本實(shí)用新型涉及一種坐便器，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)：

“十三五”時(shí)期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段從工業(yè)化中期向后期過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，這些新形勢(shì)與新變化為服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了基本背景，通過(guò)分析，與服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的方面表現(xiàn)為：( 1) 由于世界市場(chǎng)萎縮，“十三五”時(shí)期中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將主要依靠?jī)?nèi)需來(lái)實(shí)現(xiàn)，作為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)主要在國(guó)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展，推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)；( 3) 信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的帶動(dòng)；( 4)服務(wù)業(yè)不斷發(fā)展，為服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了市場(chǎng)需求；( 5) “十三五”時(shí)期將迎來(lái)“劉易斯轉(zhuǎn)折點(diǎn)”，勞動(dòng)力供給開(kāi)始緊張，同時(shí)，中國(guó)人口老齡化問(wèn)題突出，需要大力發(fā)展服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)；( 6) 中國(guó)居民收入水平整體提高，尤其是城市居民的收入水平。消費(fèi)觀念追求新鮮事物，會(huì)推動(dòng)對(duì)服務(wù)機(jī)器人的需求。總之，從我國(guó)“十二五”期間的宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)看，為服務(wù)機(jī)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(jī)遇。

由于關(guān)節(jié)疾病以及心腦血管疾病，如廁通常會(huì)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(gè)角度時(shí)，腰腿受力非常嚴(yán)重，非常容易觸發(fā)腰腿疾病甚至心腦血管疾病，近年來(lái)，很多老年人就在如廁過(guò)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(guò)程中發(fā)病的老人由于獨(dú)居或子女在上班，親人因不能及時(shí)施救而延誤治療時(shí)間，導(dǎo)致老人發(fā)生甚至當(dāng)場(chǎng)死亡，使親友痛心疾首。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(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(bào)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)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)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(jī)MCU、輸入按鍵、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、Wifi物聯(lián)模塊及電源；其中所述電源為單片機(jī)MCU、輸入按鍵、傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供工作電壓，所述輸入按鍵通過(guò)數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號(hào)輸入至單片機(jī)MCU，所述傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)總線將信號(hào)輸入至單片機(jī)MCU，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)數(shù)據(jù)總線接收單片機(jī)MCU輸入的信號(hào)；所述單片機(jī)MCU分別接收輸入按鍵及傳感器的信號(hào)后分別控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)收到單片機(jī)MCU輸入信號(hào)后啟動(dòng)坐便器工作；所述Wifi物聯(lián)模塊通過(guò)數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)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(dòng)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(jī)構(gòu)包括控制升/降電機(jī)的升降執(zhí)行電路、控制角度電機(jī)的角度執(zhí)行電路、控制水閥開(kāi)關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路、控制風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)的風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路、聲音報(bào)警電路及LED燈顯示電路。

在本技術(shù)方案中，所述單片機(jī)MCU為宏晶公司的STC12C5A60S2單片機(jī)。

在本技術(shù)方案中，所述輸入按鍵為T(mén)ELESKY 6*6*5MM 微動(dòng)開(kāi)關(guān)。

在本技術(shù)方案中，所述上下限位傳感器的型號(hào)為NJK-5002C；所述角度限位傳感器的型號(hào)為NJK-5002C；所述重力傳感器為艾動(dòng)接觸式薄膜壓力傳感器fsr 150kg；所述紅外傳感器的型號(hào)為EJ-D100N1。

在本技術(shù)方案中，所述升降執(zhí)行電路的型號(hào)為9013；所述控制角度電機(jī)的角度執(zhí)行電路的型號(hào)為L(zhǎng)298及其外圍電路；所述控制水閥開(kāi)關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路的型號(hào)為MILE小便池感應(yīng)沖洗閥；所述控制風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)的風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路為American Standard 158U000180。

在本技術(shù)方案中，所述Wifi物聯(lián)模塊的型號(hào)為XLW-210x 。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)為：適合老年人，使用方便，具有報(bào)警，通訊功能，在緊急情況下能與家人聯(lián)系。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖；

圖2是本實(shí)用新型的MCU軟件流程圖；

圖3是本實(shí)用新型的Wifi物聯(lián)模塊報(bào)警示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)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。

在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“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(duì)重要性。

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(jī)MCU1、輸入按鍵2、傳感器3、執(zhí)行機(jī)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(jī)MCU1、輸入按鍵2、傳感器3及執(zhí)行機(jī)構(gòu)4提供工作電壓，所述輸入按鍵2通過(guò)數(shù)據(jù)總線將輸入的按鍵信號(hào)輸入至單片機(jī)MCU1，所述傳感器3通過(guò)數(shù)據(jù)總線將信號(hào)輸入至單片機(jī)MCU1，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)4通過(guò)數(shù)據(jù)總線接收單片機(jī)MCU1輸入的信號(hào)；所述單片機(jī)MCU1分別接收輸入按鍵2及傳感器3的信號(hào)后分別控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)4，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)4收到單片機(jī)MCU1輸入信號(hào)后啟動(dòng)坐便器工作；所述Wifi物聯(lián)模塊5通過(guò)數(shù)據(jù)總線接收或發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)MCU1，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(dòng)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(dòng)鍵29及完成鍵210分別數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)MCU1電連接，從而將每個(gè)鍵的信息輸入到單片機(jī)MCU1；

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(hào)輸入到單片機(jī)MCU1；

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)4包括控制升/降電機(jī)的升降執(zhí)行電路40、控制角度電機(jī)的角度執(zhí)行電路41、控制水閥開(kāi)關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路42、控制風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)的風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路43、聲音報(bào)警電路44及LED燈顯示電路45；所述單片機(jī)MCU1將接收到的上下限位傳感器30所感應(yīng)的信號(hào)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(jī)M1使坐便器上升或下降；所述單片機(jī)MCU1將接收到的角度限位傳感器31所感應(yīng)的信號(hào)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(jī)M2從而使坐便器調(diào)整角度；所述單片機(jī)MCU1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(hào)并處理后輸入到水閥執(zhí)行電路42及風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路43，所述水閥執(zhí)行電路42控制水閥M3的打開(kāi)或關(guān)閉，風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路43控制風(fēng)機(jī)M4的開(kāi)或關(guān)。

如圖1及圖2所示，工作時(shí)，系統(tǒng)上電后將進(jìn)行初始化，升降電機(jī)M1及角度電機(jī)M2回到限位器所在位置。

當(dāng)使用者開(kāi)始使用時(shí)，自動(dòng)模式下，坐便器通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)是否有人站在坐便器前，如果紅外傳感器連續(xù)3秒檢測(cè)到有人，則確定有人站在坐便器前。升降電機(jī)M1上升到預(yù)設(shè)高度，角度電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)相應(yīng)結(jié)構(gòu)傾斜10度。重力傳感器32檢測(cè)是否有人坐在坐便器上，如果重力傳感器32連續(xù)檢測(cè)到信號(hào)2s，則確定使用者已坐好，單片機(jī)MCU1接收到重力傳感器32的信號(hào)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(jī)M1及角度電機(jī)M2恢復(fù)到初始位置。如果重力傳感器32連續(xù)20s沒(méi)檢測(cè)到信號(hào)，則確認(rèn)之前的紅外傳感器33信號(hào)可能為誤報(bào)，升降電機(jī)M1及角度電機(jī)M2恢復(fù)到初始位置，且重置檢測(cè)程序。

當(dāng)使用者如廁完畢，按下“完成”鍵，風(fēng)機(jī)M4啟動(dòng)60s，然后升降電機(jī)M1上升到預(yù)設(shè)高度，角度電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)相應(yīng)結(jié)構(gòu)傾斜10度，重力傳感器32信號(hào)消失3s，確認(rèn)使用者已離開(kāi)，升降電機(jī)M1及角度電機(jī)M2恢復(fù)到初始位置，自動(dòng)沖水，且重置檢測(cè)程序。

坐便器的上升高度有3組記憶功能，使用者可先通過(guò)手動(dòng)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(zhǎng)按第一記憶鍵1或第二記憶鍵2或第三記憶鍵3長(zhǎng)達(dá)3秒鐘，該高度就記錄在單片機(jī)MCU的FLASH里；在自動(dòng)模式下，長(zhǎng)按第一記憶鍵1或第二記憶鍵2或第三記憶鍵3長(zhǎng)達(dá)3秒，則啟用相應(yīng)的記憶。

當(dāng)使用者按下任何按鈕，聲音報(bào)警電路44的蜂鳴器短鳴，LED燈顯示電路45的四個(gè)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(dòng)功能。

如果使用者在使用過(guò)程中超過(guò)20分鐘沒(méi)有按下完成鍵210，且重力傳感器32一直有信號(hào)，則單片機(jī)MCU認(rèn)為使用者有可能在如廁過(guò)程中暈倒，聲音報(bào)警電路44的蜂鳴器將每2秒發(fā)出1次的蜂鳴，此過(guò)程維持1分鐘，如果1分鐘內(nèi)使用者不按完成鍵解除警報(bào)，則單片機(jī)MCU通過(guò)wifi物聯(lián)模塊5向使用者的家屬發(fā)出微信警報(bào)。

如果使用者在使用過(guò)程中重力傳感器失去信號(hào)，超過(guò)2分鐘沒(méi)有按下完成鍵210，聲音報(bào)警電路44的蜂鳴器將每2秒發(fā)出1次的蜂鳴，此過(guò)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(bào)，則單片機(jī)MCU認(rèn)為使用者有可能在如廁過(guò)程中摔倒，單片機(jī)MCU通過(guò)wifi物聯(lián)模塊5向使用者的家屬發(fā)出微信警報(bào)。

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(bào)，且與坐便器相關(guān)運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)可以調(diào)整。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，有11個(gè)按鍵與單片機(jī)相連，為了節(jié)省IO口，采用按鍵掃描芯片CH452進(jìn)行按鍵掃描，按鍵結(jié)果通過(guò)I2C協(xié)議結(jié)合DOUT引腳通知單片機(jī)MCU。通過(guò)按鍵，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)的坐廁升降、角度調(diào)節(jié)、沖水、烘干等功能，還有一個(gè)手/自動(dòng)切換功能，可把智能坐便器的功能切換到自動(dòng)模式。

在本實(shí)施例中，所述單片機(jī)MCU為宏晶公司的STC12C5A60S2單片機(jī)。所述輸入按鍵2為T(mén)ELESKY 6*6*5MM 微動(dòng)開(kāi)關(guān)。所述上下限位傳感器30的型號(hào)為NJK-5002C；所述角度限位傳感器31的型號(hào)為NJK-5002C；所述重力傳感器32為艾動(dòng)接觸式薄膜壓力傳感器fsr 150kg；所述紅外傳感器33的型號(hào)為EJ-D100N1。所述升降執(zhí)行電路40的型號(hào)為9013；所述控制角度電機(jī)的角度執(zhí)行電路41的型號(hào)為L(zhǎng)298及其外圍電路；所述控制水閥開(kāi)關(guān)閉的水閥執(zhí)行電路42的型號(hào)為MILE小便池感應(yīng)沖洗閥；所述控制風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)的風(fēng)機(jī)執(zhí)行電路43為American Standard 158U000180。所述Wifi物聯(lián)模塊5的型號(hào)為XLW-210x 。

以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作出詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。