具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，特點是包括單片機MCU、輸入按鍵、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、Wifi物聯(lián)模塊及電源；其中輸入按鍵通過數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號輸入至單片機MCU，傳感器通過數(shù)據(jù)總線將信號輸入至單片機MCU，執(zhí)行機構(gòu)通過數(shù)據(jù)總線接收單片機MCU輸入的信號；單片機MCU分別接收輸入按鍵及傳感器的信號后分別控制執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)收到單片機MCU輸入信號后啟動坐便器工作；Wifi物聯(lián)模塊通過數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號給單片機MCU。其優(yōu)點為：適合老年人，使用方便，具有報警，通訊功能，在緊急情況下能與家人聯(lián)系。
【專利說明】
具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種坐便器，尤其涉及一種具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]“十三五”時期是我國經(jīng)濟發(fā)展階段從工業(yè)化中期向后期過渡的關(guān)鍵時期，這些新形勢與新變化為服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)提供了基本背景，通過分析，與服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的方面表現(xiàn)為:(I)由于世界市場萎縮，“十三五”時期中國經(jīng)濟增長將主要依靠內(nèi)需來實現(xiàn)，作為朝陽產(chǎn)業(yè)的服務(wù)機器人的市場主要在國內(nèi)；(2)信息化、重工業(yè)化與新型工業(yè)化道路融合發(fā)展，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)得到進一步發(fā)展，推進機器人技術(shù)的研發(fā)；(3)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對服務(wù)機器人相關(guān)技術(shù)的帶動；(4)服務(wù)業(yè)不斷發(fā)展，為服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了市場需求；(5) “十三五”時期將迎來“劉易斯轉(zhuǎn)折點”，勞動力供給開始緊張，同時，中國人口老齡化問題突出，需要大力發(fā)展服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)；(6)中國居民收入水平整體提高，尤其是城市居民的收入水平。消費觀念追求新鮮事物，會推動對服務(wù)機器人的需求?？傊?，從我國“十二五”期間的宏觀經(jīng)濟形勢看，為服務(wù)機器人技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了良好的環(huán)境與發(fā)展機遇。
[0003]由于關(guān)節(jié)疾病以及心腦血管疾病，如廁通常會成為老年人的“殺手”，由于廁所環(huán)境比較濕滑，老人在坐便器上起立和坐下至某個角度時，腰腿受力非常嚴重，非常容易觸發(fā)腰腿疾病甚至心腦血管疾病，近年來，很多老年人就在如廁過程中發(fā)病，或者在廁所里摔倒導(dǎo)致意外甚至死亡。另一方面，某些在如廁過程中發(fā)病的老人由于獨居或子女在上班，親人因不能及時施救而延誤治療時間，導(dǎo)致老人發(fā)生甚至當場死亡，使親友痛心疾首。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種適合老年人，使用方便，具有報警及通訊功能的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，其是一種具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于包括單片機MCU、輸入按鍵、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、Wifi物聯(lián)模塊及電源;其中所述電源為單片機MCU、輸入按鍵、傳感器及執(zhí)行機構(gòu)提供工作電壓，所述輸入按鍵通過數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號輸入至單片機MCU，所述傳感器通過數(shù)據(jù)總線將信號輸入至單片機M⑶，所述執(zhí)行機構(gòu)通過數(shù)據(jù)總線接收單片機M⑶輸入的信號;所述單片機MCU分別接收輸入按鍵及傳感器的信號后分別控制執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)收到單片機MCU輸入信號后啟動坐便器工作;所述Wifi物聯(lián)模塊通過數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號給單片機MCU;
所述輸入按鍵包括設(shè)置鍵、緊急鍵、第一記憶鍵、高度升鍵、高度降鍵、第二記憶鍵、角度加鍵、角度減鍵、第三記憶鍵、手/自動鍵及完成鍵；
所述傳感器包括上下限位傳感器、角度限位傳感器、重力傳感器及紅外傳感器；
所述執(zhí)行機構(gòu)包括控制升/降電機的升降執(zhí)行電路、控制角度電機的角度執(zhí)行電路、控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路、控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路、聲音報警電路及LED燈顯示電路。
[0006]在本技術(shù)方案中，所述單片機M⑶為宏晶公司的STC12C5A60S2單片機。
[0007]在本技術(shù)方案中，所述輸入按鍵為TELESKY 6*6*5MM微動開關(guān)。
[0008]在本技術(shù)方案中，所述上下限位傳感器的型號為NJK-5002C;所述角度限位傳感器的型號為NJK-5002C;所述重力傳感器為艾動接觸式薄膜壓力傳感器fsr 150kg;所述紅外傳感器的型號為EJ-Dl OONl。
[0009]在本技術(shù)方案中，所述升降執(zhí)行電路的型號為9013;所述控制角度電機的角度執(zhí)行電路的型號為L298及其外圍電路;所述控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路的型號為MILE小便池感應(yīng)沖洗閥；所述控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路為American Standard 158U000180。
[0010]在本技術(shù)方案中，所述Wifi物聯(lián)模塊的型號為XLW-210X。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點為:適合老年人，使用方便，具有報警，通訊功能，在緊急情況下能與家人聯(lián)系。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的電路方框圖；
圖2是本發(fā)明的MCU軟件流程圖；
圖3是本發(fā)明的Wif i物聯(lián)模塊報警示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。
[0014]在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”及“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0015]如圖1所示，其是一種具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，包括單片機MCUl、輸入按鍵2、傳感器3、執(zhí)行機構(gòu)4、Wifi物聯(lián)模塊5及電源6;其中所述電源6為單片機MCU1、輸入按鍵2、傳感器3及執(zhí)行機構(gòu)4提供工作電壓，所述輸入按鍵2通過數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號輸入至單片機MCUl，所述傳感器3通過數(shù)據(jù)總線將信號輸入至單片機MCUl，所述執(zhí)行機構(gòu)4通過數(shù)據(jù)總線接收單片機MCUl輸入的信號;所述單片機MCUl分別接收輸入按鍵2及傳感器3的信號后分別控制執(zhí)行機構(gòu)4，所述執(zhí)行機構(gòu)4收到單片機MCUl輸入信號后啟動坐便器工作;所述Wifi物聯(lián)模塊5通過數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號給單片機M⑶I，從而方便坐便器使用者與家人聯(lián)系；
所述輸入按鍵2包括設(shè)置鍵20、緊急鍵21、第一記憶鍵22、高度升鍵23、高度降鍵24、第二記憶鍵25、角度加鍵26、角度減鍵27、第三記憶鍵28及手/自動鍵29，所述設(shè)置鍵20、緊急鍵21、第一記憶鍵22、高度升鍵23、高度降鍵24、第二記憶鍵25、角度加鍵26、角度減鍵27、第三記憶鍵28、手/自動鍵29及完成鍵210分別數(shù)據(jù)總線與單片機MCUl電連接，從而將每個鍵的信息輸入到單片機MCUl;
所述傳感器3包括上下限位傳感器30、角度限位傳感器31、重力傳感器32及紅外傳感器33;所述上下限位傳感器30、上下限位傳感器30、角度限位傳感器31、重力傳感器32及紅外傳感器33分別將感應(yīng)到的信號輸入到單片機MCUl;
所述執(zhí)行機構(gòu)4包括控制升/降電機的升降執(zhí)行電路40、控制角度電機的角度執(zhí)行電路41、控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路42、控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路43、聲音報警電路44及LED燈顯示電路45;所述單片機MCUl將接收到的上下限位傳感器30所感應(yīng)的信號并處理后輸入到升降執(zhí)行電路40，所述升降執(zhí)行電路40控制升降電機Ml使坐便器上升或下降；所述單片機MCUl將接收到的角度限位傳感器31所感應(yīng)的信號并處理后輸入到角度執(zhí)行電路41，所述角度執(zhí)行電路41控制角度電機M2從而使坐便器調(diào)整角度;所述單片機MCUl將分別接收到的重力傳感器32及紅外傳感器33所感應(yīng)的信號并處理后輸入到水閥執(zhí)行電路42及風(fēng)機執(zhí)行電路43，所述水閥執(zhí)行電路42控制水閥M3的打開或關(guān)閉，風(fēng)機執(zhí)行電路43控制風(fēng)機M4的開或關(guān)。
[0016]如圖1及圖2所示，工作時，系統(tǒng)上電后將進行初始化，升降電機Ml及角度電機M2回到限位器所在位置。
[0017]當使用者開始使用時，自動模式下，坐便器通過紅外傳感器檢測是否有人站在坐便器前，如果紅外傳感器連續(xù)3秒檢測到有人，則確定有人站在坐便器前。升降電機Ml上升到預(yù)設(shè)高度，角度電機M2驅(qū)動相應(yīng)結(jié)構(gòu)傾斜10度。重力傳感器32檢測是否有人坐在坐便器上，如果重力傳感器32連續(xù)檢測到信號2s，則確定使用者已坐好，單片機M⑶I接收到重力傳感器32的信號并將其輸入到升降執(zhí)行電路40及角度執(zhí)行電路41，升降電機Ml及角度電機M2恢復(fù)到初始位置。如果重力傳感器32連續(xù)20s沒檢測到信號，則確認之前的紅外傳感器33信號可能為誤報，升降電機Ml及角度電機M2恢復(fù)到初始位置，且重置檢測程序。
[0018]當使用者如廁完畢，按下“完成”鍵，風(fēng)機M4啟動60s，然后升降電機Ml上升到預(yù)設(shè)高度，角度電機M2驅(qū)動相應(yīng)結(jié)構(gòu)傾斜10度，重力傳感器32信號消失3s，確認使用者已離開，升降電機Ml及角度電機M2恢復(fù)到初始位置，自動沖水，且重置檢測程序。
[0019]坐便器的上升高度有3組記憶功能，使用者可先通過手動高度升鍵23及高度降鍵24調(diào)整坐便器的上升及下降高度，或長按第一記憶鍵I或第二記憶鍵2或第三記憶鍵3長達3秒鐘，該高度就記錄在單片機MCU的FLASH里;在自動模式下，長按第一記憶鍵I或第二記憶鍵2或第三記憶鍵3長達3秒，則啟用相應(yīng)的記憶。
[0020]當使用者按下任何按鈕，聲音報警電路44的蜂鳴器短鳴，LED燈顯示電路45的四個LED燈分別代表第一記憶鍵1、第二記憶鍵2、第三記憶鍵3及自動功能。
[0021]如果使用者在使用過程中超過20分鐘沒有按下完成鍵210，且重力傳感器32—直有信號，則單片機MCU認為使用者有可能在如廁過程中暈倒，聲音報警電路44的蜂鳴器將每2秒發(fā)出I次的蜂鳴，此過程維持I分鐘，如果I分鐘內(nèi)使用者不按完成鍵解除警報，則單片機MCU通過wifi物聯(lián)模塊5向使用者的家屬發(fā)出微信警報。
[0022]如果使用者在使用過程中重力傳感器失去信號，超過2分鐘沒有按下完成鍵210，聲音報警電路44的蜂鳴器將每2秒發(fā)出I次的蜂鳴，此過程維持2分鐘，如果2分鐘內(nèi)使用者不按完成鍵210解除警報，則單片機MCU認為使用者有可能在如廁過程中摔倒，單片機MCU通過wifi物聯(lián)模塊5向使用者的家屬發(fā)出微信警報。
[0023]如圖3所示，使用者或家屬可關(guān)注坐便器相應(yīng)品牌官方微信，輸入坐便器唯一ID，都可收到相關(guān)警報，且與坐便器相關(guān)運行參數(shù)和報警參數(shù)可以調(diào)整。
[0024]在本實施例中，如圖1所示，有11個按鍵與單片機相連，為了節(jié)省1口，采用按鍵掃描芯片CH452進行按鍵掃描，按鍵結(jié)果通過I2C協(xié)議結(jié)合DOUT引腳通知單片機MCU。通過按鍵，可實現(xiàn)手動的坐廁升降、角度調(diào)節(jié)、沖水、烘干等功能，還有一個手/自動切換功能，可把智能坐便器的功能切換到自動模式。
[0025]在本實施例中，所述單片機MCU為宏晶公司的STC12C5A60S2單片機。所述輸入按鍵2為TELESKY 6*6*5MM微動開關(guān)。所述上下限位傳感器30的型號為NJK-5002C;所述角度限位傳感器31的型號為NJK-5002C;所述重力傳感器32為艾動接觸式薄膜壓力傳感器fsr150kg;所述紅外傳感器33的型號為EJ-D100N1。所述升降執(zhí)行電路40的型號為9013;所述控制角度電機的角度執(zhí)行電路41的型號為L298及其外圍電路;所述控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路42的型號為MILE小便池感應(yīng)沖洗閥；所述控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路43為American Standard 158U000180。所述Wifi物聯(lián)模塊5的型號為XLW_210x。
[0026]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作出詳細說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下對這些實施方式進行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于包括單片機MCU(I)、輸入按鍵(2)、傳感器(3)、執(zhí)行機構(gòu)(4)、Wifi物聯(lián)模塊(5)及電源(6);其中所述電源(6)為單片機M⑶(1)、輸入按鍵(2)、傳感器(3)及執(zhí)行機構(gòu)(4)提供工作電壓，所述輸入按鍵(2)通過數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號輸入至單片機MCU(I)，所述傳感器(3)通過數(shù)據(jù)總線將信號輸入至單片機MCU(l)，所述執(zhí)行機構(gòu)(4)通過數(shù)據(jù)總線接收單片機MCU(I)輸入的信號;所述單片機MCU(I)分別接收輸入按鍵(2)及傳感器(3)的信號后分別控制執(zhí)行機構(gòu)(4)，所述執(zhí)行機構(gòu)(4)收到單片機M⑶(I)輸入信號后啟動坐便器工作;所述Wifi物聯(lián)模塊(5)通過數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號給單片機MCU( I); 所述輸入按鍵(2)包括設(shè)置鍵(20)、緊急鍵(21)、第一記憶鍵(22)、高度升鍵(23)、高度降鍵(24)、第二記憶鍵(25)、角度加鍵(26)、角度減鍵(27)、第三記憶鍵(28)、手/自動鍵(29)及完成鍵(210); 所述傳感器(3)包括上下限位傳感器(30)、角度限位傳感器(31)、重力傳感器(32)及紅夕卜傳感器(33)； 所述執(zhí)行機構(gòu)(4)包括控制升/降電機的升降執(zhí)行電路(40)、控制角度電機的角度執(zhí)行電路(41)、控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路(42)、控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路(43)、聲音報警電路(44)及LED燈顯示電路(45)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機10](1)為宏晶公司的31^120546032單片機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述輸入按鍵(2)為TELESKY 6*6*5MM微動開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述上下限位傳感器(30)的型號為NJK-5002C;所述角度限位傳感器(31)的型號為NJK-5002C;所述重力傳感器(32)為艾動接觸式薄膜壓力傳感器fsr 150kg;所述紅外傳感器(33)的型號為 EJ-D100N1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述升降執(zhí)行電路(40)的型號為9013;所述控制角度電機的角度執(zhí)行電路(41)的型號為L298及其外圍電路;所述控制水閥開關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路(42)的型號為MILE小便池感應(yīng)沖洗閥；所述控制風(fēng)機開關(guān)的風(fēng)機執(zhí)行電路(43)為American Standard 158U000180。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有物聯(lián)功能適老人智能坐便器的控制系統(tǒng)，其特征在于所述Wifi物聯(lián)模塊(5)的型號為XLW-210x。
【文檔編號】G05B19/042GK106054743SQ201610585308
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610585308.6, CN 106054743 A, CN 106054743A, CN 201610585308, CN-A-106054743, CN106054743 A, CN106054743A, CN201610585308, CN201610585308.6
【發(fā)明人】余志鵬, 余志祥, 吳卓
【申請人】順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院