一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置及方法
2023-05-17 10:00:11 1
一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，包括水流發電機、頻率檢測電路、波形轉換電路及MCU；水流發電機安裝在水流通道中，該水流發電機與頻率檢測電路輸入端電氣連接，水流發電機產生的交流信號傳輸至頻率檢測電路；頻率檢測電路輸出端與波形轉換電路輸入端電氣連接，而波形轉換電路輸出端與MCU電氣連接，該波形轉換電路輸送脈衝信號至MCU；MCU與執行機構電氣連接，該MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。本發明還公開一種利用水流按鍵實現切換控制的方法。本發明利用水流按鍵通斷頻率實現執行機構的切換控制，從而減少花灑結構，節約生產成本。
【專利說明】一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及花灑【技術領域】，尤其是指一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，有一種花灑在其本體上安裝有發電機10、帶IXD驅動電路的MCU20、IXD液晶屏30、三色LED燈陣列40 (通常為紅綠藍)、NTC熱敏電阻50、整流橋60、濾波電路70、穩壓電路80以及按鍵90等；如圖1所示，花灑中的水流使發電機10發電，發電機10產生的交流電先後經整流橋60及濾波電路70後，一路作為LED電源為三色LED燈陣列40供電，三色LED燈陣列40的電路圖如圖5所示，有紅綠藍三色LED(GREED LED、RED LED、BLUELED),另一路通過二極體經穩壓電路80 ;經穩壓電路80後，一路為帶IXD驅動電路的MCU20供電，另一路儲存作為備用電源，備用電源可以為MCU20供電，其對應的電路圖如圖2所示。
[0003]MCU20與IXD液晶屏30電氣連接，MCU20還通過LED驅動電路與三色LED燈陣列40電氣連接，發電機交流信號還直接與MCU20連接，而NTC熱敏電阻50與水流接觸，產生的溫度信號與MCU20連接，圖3所示，M⑶20的型號如圖4所示，按鍵90通常安裝在花灑手柄上，該按鍵90與MCU20電氣連接，即MCU20與不同執行機構電氣連接，其電路圖如圖4所
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[0004]使用時，NTC熱敏電阻50感應產生的溫度信號傳輸給MCU20，MCU20通過IXD驅動電路驅動IXD液晶屏30以顯示該溫度信號，同時，溫度區間不同時，MCU20通過LED驅動電路驅動不同顏色的LED，如小於37°C時LED綠色，大於等於37°C而小於等於45°C時LED藍色，大於45°C時LED紅色。
[0005]發電機交流信號直接與MCU20連接，MCU20可以檢測發電機交流信號頻率，而所述頻率正比於水流速度，從而可以換算成流量值，由LCD液晶屏30顯示。還可以實現淋浴時間顯示及水量顯示，而且淋浴時間、水量及溫度可以輪流顯示。通過按壓電容按鍵進行淋浴時間、水星及溫度顯不切換。
[0006]所述按鍵90按壓時，可以按第一次(按鍵時間< 3秒)進入IXD溫度顯示與藍色LED的工作模式；按第二次(按鍵時間< 3秒)進入LCD顯示與定時變色的工作模式；按第三次(按鍵時間<3秒)進入IXD顯示與感溫變色的工作模式；按第四次(按鍵時間<3秒)進入LCD顯示的工作模式；按第五次(按鍵時間< 3秒)進入無模式的工作模式；按第六次(按鍵時間< 3秒)進入IXD顯示與感溫變色的工作模式；當按鍵時間大於3秒時，進入清零記憶內容功能等。
[0007]然而，所述按鍵90為機械開關按鍵，通常設置在花灑手柄上，在安裝所述按鍵90時，需要在花灑上開孔，以便手指按到該按鍵90，此時，需要設計防水結構以防止水進入線路板，使得花灑手柄結構較為複雜，增加生產成本，而且影響花灑外觀。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置及方法，利用水流按鍵通斷頻率實現執行機構的切換控制，從而減少花灑結構，節約生產成本。
[0009]為達成上述目的，本發明的解決方案為:
一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，包括水流發電機、頻率檢測電路、波形轉換電路及MCU ;水流發電機安裝在水流通道中，該水流發電機與頻率檢測電路輸入端電氣連接，水流發電機產生的交流信號傳輸至頻率檢測電路；頻率檢測電路輸出端與波形轉換電路輸入端電氣連接，而波形轉換電路輸出端與MCU電氣連接，該波形轉換電路輸送脈衝信號至MCU ；MCU與執行機構電氣連接，該MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。
[0010]進一步，還包括整流電路、穩壓電路及可充電電源；整流電路的輸入端與水流發電機電氣連接，水流發電機產生的交流信號傳輸至整流電路，而輸出端與穩壓電路的輸入端連接；穩壓電路的輸出端與可充電電源連接而存儲電能。
[0011]進一步，所述可充電電源為可充電電池或者為超級電容。
[0012]一種利用水流按鍵實現切換控制的方法，包括以下步驟:
一，固定時間內通斷水流按鍵次數使得水流發電機在固定時間內輸出對應次數的交流信號;
二，步驟一產生的交流信號依次經頻率檢測電路及波形轉換電路後輸送對應次數的高電平脈衝組信號至MCU ；
三，MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。所述高電平脈衝組中的脈衝個數必須大於一定個數，比如至少三個，具體個數可隨實際定義，且每次高電平脈衝組的個數可以相等或不相等。
[0013]米用上述方案後，本發明波形轉換電路輸送脈衝信號至MCU, MCU與執行機構電氣連接，該MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。MCU判斷水流在一定時間內的通斷次數可以模擬現有技術機械按鍵的功能，即通過水流按鍵(通常為混水閥或閥門)控制水流通斷的頻率，在有水流情況下，水流發電機產生交流電信號，而頻率檢測電路檢測水流發電機產生的交流電信號，並通過波形轉換電路輸送脈衝信號給MCU，MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。因此，本發明利用水流式按鍵通斷頻率實現執行機構的切換控制，從而減少花灑結構，節約生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是現有技術花灑發電機工作示意圖；
圖2是現有技術花灑發電機工作電路圖；
圖3是現有技術MCU與執行機構連接示意圖；
圖4是現有技術MCU與執行機構連接電路圖；
圖5是現有技術三色LED燈陣列電路圖；
圖6是本發明的結構示意圖。
[0015]標號說明
發電機10MCU20 LCD液晶屏30三色LED燈陣列40
NTC熱敏電阻50整流橋60
濾波電路70穩壓電路80 按鍵90
水流發電機I頻率檢測電路2
波形轉換電路3MCU4
整流電路5穩壓電路6 可充電電源7。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖及具體實施例對本發明做詳細描述。
[0017]參閱圖6所示，本發明揭示的一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，包括水流發電機1、頻率檢測電路2、波形轉換電路3及MCU4。
[0018]水流發電機I安裝在水流通道中，以花灑為例，水流發電機I通常安裝在花灑手柄的水流通道中，該水流發電機I與頻率檢測電路2輸入端電氣連接，水流發電機I產生的交流信號傳輸至頻率檢測電路2，頻率檢測電路2的電路結構如圖6所示。
[0019]頻率檢測電路2輸出端與波形轉換電路3輸入端電氣連接，而波形轉換電路3輸出端與MCU4電氣連接，該波形轉換電路3輸送脈衝信號至MCU4，波形轉換電路3的電路結構如圖6所示。
[0020]MCU4與執行機構電氣連接，該MCU4判斷固定時間內輸入高電平脈衝的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。所述執行機構可以為【背景技術】所述的淋浴時間顯示、水量顯示及溫度顯示等執行機構，而所述MCU4的型號如圖6所示。
[0021]發明還包括整流電路5、穩壓電路6及可充電電源7 ;整流電路5的輸入端與水流發電機I電氣連接，水流發電機I產生的交流信號傳輸至整流電路5，而輸出端與穩壓電路6的輸入端連接；穩壓電路6的輸出端與可充電電源7連接而存儲電能，可充電電源7作為儲備電源，在MCU4沒有檢測到高電平脈衝信號時，MCU4輸出信號控制可充電電源7為執行機構供電。所述可充電電源7為可充電電池或者為超級電容，或者其它。
[0022]本法還公開一種利用水流按鍵實現切換控制的方法，包括以下步驟:
一，固定時間內通斷水流按鍵次數使得水流發電機I在固定時間內輸出對應次數的交流號。
[0023]二，步驟一產生的交流信號依次經頻率檢測電路2及波形轉換電路3後輸送對應次數的高電平脈衝組信號至MCU4 ；
三，MCU4判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。所述高電平脈衝組中的脈衝個數必須大於一定個數，比如至少三個，具體個數可隨實際定義，且每次高電平脈衝組的個數可以相等或不相等。
[0024]有水流時，水流發電機I產生交流電壓，交流信號經頻率檢測電路2和波形轉換電路3後，MCU4的輸入口有相應的脈衝信號，經MCU4判斷是有水流流經水流發電機I ;沒有水流時，水流發電機I不會產生交流電壓，MCU4檢測不到脈衝信號，判斷沒有水流流經水流發電機I。水流發電機I發出的交流電壓頻率一般是幾十赫茲以上，由MCU4判斷水流一定時間內的通斷次數可以模擬機械按鍵的功能。比如在1.2秒鐘的時間裡水流通斷3次為短按鍵，通斷5次以上為長按鍵。如此，與正常淋浴時的開關區分開來，正常淋浴時就最多開關一二次，又達到按鍵切換的作用。
[0025]本發明在使用時，以花灑為例，淋浴時，打開閥門(水流按鍵)，水流經水流發電機I產生交流電信號，一路經整流電路5及穩壓電路6後給可充電池或超級電容充電，形成備用電源，可單獨給電路供電。當要切換時，在1.2秒內用手打開閥門使水流流通、停留短暫，緊接著關閉閥門使水流斷開、停留短暫，這樣3次，形成一次短按鍵開關動作。如果超過5次就作為一次長按鍵開關動作。經MCU4判斷輸入固定時間內高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號經執行機構實現不同的功能。
[0026]在無水流發電期間由備用電源供電，正常檢測水流通斷信號，如此實現機械開關按鍵所具有的功能，如記憶內容的清零，水花模式的切換，工作模式的切換等。本發明還可以實現通過檢測電壓頻率確認水流的流量大小，經LCD屏顯示流量值。
[0027]以上所述將本發明運用於花灑中為例予以詳細說明，然而本發明包括但不僅限於應用於花灑，可以應用於其它相關的衛生潔具領域中。
【權利要求】
1.一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，其特徵在於，包括水流發電機、頻率檢測電路、波形轉換電路及MCU ;水流發電機安裝在水流通道中，該水流發電機與頻率檢測電路輸入端電氣連接，水流發電機產生的交流信號傳輸至頻率檢測電路；頻率檢測電路輸出端與波形轉換電路輸入端電氣連接，而波形轉換電路輸出端與MCU電氣連接，該波形轉換電路輸送脈衝信號至MCU ；MCU與執行機構電氣連接，該MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。
2.如權利要求1所述的一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，其特徵在於，還包括整流電路、穩壓電路及可充電電源；整流電路的輸入端與水流發電機電氣連接，水流發電機產生的交流電壓傳輸至整流電路，而輸出端與穩壓電路的輸入端連接；穩壓電路的輸出端與可充電電源連接而存儲電能。
3.如權利要求2所述的一種利用水流按鍵實現切換控制的裝置，其特徵在於，所述可充電電源為可充電電池或者為超級電容。
4.一種利用水流按鍵實現切換控制的方法，其特徵在於，包括以下步驟: 一，固定時間內通斷水流次數使得水流發電機在固定時間內輸出對應次數的交流信號; 二，步驟一產生的交流信號依次經頻率檢測電路及波形轉換電路後輸送對應次數的高電平脈衝組信號至MCU ； 三，MCU判斷固定時間內輸入高電平脈衝組的次數，確定輸出不同的信號至不同執行機構實現不同的功能。
【文檔編號】B05B1/16GK103949360SQ201410165066
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】張運浪, 餘水, 李明仁 申請人:廈門建霖工業有限公司