物联网商用级应用Demo【鸿蒙智能马桶盖】一设计思路

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赵兴旺 发表于 2021/07/28 17:58:34 2021/07/28
【摘要】 在你了解智能马桶盖之前,让我们先知道一个专业术语:洁身器。洁身器是一种具有清洗人体下部排便部位的功能并可作为马桶座的装置。如果你觉得洁身器的概念较为神秘,不妨把它解释为坐便器盖板。洁身器具有一般洗涤、抗菌/加热、喷嘴自清洁、水温调节、过滤装置、喷嘴调节、水压调节、暖风烘干、移动冲洗、遥控操作等功能。智能马桶盖可分为基础硬件、智能控制两部分。  基础硬件部分由计量模块、即热组件、智能蠕动泵、冲...

在你了解智能马桶盖之前,让我们先知道一个专业术语:洁身器。洁身器是一种具有清洗人体下部排便部位的功能并可作为马桶座的装置。如果你觉得洁身器的概念较为神秘,不妨把它解释为坐便器盖板。洁身器具有一般洗涤、抗菌/加热、喷嘴自清洁、水温调节、过滤装置、喷嘴调节、水压调节、暖风烘干、移动冲洗、遥控操作等功能。

  • 智能马桶盖可分为基础硬件、智能控制两部分。

  基础硬件部分由计量模块、即热组件、智能蠕动泵、冲洗组件组成。下面介绍各组件的组成与功能。

  (1)计量模块
  主要用于监控流量,基于光电感应,液位感应装置计量液体体积,并将结果以脉冲形式送给MCU、MCU再根据不同的流量控制即热组件以相应功率对水进行加热,每次用水量可以实时在云端进行调节。

  (2)即热组件
  主要由陶瓷加热管、温控开关、温度传感器、水位开关和即热本体等组成。

  主要功能:对冷水进行加热,使之达到设置温度,并对水温进行控制。要求出水15s后,水温达到40℃±l℃,持续1min测试温度波动在2℃之内。

  其中,陶瓷加热管用于对水加热,其最大功率控制在1520W~1680W;温度传感器检测水温并送给MCU:水位开关用于防止加热管干烧;温控开关的作用是,当温度超过55℃时断开加热管的供电,防止水温过高造成的伤害。

  (3)智能蠕动泵
  其作用是提供压缩空气,使水与空气混合在一起,增加清洗力度,提高清洗洁净度。控制臀洗或妇洗的流量。该器件的优劣直接影响功能切换和流量,是一个精度要求高的很重要的组件,在平台侧 对 蠕动泵 转速 不断优化 ,实现精准 清洗。

  (4)冲洗组件
  冲洗组件主要由电机、齿轮组和喷头组等组成。其工作原理是电机带动齿轮组通过与喷管组件中的齿条啮合,使喷管组件做往返运动,从而实现冲洗功能和移动按摩功能。

智能控制部分由电源板、鸿蒙交互开发板等组成。

  (1)电源板
  采用开关电源电路。其主要功能,一是鸿蒙交互开发板提供+5V、+12V、+24V直流电压和PWM信号:二是通过板上的可控硅控制器件向座圈加热器、进水电磁阀、烘干加热器提供220V交流电压。

  AC220V市电经电源输入滤波电路滤除高频杂波。而后进行整流、滤波,获得300V的直流电压。再通过电开关变换器、开关管和IC芯片组成的+5V、+12V、+24V交流变换器电路,在开关器次级产生所需的脉冲交流电压;最后经过整流、滤波电路产生+5V、+12V和+24V直流电压。+5V主要为系统控制电路及一般电路供电,+12V为烘干电机、除臭电机、冲洗电机、换向阀电机和空气泵电机及报警电路供电,+24V为自动翻盖电机供电。+5V采用次级采样稳压方式。

       (2)鸿蒙交互开发板

  鸿蒙交互开发板是系统的控制中心。对可控硅、喷嘴换向阀电机、空气增压泵、喷嘴摆动电机、烘干电机、除臭电机、自动翻盖、座圈和报警蜂鸣器等进行控制。鸿蒙交互开发板上还包括上述器件的驱动电路,支持LiteOS、鸿蒙OS,实现Wi-Fi IoT功能;集成多种安全能力,硬件加密,支持多种加密协议;联接多种生态,支持多案例组合;

系统工作原理

  • 基于鸿蒙开发板通过手机“碰一碰”的方式,可实现3秒与产品连接配网,相比原有繁琐的配网方式来说,极大的提升了用户在使用中的便捷性。
  • 只需要轻轻一碰手机端就可以出现该设备的操控界面,出现各式各样的菜单,只要选择对应菜单之后,就会按照步骤进行,完成时会在手机或者手表等其他移动终端提醒用户。
  • 需要冲洗时,系统打开进水电磁阀,过滤后的水对冲洗组件的喷管进行预清洁,预清洁完成后,再根据用户所选择功能做不同响应。
  • 冲洗完毕,根据个人习惯进行烘干 、除臭。
  • 系统还可以根据设定,实现自动翻盖、定时座圈加热等功能,更低功耗 ,更技能环保
  • 通过手环、手表、体重的等确定家庭用户信息及状态 ,生成个人数据画像
  • 通过华为云数据分析 确定 用户 习惯时间 、温度 ,生成健康规律曲线。
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