自发电感应水阀控制器及方法技术

本发明专利技术公开了一种自发电感应水阀控制器及方法，包括：水管发电机，其设置在进水管中，水管发电机下游的进水管上设置有一脉冲电磁阀，水管发电机的输出端设置有一电压采集单元；充放电保护模块，其输入端连接在水管发电机的输出端；电池，其连接在充放电保护模块的输出端；传感器模块，其电源端与充放电保护模块的输出端连接，传感器模块设置在出水管出口设备上；控制器，其电源端连接充放电保护模块的输出端，控制器的第一输入端连接电压采集单元的输出端，控制器的第二输入端连接传感器模块的输出端；驱动模块输入端与控制器输出端连接，驱动模块输出端与脉冲电磁阀控制端连接。本发明专利技术实现智能化控制出水时间，达到节能减排的目的。

Self generating induction water valve controller and method

The invention discloses a self-generating induction water valve controller and a method thereof, including a water pipe generator, which is arranged in the water inlet pipe, a pulse solenoid valve on the water inlet pipe downstream of the water pipe generator, a voltage acquisition unit at the output end of the water pipe generator, and a charge-discharge protection module, whose input end is connected with the water pipe. The output terminal of the generator; the battery, which is connected to the output terminal of the charge-discharge protection module; the sensor module, whose power supply terminal is connected to the output terminal of the charge-discharge protection module, and the sensor module is arranged on the outlet equipment of the water pipe; the controller, whose power supply terminal is connected to the output terminal of the charge-discharge protection module, and the first input of the controller. The terminal is connected with the output of the voltage acquisition unit, the second input of the controller is connected with the output of the sensor module, the input of the driving module is connected with the output of the controller, and the output of the driving module is connected with the control end of the pulse electromagnetic valve. The invention realizes intelligent control of water outlet time and achieves the goal of energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
自发电感应水阀控制器及方法
本专利技术涉及智能节水领域，更具体地说，本专利技术涉及一种自发电感应水阀控制器及方法，主要针对于公共厕所小便池安装使用的水阀控制系统。
技术介绍
随着目前感应开关水阀装置的出现以及推广，在公共场合内，如写字楼、教学楼、商业大厦等，人们正在逐步摆脱手动控制水龙头或小便池的限制，通过感应水阀控制达到节水、卫生的目的。其中，红外感应开关在社会生产生活中普遍使用，对社会的发展和进步发挥着举足轻重的作用，已成为现代社会不可或缺的重要产品。近年来，红外感应开关在自来水系统中得到了广泛应用，对实现节约用水、建设节水型社会发挥着至关重要的作用，尤其对于公共场所，能够切实有效节省大量水资源。目前，已在市场上应用的水阀控制器种类繁多，功能也多种多样，主要可以分为以下几类：电源改善类，传统的感应水阀控制器的电源有220V的交流供电或者四节五号电池供电，或者两者结合使用，中国专利：200910038279.1的“一种自来水发电节水混水龙头”则是利用射流器在增加水流流速、利用水能发电的同时，其产生的吸力还能实现在自来水中添加洗手液、甚至关闭水阀的功能；功能改善类，因应用环境不同，一些感应水阀也会有些许改变，中国专利：201410761452.1的“自动开关的安全感应节水阀”以及中国专利：ZL201420782493.4的“一种自动开关的节水感应节水阀”，针对于列车的颠簸环境增强了其实用性；服务改善类，设计再如何完美的水阀控制器，也避免不了出故障的时候，对此人们也有一些设计改善，中国专利：201610888503.6的“用于自来水管道的电磁阀门及红外感应控制系统”，采用了自动、手动双模式的方法解决这一问题，中国专利：ZL201520109197.2的“一种感应出水装置的节水系统”，则给系统加入一个无线监控管理中心，使故障能第一时间得到解决。总体来说，这些新型的水阀设计在完善了他们所追求的功能的同时，又附加了一些不容忽视的问题：电源改善类的无法做到有效的控制或者电源的安全性；功能改善类以及服务改善类则是增加了系统的复杂程度，相应成本不低，不适合大范围普及。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种自发电感应水阀控制器，为了充分利用水阀出水的动能，将其转化为电能为系统供能，并利用单片机智能化控制出水时间，达到节能减排的目的。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种自发电感应水阀控制器，包括:水管发电机，其设置在进水管中，所述水管发电机下游的所述进水管上设置有一脉冲电磁阀，所述脉冲电磁阀两端并联一手动水阀，所述水管发电机的输出端设置有一电压采集单元；充放电保护模块，其输入端连接在所述水管发电机的输出端；电池，其连接在所述充放电保护模块的输出端；传感器模块，其电源端与所述充放电保护模块的输出端连接，所述传感器模块设置在出水管出口设备上；控制器，其电源端连接所述充放电保护模块的输出端，所述控制器的第一输入端连接所述电压采集单元的输出端，所述控制器的第二输入端连接所述传感器模块的输出端；以及驱动模块，其输入端与所述控制器输出端连接，所述驱动模块的输出端与所述脉冲电磁阀控制端连接。优选的，所述充放电保护模块为TP4056充电与保护一体板。优选的，所述电池为锂电池，所述电池两端并联一超级电容。优选的，所述传感器模块为红外传感器模块。优选的，所述控制器中设置有一计时模块。优选的，所述驱动模块包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C3、第二电容C2和第三电容C4；第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的发射极连接作为驱动模块的输入端口A，第一三极管Q1的集电极与第三三极管Q3的集电极连接作为驱动模块的输出端口D，第一三极管Q1的基极与第二电阻R2的第一端连接，第二三极管Q2的集电极与第四三极管Q4的集电极连接作为驱动模块的输出端口F，第二三极管Q2的基极与第三电阻R3的第一端连接，第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的发射极连接作为驱动模块的输入端口C，第三三极管Q3的基极与第四电阻R4的第一端连接，第四三极管Q4的基极与第五电阻R5的第一端连接，第五三极管Q5的集电极与第二电阻R2的第二端连接，第五三极管Q5的发射极与第五电阻R5的第二端连接，第五三极管Q5的基极与第六电阻R6的第一端连接，第六三极管Q6的集电极与第三电阻R3的第二端连接，第六三极管Q6的发射极与第四电阻R4的第二端连接，第六三极管Q6的基极与第七电阻R7的第一端连接，第七三极管Q7的集电极与第六电阻R6的第二端连接，第七三极管Q7的发射极与驱动模块输入端口C连接，第七三极管Q7的基极与第七电阻R7的第二端连接作为驱动模块的输入端口B，第一电阻R1的第一端与驱动模块输入端口A连接，第一电阻R1的第二端与第七三极管Q7的集电极连接，第一电容C3的第一端与第五三极管Q5的基极连接，第一电容C3的第二端与驱动模块输入端口C连接，第二电容C2的第一端与驱动模块输出端口D连接，第二电容C2的第二端与驱动模块输出端口F连接，第三电容C4的第一端与第六三极管Q6的基极连接，第三电容C4的第二端与驱动模块输入端口C连接。优选的，所述控制器有三个输出引脚，其中第一输出引脚连接输入端口A，第二输出引脚连接输入端口B，第三输出引脚连接输入端口C，第一输出引脚和第三输出引脚提供驱动模块的工作电压，所述输出端口D、输出端口F与所述脉冲电磁阀的驱动信号输入端连接，第二输出引脚输出一控制所述脉冲电磁阀上电极反转的控制信号。一种自发电感应水阀控制方法，包括以下步骤：步骤一、当传感器模块被触发时，传感器模块产生第一触发信号，并传送至控制器中，控制器接收到所述第一触发信号后，从休眠状态中唤醒；步骤二、当传感器模块结束被触发时，传感器模块产生第二触发信号，并传送至控制器中，计时模块计算第一触发信号到第二触发信号之间的持续时间t；步骤三、当传感器模块结束被触发时，控制脉冲电磁阀开启，水管发电机运转发电，通过充放电保护模块为电池、传感器模块、控制器以及驱动模块供电；步骤四、采集水管发电机输出电压值x并传送至控制器中，控制器根据电压值x和持续时间t设定一延时时间a，控制脉冲电磁阀的开启持续时间为a，其中，a与x成反比，a与t成正比。步骤五、控制器重新进入休眠状态，等待下次触发启动。优选的，所述步骤三中，若检测到持续时间t不足五秒时，则直接进入步骤五。优选的，所述步骤四中，所述控制器中设定一数据库，所述数据库中储存有a与x、t的对应关系表，将控制器采集到的x、t值导入到所述数据库中进行自动查找，得到延时时间a。本专利技术至少包括以下有益效果：1、充分利用水阀出水的动能，将其转化为电能为系统所用，减小系统能耗；2、控制器根据感应时间和水压自动调整出水流量，在不影响冲洗效果的前提下，减少了出水量，达到了节水目的。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自发电感应水阀控制器，其特征在于，包括：水管发电机，其设置在进水管中，所述水管发电机下游的所述进水管上设置有一脉冲电磁阀，所述脉冲电磁阀两端并联一手动水阀，所述水管发电机的输出端设置有一电压采集单元；充放电保护模块，其输入端连接在所述水管发电机的输出端；电池，其连接在所述充放电保护模块的输出端；传感器模块，其电源端与所述充放电保护模块的输出端连接，所述传感器模块设置在出水管出口设备上；控制器，其电源端连接所述充放电保护模块的输出端，所述控制器的第一输入端连接所述电压采集单元的输出端，所述控制器的第二输入端连接所述传感器模块的输出端；以及驱动模块，其输入端与所述控制器输出端连接，所述驱动模块的输出端与所述脉冲电磁阀控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种自发电感应水阀控制器，其特征在于，包括：水管发电机，其设置在进水管中，所述水管发电机下游的所述进水管上设置有一脉冲电磁阀，所述脉冲电磁阀两端并联一手动水阀，所述水管发电机的输出端设置有一电压采集单元；充放电保护模块，其输入端连接在所述水管发电机的输出端；电池，其连接在所述充放电保护模块的输出端；传感器模块，其电源端与所述充放电保护模块的输出端连接，所述传感器模块设置在出水管出口设备上；控制器，其电源端连接所述充放电保护模块的输出端，所述控制器的第一输入端连接所述电压采集单元的输出端，所述控制器的第二输入端连接所述传感器模块的输出端；以及驱动模块，其输入端与所述控制器输出端连接，所述驱动模块的输出端与所述脉冲电磁阀控制端连接。2.如权利要求1所述的自发电感应水阀控制器，其特征在于，所述充放电保护模块为TP4056充电与保护一体板。3.如权利要求2所述的自发电感应水阀控制器，其特征在于，所述电池为锂电池，所述电池两端并联一超级电容。4.如权利要求3所述的自发电感应水阀控制器，其特征在于，所述传感器模块为红外传感器模块。5.如权利要求4所述的自发电感应水阀控制器，其特征在于，所述控制器中设置有一计时模块。6.如权利要求5所述的自发电感应水阀控制器，其特征在于，所述驱动模块包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C3、第二电容C2和第三电容C4；第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的发射极连接作为驱动模块的输入端口A，第一三极管Q1的集电极与第三三极管Q3的集电极连接作为驱动模块的输出端口D，第一三极管Q1的基极与第二电阻R2的第一端连接，第二三极管Q2的集电极与第四三极管Q4的集电极连接作为驱动模块的输出端口F，第二三极管Q2的基极与第三电阻R3的第一端连接，第三三极管Q3的发射极与第四三极管Q4的发射极连接作为驱动模块的输入端口C，第三三极管Q3的基极与第四电阻R4的第一端连接，第四三极管Q4的基极与第五电阻R5的第一端连接，第五三极管Q5的集电极与第二电阻R2的第二端连接，第五三极管Q5的发射极与第五电阻R5的第二端连接，第五三极管Q5的基极与第六电阻R6的第一端连接，第六三极管Q6的集电极与第三电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚婕，李印，林翰，杨凯，冯友兵，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32