浅析一款智能马桶的功能及实现方式

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摘要：本文介绍一款使用在某国机场洗手间的带单片机控制的智能马桶，并解析其实现的功能。

关键词：智能马桶；单片机

中图分类号：TP237 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-01

The Function and Implementation Ways of Intelligent Toilet

Fan Zhicheng

(Department of Mechanical and Electrical,Heyuan Technology School,Heyuan517000,China)

Abstruct:This article describes the function of an AI closestool which is used in foreign airport.

Keywords:Intelligent toilet;MCU

引言：笔者曾接触过某国机场洗手间的一款智能马桶，本文将尝试解析此智能马桶的功能。

一、马桶外观印象图

清洁机构是一个可以伸出和缩回的机构，机构伸出后横跨并固定在座圈的边上，机构下面有喷清洁液的喷头（座圈旋转时，均匀把清洁液喷洒在座圈上），以及软刮（类似雨刮，在座圈旋转时，可刮干净清洁液）。

二、马桶功能归纳

马桶使用的直流电是通过变压器从市电转换而来。

经使用测试，归纳出此款马桶有如下功能：

（一）用户使用完马桶，起身时，功能指示板上橙色LED灯开始闪烁，代表将要自动清洁马桶。从起身开始，经历12秒等待时间后，橙色LED灯熄灭并开始马桶的第一轮冲水（把储水箱里的水冲完），同时清洁机构伸出来跨在马桶座圈上，紧跟着座圈开始旋转。旋转的第一圈，清洁机构在座圈上喷洒清洁液；第二圈时，清洁机构把座圈刮干净。旋转两圈结束后，清洁机构缩回，马桶开始第二轮自动冲水，把储水箱里的水冲完。从第二轮自动冲水开始，经过15秒后，功能指示板上蓝色LED灯闪烁，代表已经清洁干净，提示下一位使用者可以直接使用。

（二）当下一个使用者看到蓝灯在闪烁，但是发现马桶并未清洁得很干净时，可以在功能指示板上方挥一挥手（利用红外发射接收管作为感应开关），大概10厘米高度内有效。功能指示板确定挥手信号有效后，蓝色LED灯熄灭，马桶将重复A中的自动清洁的工作，结束后，蓝色LED灯重新闪烁。

（三）马桶在自动清洁过程中，若是座圈在旋转过程中，被用户的身体阻挡，座圈会自动停止下来，此时指示板上的黄灯闪烁，座圈将在5秒后自动归回原位，马桶重新开始自动清洁工作。

（四）当清洁液快用完时，马桶可以照常工作，并在清洁完后，用黄灯闪烁替代蓝灯闪烁作为提示。

（五）清洁液是专用液体，换做其他品牌的清洁液，马桶不工作并以红灯闪烁作为提示。

三、马桶实现方式探讨

首先，可以确认此款马桶的电路板，是一块使用单片机控制的电路板。

控制功能模块：（1）清洁结构伸缩控制模块（直流马达，正反转控制）；（2）软刮控制模块（轻压住座圈和松开控制）；（3）旋转座圈控制模块（直流马达）；（4）旋转座圈在旋转过程中阻断检测模块；（5）喷洒清洁液控制模块（水泵）；（6）专用清洁液检测模块；（7）温度补偿处理模块（清洁液在不同温度的性质不同，会影响液体检测模块的精确度）；（8）清洁液液位高低检测模块；（9）电源管理模块（马达驱动电压及MCU使用电压）；（10）红外发色接收检测模块；（11）自动冲水控制模块（电磁阀）。

以上各种模块电路原理图并不难设计出，清洁机构伸缩控制模块，需要用到“H”桥电路；旋转座圈在旋转过程中阻断检测模块，需要带上大功率电阻作为反馈元器件；液位高低检测，可通过液位传感器控制。红外发射接收，则需要使用到精密电阻来调节感应高度并使用滤波电路防止日关灯干扰等问题。然后是软件控制，需要经过实验室严格检测才能完成。就温度补偿处理模块而言，在软件中的补偿检测数据表，便需要实验室里反复检测在不同温度下，清洁液的性质是如何变化的，才能把变化曲线转换成单片机能识别的数据表。

由上可见：此款智能马桶的软件架构系统，是比较复杂的一个系统。

四、总结

本文就某国外智能马桶的功能及实现方式作了探讨，希望能起到抛砖引玉的作用，为国内一些设计公司拓展设计思路，借鉴别人产品的优点从而设计出更加优秀的产品。

[作者简介]范志诚（1981.9-），男，广东紫金县人，硕士，中级职称，研究方向：机械电子工程。