一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種清潔設(shè)備控制裝置，具體涉及一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，包括單片機(jī)、RFID讀卡器、拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路、污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、電容觸摸按鍵輸入電路、刷盤輸出電路及吸水輸出電路；單片機(jī)采用STM8S103K3T6C,其PC7引腳與拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC6引腳與清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC5引腳與污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC2引腳與刷盤輸出電路連接，單片機(jī)的PC1引腳與吸水輸出電路連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用方便、安全、可靠，改變了傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)的易磨損、壽命短、人性化理念不強(qiáng)的弊端，面板操作使用壽命顯著提高。
【專利說明】一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種清潔設(shè)備控制裝置，具體涉及一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，主要用于各種清潔設(shè)備，如洗地機(jī)、吸塵器、掃地機(jī)、工業(yè)清洗機(jī)、電瓶車電機(jī)驅(qū)動等。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，清潔設(shè)備控制面板主要有兩大類型:
[0003]1.使用傳統(tǒng)的按鈕開關(guān)、鑰匙開關(guān)，即有觸點(diǎn)開關(guān)。這類開關(guān)的觸點(diǎn)易氧化、防水性、防腐蝕性差，長久使用后，會發(fā)生接觸不良或不能導(dǎo)通使功能失靈的情況。
[0004]2.使用薄膜開關(guān):此類開關(guān)雖然提高了防水性，但是這種材料的使用壽命短，易破損，不能滿足清潔設(shè)備的惡劣使用環(huán)境要求，使用I至2年后損壞率很高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)控制開關(guān)易磨損、壽命短、設(shè)計(jì)人性化理念不夠強(qiáng)的弊端。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，包括單片機(jī)、RFID讀卡器、拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路、污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、電容觸摸按鍵輸入電路、刷盤輸出電路及吸水輸出電路；所述單片機(jī)采用STM8S103K3T6C，其PC7引腳與所述拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC6引腳與所述清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC5引腳與所述污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC2引腳與所述刷盤輸出電路連接，所述單片機(jī)的PCl引腳與所述吸水輸出電路連接；所述RFID讀卡器包括125K驅(qū)動電路、RFID天線、檢波電路和整形電路，所述RFID天線控制端通過125K驅(qū)動電路與所述單片機(jī)的PBl引腳連接，所述RFID天線信號輸出端與所述檢波電路、整形電路串接，所述整形電路與所述單片機(jī)的PE5引腳連接。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能化程度高，功能全面，使用方便、安全、可靠，改變了傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)的易磨損、壽命短、人性化理念不強(qiáng)的弊端，是清潔設(shè)備控制面板產(chǎn)品上的一次重大技術(shù)革新和突破，它的應(yīng)用使清潔設(shè)備的工作性能得到很大的提升，由于采用非接觸的感應(yīng)式開關(guān)，控制面板使用壽命顯著提聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖，
[0010]圖2為單片機(jī)控制系統(tǒng)的電氣原理圖，[0011]圖3為RFID讀卡器的電氣原理圖，
[0012]圖4為設(shè)備工作狀態(tài)檢測和顯示電路的電氣原理圖，
[0013]圖5為電容觸摸按鍵輸入電路的電氣原理圖，
[0014]圖6為刷盤輸出電路及吸水輸出電路的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見圖1、2、6，一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，包括單片機(jī)U3、RFID讀卡器、拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路、污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、電容觸摸按鍵輸入電路、刷盤輸出電路及吸水輸出電路；單片機(jī)U3采用STM8S103K3T6C,其PC7引腳與拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC6引腳與清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC5引腳與污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，單片機(jī)的PC2引腳與刷盤輸出電路連接，單片機(jī)的PCl引腳與吸水輸出電路連接。RFID讀卡器包括125K驅(qū)動電路、RFID天線、檢波電路和整形電路，RFID天線控制端通過125K驅(qū)動電路與單片機(jī)的PBl引腳連接，RFID天線信號輸出端與檢波電路、整形電路串接，整形電路與單片機(jī)的PE5引腳連接。
[0016]本裝置由外接24V蓄電池供電，穩(wěn)壓輸出+5V給單片機(jī)U3供電，通過電阻R20、RIO、R21、二極管D3取樣并送入單片機(jī)U3檢測蓄電池的容量狀態(tài)，并通過LED發(fā)光裝置LD1、LD2、LD3顯示蓄電池的電量狀態(tài)。
[0017]參見圖3，單片機(jī)U3的PBl引腳輸出125K方波經(jīng)三極管T9(S8050)、T8(S8550)、T7 (S8050)及電阻R34、電容C14、電阻R36組成的125K驅(qū)動電路，推動RFID天線向外界發(fā)送能量。如有RFID卡靠近天線，則該卡吸收電磁能量后啟動RFID卡，向外發(fā)送卡信息；由二極管D13、電阻R33組成的檢波電路將卡信息經(jīng)電容C7、電阻Rl1、電容C9、電阻R22、電容C8、D1UD12后送入運(yùn)放電路放大，再經(jīng)電阻R23、R24、電容C16、電阻R18、R35和運(yùn)算放大器組成的整形電路輸出至三極管TlO反相后送入單片機(jī)U3的PE5引腳。單片機(jī)U3讀取數(shù)據(jù)后經(jīng)校驗(yàn)、運(yùn)算后確定RFID卡的信息正確與否，當(dāng)讀取到有效信息后，啟動整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)入工作待機(jī)狀態(tài)。
[0018]參見圖4，拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路由電阻R54、R55串聯(lián)分壓，電阻R56、電容C19取樣及濾波組成，清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路由電阻R51、R52串聯(lián)分壓，電阻R53、電容C18取樣及濾波組成，污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路由電阻R48、R49串聯(lián)分壓、電阻R50、電容C17取樣及濾波組成。參見圖2和圖5，電阻R46、R47通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Keyl、Key2連接電容Cl 1、C12組成的充放延時(shí)電路，單片機(jī)U3的8腳輸出一固定頻率的方波信號，經(jīng)所述充放延時(shí)電路充放延時(shí)，由電阻Rl讀取干擾信號進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)人手指觸摸電極后引入的人體感應(yīng)電容(Ct)經(jīng)電阻R42、R43、R44、R45匹配后、由電容C11、C12、與電阻R46、R47共同組成充放延時(shí)電路，由單片機(jī)U3的PB3，PB6端口捕獲脈沖周期延時(shí)的時(shí)差，計(jì)算并判斷按鍵電極是否被觸摸點(diǎn)擊。
[0019]工作原理:本裝置是通過計(jì)算Vout的電壓達(dá)到閥值Vth所需要的充電時(shí)間(Tc)，來得到電容值(C)。在觸摸感應(yīng)應(yīng)用中，電容值(C)由兩部分組成:固定電容(電極電容，Cx)和當(dāng)人手接觸或者靠近電極時(shí)，由人手帶來的電容(感應(yīng)電容，Ct)。電極電容應(yīng)該盡可能的小，以保證檢測到人手觸摸。因?yàn)橥ǔＨ耸钟|摸與否，帶來的電容變化一般就是幾個(gè)PF (通常5pF)。利用該原理，就可以檢測到手指是否觸摸了電極。
[0020]實(shí)際使用時(shí)，先按照接線說明，依次牢固地接好連接線后，本裝置通電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，使用RFID卡靠近本裝置的控制面板，讀卡器向RFID卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可做為電源，為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀卡器的數(shù)據(jù)。
[0021]單片機(jī)控制系統(tǒng)接收到正確的ID卡數(shù)據(jù)信息后，打開電源處于待機(jī)狀態(tài)，并顯示輸入電源的電壓容量，當(dāng)電壓不足時(shí)，提示用戶及時(shí)充電。用手指觸摸本裝置面板上相應(yīng)的功能指示框(或功能指示圖形)即可開啟或關(guān)閉該功能，由于本裝置使用了電容觸控技術(shù)，不必按動開關(guān)，只需輕輕觸摸或劃過功能鍵上的圖形符號，即可完成功能操作。本裝置過載和短路不采用熔斷保險(xiǎn)，而是使用電子開關(guān)控制。本裝置還具備智能檢測各輸出端子的過載與短路故障，并通過LED燈的閃爍或蜂鳴器的報(bào)警響聲來提示故障類型。
[0022]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，其特征在于:該裝置包括單片機(jī)、RFID讀卡器、拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路、污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路、電容觸摸按鍵輸入電路、刷盤輸出電路及吸水輸出電路；所述單片機(jī)采用STM8S103K3T6C,其PC7引腳與所述拉手開關(guān)狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC6引腳與所述清水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC5引腳與所述污水箱水位狀態(tài)輸入檢測電路連接，所述單片機(jī)的PC2引腳與所述刷盤輸出電路連接，所述單片機(jī)的PCl引腳與所述吸水輸出電路連接；所述RFID讀卡器包括125K驅(qū)動電路、RFID天線、檢波電路和整形電路，所述RFID天線控制端通過125K驅(qū)動電路與所述單片機(jī)的PBl引腳連接，所述RFID天線信號輸出端與所述檢波電路、整形電路串接，所述整形電路與所述單片機(jī)的PE5引腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于清潔設(shè)備的感應(yīng)式智能控制裝置，其特征在于:所述電容觸摸按鍵輸入電路包括由電阻(R46、R47 )通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(Key 1、Key2 )連接電容(Cl 1、C12)組成的充放延時(shí)電路，單片機(jī)(U3)的8腳輸出一固定頻率的方波信號，經(jīng)所述充放延時(shí)電路充放延時(shí)，由電阻(Rl)讀取干擾信號進(jìn)行校驗(yàn)，當(dāng)人手指觸摸電極后引入的人體感應(yīng)電容(Ct)經(jīng)電阻(R42、R43、R44、R45)匹配后、由電容(Cll、C12)、與電阻(R46、R47)共同組成充放延時(shí)電路，由單片機(jī)(U3)的PB3，PB6端口捕獲脈沖周期延時(shí)的時(shí)差，判斷出按鍵電極是否被觸摸點(diǎn)擊。
【文檔編號】G05B19/042GK203689063SQ201320869282
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】高承軍 申請人:合肥創(chuàng)鑫機(jī)電技術(shù)研究所