(3)，沖水控制閥、水位測試開關(guān)分別接電子控制盒中的開關(guān)執(zhí)行電路、單片機(jī)主控電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述可感受人體信號的信號接收與放大電路可以是紅外熱釋電動態(tài)感應(yīng)電路，也可以是紅外發(fā)射與接收靜態(tài)感應(yīng)電路，還可以是上述二種方式的結(jié)合；所述供電電源可以是直流，也可以是交流再經(jīng)整流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述上水控制閥、沖水控制閥可以是脈沖電磁閥或洗衣機(jī)電磁閥，也可以是非脈沖直通或彎通電磁閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述開關(guān)執(zhí)行電路的構(gòu)成與所驅(qū)動的控制閥類型相適應(yīng)，即由正負(fù)脈沖輸出電路構(gòu)成的開關(guān)執(zhí)行電路驅(qū)動脈沖電磁閥，驅(qū)動非脈沖電磁閥的電路是串接開關(guān)管的繼電器電路或可控硅控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述正負(fù)脈沖輸出電路的結(jié)構(gòu)是設(shè)有一對PNP型三極管(T1、T2)及二對NPN型三極管(T3、T4、T5、T6)，各三極管的基極分別接單片機(jī)(IC1)相應(yīng)的I/O輸出端，三極管(T1、T3、T5)的集電極相接，三極管(T2、T4、T6)的集電極相接，上水電磁閥的線圈(L1)跨接在三極管(T1和T3、T2和T4)的集電極之間，沖水電磁閥線圈(L2)跨接在三極管(T1和T5、T2和T6)的集電極之間，三極管(T1、T2)的發(fā)射極接電源正極，三極管(T3、T4、T5、T6)的發(fā)射極接電源負(fù)極，電磁閥接收正向脈沖時開啟，接收反向脈沖時關(guān)閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述水位測試開關(guān)其結(jié)構(gòu)是垂直方向置于水箱內(nèi)的絕緣棒外圍，依不同上水量在水箱內(nèi)的各水位高度上繞有金屬導(dǎo)體(3K1、3K2、3G)，金屬導(dǎo)體分別用導(dǎo)線接入單片機(jī)(IC1)的I/O端口；水位測試開關(guān)的結(jié)構(gòu)還可是僅有分別用導(dǎo)線接入單片機(jī)(IC1)I/O端口的固定在水箱內(nèi)不同水位高度上的金屬導(dǎo)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述水位測試開關(guān)至少有2-3個金屬檢測點(diǎn)，即至少包括可檢測6升水位檔、3升水位檔水位高度以及公共端的3個檢測導(dǎo)體，或者僅包括可檢測3升檔水位高度與公共端的2個檢測導(dǎo)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，其特征在于所述的單片機(jī)主控電路中還接有可調(diào)節(jié)供水時間和點(diǎn)擊供水的輕觸開關(guān)(QK1、QK2)；所述照明燈為自控夜間照明燈，其控制電路的構(gòu)成是設(shè)有光敏管(LED-2)、串接三極管(T7)的光敏控制電路，光敏管(LED-2)白天呈高電阻，三極管(T7)截止，而晚間光敏管呈低電阻，三極管(T7)開通，上述可判斷白天、夜間的光敏電阻信號輸入單片機(jī)(IC1)，還設(shè)有受控于開關(guān)管(T8)的由可控硅(SCR)串接照明燈(LAMP)構(gòu)成的點(diǎn)燈電路，開關(guān)管(T8)的基極接單片機(jī)(IC1)的一個I/O輸出端口。
專利摘要能區(qū)分大小便自動沖洗的節(jié)水型坐便器，屬于采用紅外感應(yīng)和微電子技術(shù)的用水控制裝置，適于對衛(wèi)生間水電用量的自動控制。主要特征是在坐便器水箱進(jìn)、出水口分別安裝受控于電子控制盒的上水、沖水電磁閥，水箱內(nèi)裝有水位測試開關(guān)，電子控制盒電路由可感應(yīng)人體信號的信號接收與放大電路、單片機(jī)主控電路、開關(guān)執(zhí)行電路逐級連接構(gòu)成。本實用新型可實現(xiàn)按大小便按需要區(qū)別供水，以及便后自動沖洗，無須人工干預(yù)，解決了傳統(tǒng)坐便器浪費(fèi)水資源和不能保證便后即沖的問題，其智能化程度高，節(jié)水效果顯著，也有利保持衛(wèi)生。
文檔編號E03D5/00GK2576822SQ0225651
公開日2003年10月1日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者譚啟仁 申請人:譚啟仁