申请/专利权人：佛山市法恩洁具有限公司

申请日：2017-12-07

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN107835009B

主分类号：H03K17/96

分类号：H03K17/96;H03K17/567;E03D5/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2018.04.17#实质审查的生效;2018.03.23#公开

摘要：本发明公开了一种碰触感应模块，包括电源模块、碰触检测模块、开关驱动模块及控制器；碰触检测模块包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一分压器件、第二分压器件及第三分压器件，所述第三分压器件的两端分别连接控制器；第一NPN型三极管的基极连接振动片并通过第一分压器件接入电源模块，第一NPN型三极管的集电极通过第二分压器件接入电源模块，第一NPN型三极管的发射极接地；第二NPN型三极管的基极接入第一NPN型三极管的集电极，第二NPN型三极管的集电极通过第三分压器件接入电源模块，第二NPN型三极管的发射极接地。本发明还公开了一种脚碰感应开关。采用本发明，防水性极强、精确度高，可有效检测脚的轻轻触碰。

主权项：1.一种碰触感应模块，其特征在于，包括用于供电的电源模块、用于检测触碰信号的碰触检测模块、用于驱动外部设备的开关驱动模块、以及用于检测碰触检测模块的电压信号并根据电压信号控制开关驱动模块的控制器，所述控制器分别与电源模块、碰触检测模块及开关驱动模块连接，所述电源模块分别与碰触检测模块及开关驱动模块连接；所述碰触检测模块包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一分压器件、第二分压器件及第三分压器件，所述第三分压器件的两端分别连接控制器；所述第一NPN型三极管的基极连接振动片并通过第一分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的集电极通过第二分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的发射极接地；所述第二NPN型三极管的基极接入第一NPN型三极管的集电极，所述第二NPN型三极管的集电极通过第三分压器件接入电源模块，所述第二NPN型三极管的发射极接地；当未碰触所述振动片时，所述第一NPN型三极管导通，所述第二分压器件分压增大，所述第二NPN型三极管截止；当碰触所述振动片时，所述第一NPN型三极管基极电流下降，所述第二分压器件分压减小，所述第二NPN型三极管导通，控制器检测所述第三分压器件的电压变化以控制所述开关驱动模块工作。

全文数据：一种碰触感应模块及脚碰感应开关技术领域[0001]本发明涉及卫浴设备技术领域，尤其涉及一种碰触感应模块及一种脚碰感应开关。背景技术[0002]卫浴行业中，需要采用各种感应开关来触发设备的工作如翻盖、翻圈、冲水），现有的感应开关主要包括机械开关、触摸开关、声控开关和人体红外感应等。其中，机械开关往往需要大力按压，防水难处理，而且操作后不知道是否有效;声控开关和人体红外感应受外界影响大，很难做到单一控制;触摸开关力度小但需要人体接触，存在着接触卫生问题，如果用于智能马桶，还需要弯腰用手操作，十分不方便。[0003]如中国专利（申请号201520882867.4，公开了一种具有脚踢开关的智能座便器，属于卫浴设备技术领域，其设置有脚踏开关，该脚踢开关为机械开关，脚踢开关与地面的夹角为13°〜20°，脚踢开关倾斜设置，因此，脚踢开关需要大力按压才能识别启动，敏捷性较差。[0004]因此，研发一种精确度高、灵活性强的脚碰感应开关已成为亟待解决的问题。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、精确度高的碰触感应模块，可有效检测脚的轻轻触碰。[0006]本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种防水性极强、灵活性高的脚碰感应开关，可有效检测脚的轻轻触碰。[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种碰触感应模块，包括用于供电的电源模块、用于检测触碰信号的碰触检测模块、用于驱动外部设备的开关驱动模块、以及用于检测碰触检测模块的电压信号并根据电压信号控制开关驱动模块的控制器，所述控制器分别与电源模块、碰触检测模块及开关驱动模块连接，所述电源模块分别与碰触检测模块及开关驱动模块连接;所述碰触检测模块包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一分压器件、第二分压器件及第三分压器件，所述第三分压器件的两端分别连接控制器;所述第一NPN型三极管的基极连接振动片并通过第一分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的集电极通过第二分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的发射极接地;所述第二NPN型三极管的基极接入第一NPN型三极管的集电极，所述第二NPN型三极管的集电极通过第三分压器件接入电源模块，所述第二NPN型三极管的发射极接地。[0008]作为上述方案的改进，所述开关驱动模块包括驱动控制芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻;所述驱动控制芯片连接电源模块;所述第六电阻的一端连接驱动控制芯片，另一端连接控制器并通过第五电阻接地;所述第七电阻的一端连接驱动控制芯片，另一端连接控制器并通过第八电阻接地。[0009]作为上述方案的改进，所述驱动控制芯片的电源端及过流检测端分别连接电源模块，所述驱动控制芯片的第一输入端通过第六电阻连接控制器，所述驱动控制芯片的第二输入端通过第七电阻连接控制器，所述驱动控制芯片的第一输出端及第二输出端分别连接外部设备。[0010]作为上述方案的改进，所述电源模块内设有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片、第一电容及第二电容;所述稳压电路的输入端连接电源，输出端连接控制器，接地端接地;所述第一电容的一端连接稳压电路的输入端，另一端接地;所述第二电容的一端连接稳压电路的输出端，另一端接地。[0011]作为上述方案的改进，所述控制器为PIC16F676。[0012]作为上述方案的改进，所述碰触感应模块还包括碰触有效指示模块，所述碰触有效指示模块包括相互串接的第九电阻及发光二极管，所述第九电阻的一端连接控制器，另一端通过发光二极管接地。[0013]作为上述方案的改进，所述碰触感应模块还包括复位电路，所述复位电路包括第四电阻，所述第四电阻的两端分别连接控制器。[0014]相应地，本发明还提供了一种脚碰感应开关，包括碰触感应模块、第二缓冲片、振动片、第一缓冲片、防水组件及壳体，所述防水组件设置于壳体顶部以使壳体内部形成中空密闭腔体，所述第一缓冲片、振动片、第二缓冲片及碰触感应模块依次封装于中空密闭腔体内。[0015]实施本发明，具有如下有益效果：[0016]本发明可以检测脚的轻轻触碰，适用于卫浴行业用脚触发各种功能，比如智能马桶翻盖、翻圈、冲水的触发。[0017]本发明将碰触感应模块、第二缓冲片、振动片及第一缓冲片通过防水组件封装于壳体的中空密闭腔体内，体积小，防水性极强，精确性高、方便脚触碰。[0018]本发明中引入振动片，运用振动片的正压电效应，轻轻触碰就能感应，比脚踢开关更方便。[0019]本发明中引入开关驱动模块，通过开关驱动模块既可以作为外部设备的开关信号，又可以独立驱动外部设备动作，响应巡视。[0020]本发明中引入碰触有效指示模块，使用者可以通过碰触有效指示模块中的发光二极管的亮灭判断脚的碰触是否有效，同时发光二极管可使碰触瞬间具有美观感，直观性强。附图说明[0021]图1是本发明脚碰感应开关的结构示意图；[0022]图2是本发明脚碰感应开关中碰触感应模块的结构示意图；[0023]图3是本发明脚碰感应开关中碰触感应模块的第一实施例电路图；[0024]图4是本发明脚碰感应开关中碰触感应模块的第二实施例电路图。具体实施方式[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。[0026]参见图1，图1显示了本发明脚碰感应开关的具体结构，可以检测脚的轻轻触碰，适用于卫浴行业用脚触发各种功能，比如智能马桶翻盖、翻圈、冲水的触发。本发明脚碰感应开关包括碰触感应模块1、第二缓冲片4、振动片2、第一缓冲片3、防水组件5及壳体6,所述防水组件5设置于壳体6顶部以使壳体6内部形成中空密闭腔体，所述第一缓冲片3、振动片2、第二缓冲片4及碰触感应模块1依次封装于中空密闭腔体内。所述振动片2优选为蜂鸣片，但不以此为限制，只要可感应触碰即可。[0027]需要说明的是，本发明脚碰感应开关可安装于方便脚部触碰的位置。当脚未触碰脚碰感应开关时，碰脚碰感应开关不响应；当脚轻轻触碰脚碰感应开关时，振动片2感应触摸信号，并把触碰信号发送至碰触感应模块1，触碰感应模块1响应触碰信号以驱动外部设备工作。触碰过程中，第一缓冲片3及第二缓冲片4对触碰过程中所产生的振动进行有效缓冲，避免碰触感应模块1产生振动位移，保证碰触感应模块1的正常工作；同时，所述防水组件5采用灌胶的方式进行固定，防水性极强。[0028]现有技术中，常用的感应开关主要包括机械开关、触摸开关、声控开关和人体红外感应等。其中，机械开关需要的力度大，防水难处理，而且操作后不知道是否有效;触摸开关力度小但需要人体接触，如果用于智能马桶，需要弯腰用手操作，而且不卫生;声控开关和人体红外感应受外界影响大，很难做到单一控制。而本发明的脚碰感应开关需要碰触感应才能有效感应，适合单一的控制，同时本发明只需用脚轻轻碰触，力度小，轻松卫生，另外本发明采用灌胶防水处理，防水性强。[0029]参见图2,图2显示了本发明碰触感应模块1的结构示意图，其包括用于供电的电源模块11、用于检测触碰信号的碰触检测模块12、用于驱动外部设备的开关驱动模块13、以及用于检测碰触检测模块12的电压信号并根据电压信号控制开关驱动模块13的控制器14,所述控制器14分别与电源模块11、碰触检测模块12及开关驱动模块13连接，所述电源模块11分别与碰触检测模块12及开关驱动模块13连接。所述控制器14优选为PIC16F676,但不以此为限制。[0030]当脚未触碰脚碰感应开关时，碰脚碰感应开关不响应；当脚触碰脚碰感应开关时，振动片2感应触摸信号，并把触碰信号发送至碰触检测模块12,此时碰触检测模块12的电压发生变化，控制器14实时检测碰触检测模块12的电压变化，从而控制开关驱动模块13驱动外部设备工作，实现了脚触碰的有效感应，准确性高，轻松卫生。[0031]参见图3,图3显示了本发明碰触感应模块1的第一实施例电路图，其包括振动片C0N3、电源模块、碰触检测模块、开关驱动模块及控制器N3，具体地：[0032]所述控制器N3上设有电源端口VDD、接地端口VSS、MCLR端口RA3MCLR復位编程端口）、第一RC端口RC1P0RTC寄存器端口）、第二RC端口RC2P0RTC寄存器端口）、第三RC端口RC3P0RTC寄存器端口）及第五RC端口RC5P0RTC寄存器端口），相应地，控制器N3上还可设有其他端口以满足用户需求。[0033]所述碰触检测模块包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第一分压器件R1、第二分压器件R2及第三分压器件R3，所述第三分压器件R3的两端分别连接控制器N3;所述第一NPN型三极管Q1的基极连接振动片C0N3并通过第一分压器件R1接入电源模块，所述第一NPN型三极管Q1的集电极通过第二分压器件R2接入电源模块，所述第一NPN型三极管Q1的发射极接地;所述第二NPN型三极管Q2的基极接入第一NPN型三极管Q1的集电极，所述第二NPN型三极管Q2的集电极通过第三分压器件R3接入电源模块，所述第二NPN型三极管Q2的发射极接地。所述第一分压器件R1、第二分压器件R2及第三分压器件R3可以为一个或多个相互串接的电阻，用户可以根据实际情况设置电器元件。[0034]需要说明的是，所述第三分压器件R3的两端分别连接控制器N3的电源端口VDD及第五RC端口RC5，工作时，控制器N3通过电源端口VDD及第五RC端口RC5与第三分压器件构成回路并实时检测第三分压器件R3的实时电压。[0035]没有碰触振动片C0N3时，第一NPN型三极管Q1导通，第一NPN型三极管Q1基极电流大，第二分压器件R2分压大，第二NPN型三极管Q2截止；当有碰触振动片C0N3时，由于振动片C0N3的正压电效应，产生正负电荷，第一NPN型三极管Q1基极电流下降，第二分压器件R2分压减小，第二NPN型三极管Q2导通，控制器N3检测到第三分压器件R3的电压变化，控制开关驱动模块工作。[0036]相应地，所述开关驱动模块用于驱动双稳态脉冲电磁阀开关阀、5V直流电机的正反转，包括驱动控制芯片N2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8;所述驱动控制芯片N2连接电源模块;所述第六电阻R6的一端连接驱动控制芯片N2,另一端连接控制器N3并通过第五电阻R5接地;所述第七电阻R7的一端连接驱动控制芯片N2,另一端连接控制器N3并通过第八电阻R8接地。具体地，所述驱动控制芯片N2的电源端VDD及过流检测端VM分别连接电源模块，所述驱动控制芯片N2的第一输入端IN1通过第六电阻R6连接控制器N3的第三RC端口RC3,所述驱动控制芯片N2的第二输入端IN2通过第七电阻R7连接控制器N3的第二RC端口RC2，所述驱动控制芯片N2的第三输入端IN3通过第八电阻R8连接控制器N3的第二RC端口RC2,所述驱动控制芯片N2的第一输出端0UT1及第二输出端0UT2分别连接外部设备C0N2。当控制器N3检测到第三分压器件R3的电压变化时，通过第三RC端口RC3及第二RC端口RC2向开关驱动模块输出信号，从而使驱动模块驱动外部设备C0N2工作。所述驱动控制芯片N2优选为HT6751B，但不以此为限制。[0037]参见图4,图4显示了本发明碰触感应模块的第二实施例电路图，与图3所示的第一实施例不同的是，本实施例中，所述电源模块内设有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片N1、第一电容C1及第二电容C2;所述稳压电路的输入端VIN连接电源VCC，输出端Vout连接控制器N3，接地端接地;所述第一电容C1的一端连接稳压电路的输入端VIN，另一端接地;所述第二电容C2的一端连接稳压电路的输出端Vout，另一端接地。通过稳压电路实现了电源的恒定输出，有效地提高本发明的稳定性。所述稳压芯片N1优选为HT7333，但不以此为限制。[0038]所述碰触感应模块还包括碰触有效指示模块，所述碰触有效指示模块包括相互串接的第九电阻R9及发光二极管LED，所述第九电阻R9的一端连接控制器N3的第一RC端口RC1，另一端通过发光二极管LED接地。当控制器N3检测到第三分压器件R3的电压变化时，控制器N3通过一RC端口RC1向碰触有效指示模块输出信号，使碰触有效指示模块内的发光二极管LED发光，实现触碰的有效指示，直观性强。[0039]所述碰触感应模块还包括复位电路，所述复位电路包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的两端分别连接控制器N3。具体地，所述控制器N3通过电源端口VDD及MCLR端口RA3MCLR与第四电阻连接，通过复位电路可使电路恢复到起始状态，保证电路稳定可靠地工作。[0040]由上可知，本发明可以检测脚的轻轻触碰，适用于卫浴行业用脚触发各种功能，比如智能马桶翻盖、翻圈、冲水的触发。本发明将碰触感应模块、第二缓冲片、振动片及第一缓冲斤通；cr防水组件封装于冗体的中空密闭腔体内，体积小，防水性极强，精确性高、方便脚触碰。本发明中引入振动片，运用振动片的正压电效应，轻轻触碰就能感应，比脚踢开关更方便。本发明中引入开关驱动模块，通过开关驱动模块既可以作为外部设备的开关信号，又可以独立驱动外部设备动作，响应巡视。本发明中引入碰触有效指示模块，使用者可以通过碰触有效指示模块中的发光二极管的亮灭判断脚的碰触是否有效，同时发光二极管可使碰触瞬间具有美观感，直观性强。[0041]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种碰触感应模块，其特征在于，包括用于供电的电源模块、用于检测触碰信号的碰触检测模块、用于驱动外部设备的开关驱动模块、以及用于检测碰触检测模块的电压信号并根据电压信号控制开关驱动模块的控制器，所述控制器分别与电源模块、碰触检测模块及开关驱动模块连接，所述电源模块分别与碰触检测模块及开关驱动模块连接；所述碰触检测模块包括第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一分压器件、第二分压器件及第三分压器件，所述第三分压器件的两端分别连接控制器；所述第一NPN型三极管的基极连接振动片并通过第一分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的集电极通过第二分压器件接入电源模块，所述第一NPN型三极管的发射极接地；所述第二NPN型三极管的基极接入第一NPN型三极管的集电极，所述第二NPN型三极管的集电极通过第三分压器件接入电源模块，所述第二NPN型三极管的发射极接地。2.如权利要求1所述的碰触感应模块，其特征在于，所述开关驱动模块包括驱动控制芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第八电阻；所述驱动控制芯片连接电源模块；所述第六电阻的一端连接驱动控制芯片，另一端连接控制器并通过第五电阻接地；所述第七电阻的一端连接驱动控制芯片，另一端连接控制器并通过第八电阻接地。3.如权利要求2所述的碰触感应模块，其特征在于，所述驱动控制芯片的电源端及过流检测端分别连接电源模块，所述驱动控制芯片的第一输入端通过第六电阻连接控制器，所述驱动控制芯片的第二输入端通过第七电阻连接控制器，所述驱动控制芯片的第一输出端及第二输出端分别连接外部设备。4.如权利要求1所述的碰触感应模块，其特征在于，所述电源模块内设有稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片、第一电容及第二电容；所述稳压电路的输入端连接电源，输出端连接控制器，接地端接地；所述第一电容的一端连接稳压电路的输入端，另一端接地；所述第二电容的一端连接稳压电路的输出端，另一端接地。5.如权利要求1所述的碰触感应模块，其特征在于，所述控制器为PIC16F676。6.如权利要求1所述的碰触感应模块，其特征在于，所述碰触感应模块还包括碰触有效指示模块，所述碰触有效指示模块包括相互串接的第九电阻及发光二极管，所述第九电阻的一端连接控制器，另一端通过发光二极管接地。7.如权利要求1所述的碰触感应模块，其特征在于，所述碰触感应模块还包括复位电路，所述复位电路包括第四电阻，所述第四电阻的两端分别连接控制器。8.—种脚碰感应开关，其特征在于，包括权利要求1〜7任一项所述的碰触感应模块、第二缓冲片、振动片、第一缓冲片、防水组件及壳体，所述防水组件设置于壳体顶部以使壳体内部形成中空密闭腔体，所述第一缓冲片、振动片、第二缓冲片及碰触感应模块依次封装于中空密闭腔体内。

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