一種洗滌劑自動投放裝置及方法與流程

2023-12-06 02:02:41 6

本發明涉及控制領域，尤其是一種洗滌劑自動投放裝置及方法。

背景技術：

高校中通常採用自助型洗衣機，目前的自助型洗衣機通常支持投幣和刷卡兩種方式，洗衣機通過投幣/刷卡檢測接口連接外置的投幣/刷卡器，進水口通過通水管連接水龍頭等供水裝置，如圖1所示，當用戶在投幣/刷卡器上通過投幣或刷卡進行支付時，洗衣機通過投幣/刷卡檢測接口檢測並接收到支付信號，當支付信號指示的支付金額達到預先設置的每次洗滌所需的金額時，洗衣機自動啟動洗衣程序，用戶將自帶的洗滌劑投放至洗衣機中，洗衣機進行洗滌。

但是現有的自助洗衣機在洗衣過程中需要用戶自帶洗滌劑並手動投入洗滌劑，同時目前的自助洗衣機也僅能支持投幣或刷卡的方式，自助洗衣的便利性依然不夠高。

技術實現要素：

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種洗滌劑自動投放裝置及方法，使用本發明可以在不改變洗衣機整機系統結構的基礎上使洗衣機具備自動投放洗滌劑的功能，同時對洗衣機的功能進行擴展，使其支持更多的支付方式。

本發明的技術方案如下：

一種洗滌劑自動投放裝置，該裝置包括：mcu、支付電路、支付控制電路、進水口、進水閥、洗滌劑盒、洗滌劑投放泵、出水口和通水管，進水閥不通電時處於長開狀態；

mcu電性連接支付電路、支付控制電路、洗滌劑投放泵以及進水閥，進水閥通過通水管分別與進水口和出水口相連，水流從進水口流入並從出水口流出，洗滌劑投放泵通過通水管連接在進水閥與出水口之間，洗滌劑投放泵與洗滌劑盒相連，洗滌劑盒中盛放有洗滌劑；支付控制電路用於連接洗衣機的投幣/刷卡檢測接口，出水口用於連接洗衣機的進水口。

其進一步的技術方案為，該支付電路包括：網絡支付電路和投幣/刷卡支付電路，網絡支付電路中包括網絡通信單元，投幣/刷卡支付電路用於連接投幣/刷卡器，mcu分別電性連接網絡支付電路和投幣/刷卡支付電路。

其進一步的技術方案為，該裝置還包括：電源控制接口，電源控制接口電性連接mcu，電源控制接口還用於連接洗衣機的電源線。

其進一步的技術方案為，該裝置還包括：流量檢測電路，流量檢測電路中包括流量計，流量檢測電路通過流量計設置在進水口與出水口之間的通水管中，流量檢測電路還電性連接mcu。

一種洗滌劑自動投放方法，該方法用於上述洗滌劑自動投放裝置中，該方法包括：

在支付功能開啟時，通過支付電路接收支付信號，支付信息包括支付金額；

將支付信號轉換成虛擬投幣信號；

通過支付控制電路將虛擬投幣信號發送給洗衣機，並接收洗衣機返回的反饋信號，反饋信號用於指示金額不足、允許繼續支付或者用於指示支付完成、禁止繼續支付；

當反饋信號指示支付完成、禁止繼續支付時，關閉支付功能並檢測洗衣機是否處於進水狀態；

當檢測到洗衣機處於進水狀態時，通過洗滌劑投放泵將洗滌劑盒中的洗滌劑投放至洗衣機中。

其進一步的技術方案為，通過洗滌劑投放泵將洗滌劑盒中的洗滌劑投放至洗衣機中，包括：

關閉進水閥並打開洗滌劑投放泵；

當洗滌劑投放泵處於打開狀態的時長達到預設時長時，關閉洗滌劑投放泵，並打開進水閥。

其進一步的技術方案為，該裝置還包括流量檢測電路，檢測洗衣機是否處於進水狀態，包括：

通過流量檢測電路檢測水流速度；

當檢測到水流速度大於0時，確定洗衣機處於進水狀態。

其進一步的技術方案為，該方法還包括：

當檢測到洗衣機處於進水狀態時，通過流量檢測電路檢測進水量；

當進水量達到水流量閾值時，通過洗滌劑投放泵將洗滌劑盒中的洗滌劑投放至洗衣機中。

其進一步的技術方案為，該裝置還包括電源控制接口，方法還包括：

在接收到支付信號時，通過電源控制接口為洗衣機供電；當反饋信號指示金額不足、允許繼續支付且未通過支付電路接收到支付信號時，停止為洗衣機供電。

本發明的有益技術效果是：

1、本發明的洗滌劑自動投放裝置可以自動判斷洗滌劑投放的時間點和投放量，並自動進行投放，無需與洗衣機通訊，自動化程度高且提高了洗衣的便利性，擴展了商用洗衣機的應用場景。

2、本發明公開的裝置和方法，通過mcu模擬投幣/刷卡信號，可以在不需要改變原有基於投幣/刷卡式洗衣機的硬體電路的基礎上對洗衣機進行升級，使洗衣機不僅能支持投幣/刷卡的支付方式，也能支持在線支付方式，擴展了洗衣機的應用場景。

3、閥泵串聯控制，洗滌劑投放泵工作時關閉進水閥，可以有效防止自來水倒灌進洗滌劑盒中。

附圖說明

圖1是現有的基於投幣/刷卡式洗衣機的使用場景圖。

圖2是本發明公開的洗滌劑自動投放裝置結構示意圖。

圖3是洗滌劑自動投放裝置的電路圖。

圖4是洗滌劑自動投放裝置的電路圖。

圖5是本發明公開的洗滌劑自動投放裝置的應用場景圖。

圖6是本發明公開的洗滌劑自動投放方法的方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步說明。

請參考圖2，其示出了一種洗滌劑自動投放裝置的結構示意圖，該裝置包括：mcu(microcontrollerunit，微控制單元)、支付電路、支付控制電路、進水口、進水閥、洗滌劑盒、洗滌劑投放泵、出水口和通水管，洗滌劑盒中盛放有洗滌劑。

進水閥通過通水管分別與進水口和出水口相連，進水口連接水龍頭等供水裝置，出水口用於連接洗衣機的進水口，mcu電性連接進水閥的控制端並控制進水閥的開閉，在本發明中進水閥不通電時處於長開狀態。當進水閥打開時，水流從進水口流入，經過通水管並從出水口流出至洗衣機，從而為洗衣機供水，需要說明的是，洗衣機中也包括進水閥，洗衣機中的進水閥也需要打開才能正常供水。

洗滌劑投放泵通過通水管連接在進水閥與出水口之間，洗滌劑投放泵與洗滌劑盒相連，mcu電性連接洗滌劑投放泵並用於控制洗滌劑投放泵的開閉。

mcu還電性連接支付電路和支付控制電路，可選的，支付電路包括網絡支付電路和投幣/刷卡支付電路，mcu分別電性連接網絡支付電路和投幣/刷卡支付電路。網絡支付電路中包括網絡通信單元，該網絡通信單元包括2g/3g/4g等蜂窩網絡晶片、wifi(wirelessfidelity，無線保真)/藍牙等無線通信晶片、zigbee等自組網晶片中的至少一種，該裝置通過該網絡通信單元與手機和平板電腦等支付終端進行通信。投幣/刷卡支付電路用於連接投幣/刷卡器。本發明公開的洗滌劑自動投放裝置用於結合洗衣機使用，尤其是現有的投幣/刷卡式洗衣機，則支付控制電路用於連接投幣/刷卡式洗衣機的投幣/刷卡檢測接口，該投幣/刷卡檢測接口是基於投幣/刷卡式洗衣機的固有接口。

可選的，該裝置還包括：電源控制接口，電源控制接口電性連接mcu，電源控制接口還用於連接洗衣機的電源線。

可選的，該裝置還包括：流量檢測電路，流量檢測電路電性連接mcu，該流量檢測電路中包括流量計，流量檢測電路通過流量計設置在進水口與出水口之間的通水管中，流量檢測電路可以通過流量計檢測通水管的流量信號並傳輸給mcu。

涉及到具體的電路結構，本發明公開的裝置中的電路可以有多種實施方式，以下用一個典型的實施例來說明本發明的具體電路結構。

如圖3所示的網絡支付電路的電路圖，該網絡支付電路包括電阻r1、電阻r2和三極體q1構成的第一驅動電路，以及電阻r3、電阻r4和三極體q2構成的第二驅動電路，三極體q1和三極體q2均為npn型三極體。第一驅動電路的第一端連接mcu、第二端接地、第三端通過電阻r5連接電源端，本發明中電源端為+5v電源，第一驅動電路的第三端還連接第二驅動電路的第一端，第二驅動電路的第二端接地、第三端通過電阻r6連接電源端，第二驅動電路的第三端還連接電阻r7，電阻r7的另一端連接網絡通信單元的接收端，mcu發送的信號經過該通信鏈路發送給網絡通信單元並通過網絡通信單元發送給支付終端。電阻r8和電阻r9串聯，該串聯電路的一端連接網絡通信單元的發射端，另一端連接mcu，電阻r8與電阻r9之間還並聯有電阻r10和電容c1，電阻r10的另一端連接電源端，電容c1的另一端接地，mcu通過該通信鏈路接收網絡通信單元接收到的支付終端發送的信號。

如圖4示出了支付控制電路的電路圖，該支付控制電路包括電阻r11、電阻r12和三極體q3組成的驅動電路，三極體q3為npn型三極體。該驅動電路的第一端連接mcu、第二端接地、第三端連接電阻r14，電阻r14連接第一光耦u1的一個輸入端，第一光耦u1的另一個輸入端連接電源端，第一光耦u1的兩個輸出端分別連接電阻r15的兩端，第一光耦u1的第一個輸出端還分別連接電阻r16和電阻r17，電阻r16的另一端和電阻r17的另一端分別用於連接洗衣機，mcu通過該通信鏈路向洗衣機發送虛擬投幣信號。電阻r16的另一端還連接電阻r18，電阻r18的另一端連接第二光耦u2的第一輸入端，第二光耦u2的第二輸入端也用於連接洗衣機，第二光耦u2的第二輸入端還連接二極體d的正向端，二極體d的負向端連接第二光耦u2的第一輸入端。第二光耦u2的第一輸出端接地、第二輸出端通過電阻r19連接電源端，第二光耦u2的第二輸出端還連接電阻r20，電阻r20的另一端連接電容c2和mcu，mcu通過該通信鏈路接收洗衣機返回的反饋信號。

本發明公開的洗滌劑自動投放裝置的應用場景圖如圖5所示，本發明公開的裝置通過進水口連接水龍頭等供水裝置，通過出水口連接洗衣機的進水口，洗滌劑自動投放裝置的投幣/刷卡支付電路連接投幣/刷卡器、支付控制電路連接洗衣機的投幣/刷卡檢測接口、電源控制接口連接洗衣機的電源線。

基於圖1示出的裝置，本發明還公開了一種洗滌劑自動投放方法，其流程圖可以如圖6所示，該方法包括如下幾個步驟：

步驟一，在用戶未使用洗衣機時，該裝置的支付功能開啟，mcu會不斷檢測是否接收到用於支付的脈衝信號。

步驟二，若mcu沒有檢測到用於支付的脈衝信號，則mcu持續進行檢測，直到mcu檢測並通過網絡支付電路和/或投幣/刷卡支付接口接收到脈衝形式的支付信號，則表示用戶需要使用洗衣機且用戶進行支付，此時mcu通過電源控制接口開啟洗衣機電源為洗衣機供電，其中，mcu接收到的支付信號包括支付金額。

步驟三，由於現有的基於投幣/刷卡式的洗衣機僅能接收並處理投幣/刷卡方式觸發的支付信號，而本發明中的mcu接收到的支付信號除了投幣/刷卡形式的支付信號之外，還包括通過網絡方式傳輸的支付信號，此信號無法直接被洗衣機識別並處理，因此mcu模擬投幣/刷卡的信號，根據預先制定的通信協議將支付信號轉換為虛擬投幣信號，該虛擬投幣信號是洗衣機能夠接收並處理的投幣/刷卡形式的支付信號，即可使得通過網絡方式傳輸的支付信號也能控制洗衣機。

步驟四，mcu通過支付控制電路將虛擬投幣信號發送給洗衣機，該虛擬投幣信號為脈衝形式的信號，洗衣機通過該虛擬投幣信號包含的脈衝數可以確定支付金額，當支付金額達到預先設置的每次洗滌所需的金額時，表示支付成功，可以開始正常運行，當支付金額未達到預先設置的每次洗滌所需的金額時，表示支付金額不足，洗衣機等待用戶繼續支付。同時，洗衣機會通過支付控制電路將反饋信號發送給mcu，則mcu接收洗衣機返回的反饋信號，反饋信號在支付功能開啟時用於指示支付完成、禁止繼續支付或者用於指示金額不足、允許繼續支付，該反饋信號通常是高低電平的形式，在本發明中當反饋信號為高電平時用於指示金額不足、允許繼續支付，當反饋信號為低電平時用於指示支付完成、禁止繼續支付，則mcu在接收到反饋信號後，通過檢測反饋信號電平判斷反饋信號用於指示的含義。

步驟五，當反饋信號指示支付完成、禁止繼續支付時，該洗滌劑自動投放裝置關閉支付功能，mcu不再通過支付電路接收信號，或者不再處理通過支付電路接收到的信號，同時該洗滌劑自動投放裝置和洗衣機都進入洗衣工作狀態。當反饋信號指示金額不足、允許繼續支付但未通過支付電路繼續接收到支付信號時，mcu通過電源控制接口關閉洗衣機的電源，停止為洗衣機供電。

步驟六，洗滌劑自動投放裝置在進入洗衣工作狀態後，mcu通過流量檢測電路檢測水流速度，當水流速度大於0時，則表示洗滌劑自動投放裝置中的進水閥以及洗衣機中的進水閥均已經打開，該洗滌劑自動投放裝置已經通過出水口為洗衣機正常供水，目前洗衣機處於進水狀態。當mcu通過流量檢測電路檢測到進水量達到水流量閾值時，關閉洗滌劑自動投放裝置中的進水閥，並打開洗滌劑投放泵，洗滌劑投放泵用於將洗滌劑盒中的洗滌劑投放至洗衣機中，其中，水流量閾值是系統預設值或用戶自定義值，通過調整水流量閾值可以改變自動投放洗滌劑的時機，需要說明的是，mcu還可以通過控制進水的時長來控制自動投放洗滌劑的時機，本發明對此不做限定。

當洗滌劑投放泵處於打開狀態的時長達到預設時長時，關閉洗滌劑投放泵，以及關閉流量檢測功能，也即不再通過流量檢測電路檢測進水量，同時重新打開洗滌劑自動投放裝置中的進水閥，預設時長為系統預設值或用戶自定義值，通過調整預設時長可以改變每次投放洗滌劑的投放量。

步驟七，洗衣機在運行過程中會每隔預定時間間隔通過支付控制電路將反饋信號發送給mcu，從而向mcu提示自身的工作狀態，此時洗滌劑自動投放裝置的支付功能處於關閉狀態，反饋信號在支付功能關閉時用於指示洗衣機正在運行或運行結束，預定時間間隔為系統預設值或用戶自定義值，同樣的該反饋信號為高低電平信號，當反饋信號為低電平時其用於指示洗衣機正在運行，反饋信號為高電平時用於指示運行結束。

當mcu接收到用於指示洗衣機運行結束的反饋信號時，mcu通過電源控制接口關閉洗衣機的電源，同時mcu重新開啟支付功能。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限於以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本發明的保護範圍之內。