微波感应自动小便器.pdf

本发明公开了一种微波感应自动小便器，包括小便斗、冲水管道、设置在小便斗陶瓷背部的微波探头，微波探头依次通过信号处理电路、信号放大电路、模/数转换电路连接有控制器，控制器通过电磁阀驱动电路连接电磁阀，控制器还连接有控制冲水时间的定时电路，外接电源为整个电路提供电源。微波感应自动小便器是利用微波的多普勒效应，近距离检测流动的物体，检测范围为90mm左右，不检测人体，而只是检测人的小便，防止误操作，同时也避免了表面反射和容易受外界因素影响的弊端，微波探头设置在小便斗的陶瓷背部，这可以解决在小空间里安装自动感应小便器的问题。不会形成积水，不易受正面潮气的影响。

1、  一种微波感应自动小便器，包括小便斗、冲水管道，其特征在于，还包括微波探头、信号放大电路、模/数转换电路、控制器、电磁阀驱动电路、电磁阀、外接电源以及，
用于过滤干扰信号和直流信号的信号处理电路；
用于控制冲水时间的第一定时电路；
所述微波探头设置在小便斗陶瓷背部，所述微波探头依次通过信号处理电路、信号放大电路以及模/数转换电路连接控制器，控制器连接所述第一定时电路，所述控制器通过电磁阀驱动电路连接所述电磁阀，外接电源连接所述控制器。

2、  根据权利要求1所述的微波感应自动小便器，其特征在于，所述控制器还连接有调水阀。

3、  根据权利要求1所述的微波感应自动小便器，其特征在于，所述电磁阀为脉冲式电磁阀，所述电磁阀的驱动电路包括正向脉冲驱动电路和反向脉冲驱动电路，所述控制器通过所述正向脉冲驱动电路和反向脉冲驱动电路连接所述脉冲式电磁阀。

4、  根据权利要求1所述的微波感应自动小便器，其特征在于，所述冲水管道内设有过滤网。

5、  根据权利要求1所述的微波感应自动小便器，其特征在于，还包括有用于确定小便斗中持续流体流动时间的第二定时电路，第二定时电路连接所述控制器。

6、  根据权利要求5所述的微波感应自动小便器，其特征在于，还包括有用于确定流体消失时间的第三定时电路，第三定时电路连接所述控制器。

7、  根据权利要求6所述的微波感应自动小便器，其特征在于，还包括有用于确定冲水完后延迟时间的第四定时电路，第四定时电路连接所述控制器。

8、  根据权利要求7所述的微波感应自动小便器，其特征在于，所述第一定时电路、第二定时电路、第三定时电路和第四定时电路均连接一个可调电阻。

9、  根据权利要求7所述的微波感应自动小便器，其特征在于，所述控制器采用微控制芯片，所述第一定时电路、第二定时电路、第三定时电路和第四定时电路利用微控制芯片内部的时钟电路实现。

微波感应自动小便器
技术领域
本发明涉及感应装置，更确切的说是一种利用微波的多普勒现象，近距离的检测流动的液体，而不是检测人体，从而判别是否有人在方便，然后决定是否定量冲水的微波感应自动小便器。
背景技术
现有的感应探头是以主动式红外感应为主，其工作原理是红外探头发射红外线，通过对反射的接收，判断物体，实现给水或停水的功能。这种红外感应容易受环境的干扰，虽然应用了编码发射接收处理程序，但其表面反射是不能避免的，当灯光或阳光照射表面时，也会产生干扰，容易误出水，造成水资源的浪费。另外感应探头部分容易受潮气的影响，会在探头里形成积水，损坏探头。而且当人在感应探头前面走动，没有方便时也会出现误出水现象，反而会浪费水资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种近距离感应小便，单不感应人体，可以防止误操作的微波感应自动小便器。
为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：
一种微波感应自动小便器，包括小便斗、冲水管道，还包括微波探头、信号放大电路、模/数转换电路、控制器、电磁阀驱动电路、电磁阀、外接电源以及，用于过滤干扰信号和直流信号的信号处理电路；用于控制冲水时间的第一定时电路；所述微波探头设置在小便斗陶瓷背部，所述微波探头依次通过信号处理电路、信号放大电路以及模/数转换电路连接控制器，控制器连接所述第一定时电路，所述控制器通过电磁阀驱动电路连接所述电磁阀，外接电源连接所述控制器。
所述控制器还连接有调水阀。
所述电磁阀为脉冲式电磁阀，所述电磁阀的驱动电路包括正向脉冲驱动电路和反向脉冲驱动电路，所述控制器通过所述正向脉冲驱动电路和反向脉冲驱动电路连接所述脉冲式电磁阀。
所述冲水管道内设有过滤网。
还包括有用于确定小便斗中持续流体流动时间的第二定时电路，第二定时电路连接所述控制器。
还包括有用于确定流体消失时间的第三定时电路，第三定时电路连接所述控制器。
还包括有用于确定冲水完后延迟时间的第四定时电路，第四定时电路连接所述控制器。
所述第一定时电路、第二定时电路、第三定时电路和第四定时电路均连接一个可调电阻。
所述控制器采用微控制芯片，所述第一定时电路、第二定时电路、第三定时电路和第四定时电路利用微控制芯片内部的时钟电路实现。
本发明的有益效果为：微波感应自动小便器是利用微波的多普勒效应，近距离检测流动的物体，检测范围为90mm左右，不检测人体，而只是检测人的小便，防止误操作，同时也避免了表面反射和容易受外界因素影响的弊端，微波探头设置在小便斗的陶瓷背部，这可以解决在小空间里安装自动感应小便器的问题，而且不会形成积水，不易受正面潮气的影响。
设置了多个定时电路，避免了误出水的问题。
附图说明
图1是微波感应自动小便器的结构示意图；
图2是控制系统的结构框图；
图3是脉冲式电磁阀的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先简要说明一下本发明的利用的原理。本发明利用微波探测传感器的多普勒雷达原理，发射一个低功率并接收物体反射过来的能量，一旦物体的运动被其探测到，发射频率就被反射回的微波频率所替代，替代的微波与发射的微波混合在一起，结果一个低频率的电压从传感器输出，通过对此信号的处理就可以检测移动物体的存在。本发明的具体方案如下。
参照图1，一种微波感应自动小便器，包括小便斗1、冲水管道2和微波探头3，所述微波探头3设置在小便斗1陶瓷背部，解决了小空间安装检测探头的问题，而且不会形成积水，不易受正面潮气的影响。
参照图2，当有物体在覆盖面积(小便斗)内移动时，在微波探头的信号输出端有多普勒信号输出，其输出强度与发射能量的反射强度有关，一般在微伏及，而且在其中还夹杂有噪音信号和直流信号，所以一定要做放大和处理。微波探头3会发射一个低功率的微波并接收物体的反射，为了延长微探头的寿命和降低功耗，给微波探头的供电采用脉冲方式，参照图2，对反射回来的信号经过信号处理电进行信号处理，将直流信号和干扰信号过滤掉，然后送给信号放大电路放大，最后经过模/数转换电路后送入微控制芯片。微控制芯片的模/数端口连接有第一定时电路，在定时单路的内部设定一个预设时间，如1分钟，此预设时间为控制冲水的时间，所述微控制芯片通过电磁阀驱动电路连接所述电磁阀，电磁阀连接在冲水管道上，外接电源连接所述微控制芯片，即通过图1中的电源适配器4连接交流电源，为电路提供交流电。
优选的，所述微控制芯片还连接有调水阀(图中未示出)，控制冲水水流的大小。
为了省电，所述电磁阀采用脉冲式电磁阀，脉冲式电磁阀采用一种特殊的结构，开启和关闭两种状态的转换只是需要两个脉冲，正向脉冲和反向脉冲，脉冲的宽度只有几十毫秒，不需要维持电流，达到节能的目的。其电路如图3所示。其中F1为正向驱动电路，F2为反向驱动电路，K为电磁阀，正向驱动电路F1和反向驱动电路F2连接电磁阀K，分别为电磁阀K提供正向脉冲和反向脉冲，正常情况下正向驱动电路F1的输出是悬空状态，既不接地也不接正电源，当电磁阀开启时，微控制芯片输出正向驱动脉冲，使正向驱动电路F1输出正电平，反向驱动电路F2接地，电磁阀K开启。当电磁阀K关闭时，微控制芯片输出反向脉冲，使正向驱动电路F 1接地，反向驱动电路F2输出正电平，使电磁阀K关闭。
所述冲水管道2内设有过滤网(图中未示出)，防止水流阻塞冲水管道和冲洗出水口。
所述微控制芯片的模/数端口还连接有用于确定小便斗中持续流体流动时间的第二定时电路，利用第二定时电路设定一个预定时间，当持续流动的流体的流动时间达到此预设时间时才告知系统进入程序，否则认为非小便行为，不进入系统循环，第二定时电路防止小便斗内人为倒水而非小便时误冲水。
所述微控制芯片的模/数端口还有用于确定流体消失时间的第三定时电路，第三定时电路也设定以预设时间，当流体中断达到此预设时间时才控制冲水，否则不冲水，防止小便未完误冲水而浪费水资源。
当小便完冲完水后，即将冲完的瞬间，微波探头感应到所冲的水可能误判断为有人小便，因此设置有用于确定冲水完后延迟时间的第四定时电路，第四定时电路连接微控制芯片，第四定时电路也通过软件等设置一个预设时间，当冲水完毕达到此预设时间后才控制进入下一循环，否则系统不进入下一个循环。
所述第一定时电路、第二定时电路、第三定时电路和第四定时电路均通过微控制芯片的内部时钟电路实现定时功能，每个定时电路外接一个可调电阻，调节可调电阻的阻值从而改变电压以改变各定时电路的预设时间，提高了人为的可操作性，更加人性化，也更加方便。
微波感应自动小便器是利用微波的多普勒效应，近距离检测流动的物体，检测范围为90mm左右(距离可调)，不检测人体，而只是检测人的小便，防止误操作，同时也避免了红外感应表面反射和容易受外界因素影响的弊端，当人站在小便器前方便时，小便会顺着小便器的表面流下，利用小便器陶瓷下安装的微波探头，可以检测到这个变化，这样就可以产生判断和控制，当人停止小便时，可以延时一段时间控制电磁阀出一定量的水。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。