智能节水两用马桶

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业机电工程学院 2015-2016 学年第 2 学期科科 目：科技创新与社会实践（创新设计） 题 目： 智能节水两用马桶 学 号： 姓 名： 李遵军 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 2014级1班 摘 要智能节水两用马桶是一个节能、两用、智能化的新型产品。本设计采用多种机械构造与电子电路结合共同实现产品功能，以边腿反转 90 度结构为重点实现蹲坐两用设计，采用单稳态延时电路实现延时冲厕功能，从而实现自动冲厕功能。本项目设计结构简单，制作成本低，控制效果高，因此

2、性价比较高。智能节水两用马桶非常为人受用创新项目既能照顾到普罗大众的需求，又能为老人、小孩、孕妇提供便利，解决了家庭最终解决智能、节水、两用这三个问题。在整个设计过程中，选用性价比较高的标准件，便于推广且能保证将成本控制在较低的范围内，广泛推广可具有巨大的经济效益。从图纸规划入手，重点研究机械结构设计、电子电路设计，实现智能化，该实用新型组装成型后进行各项数据测试，达到预期目标为准。关键词:和谐；智能；节水AbstractIntelligent water-saving and water-saving toilet is an energy-saving, dual-purpose, int

3、elligent new product. This design USES a variety of mechanical structure and electronic circuit with realizing the product function, focusing on the side legs turn 90 degrees structure implementation squat amphibious design, USES the monostable delay circuit implementation delay flushing function, s

4、o as to realize automatic flushing function. The project design structure is simple, the production cost is low, the control effect is high, so the price ratio is higher. Intelligent water-saving dual-purpose closestool is a useful innovation project can not only cater to the demand of the masses, a

5、nd provide convenience for the elderly, children, pregnant women, solve the family eventually solve intelligence, water saving, and these three questions. In the entire design process, and the use of high cost performance standard parts, easy to promote and guarantee the cost control in the lower ra

6、nge, widely can have huge economic benefits. From drawing program, focuses on the mechanical structure design, electronic circuit design, realize the intelligent, the utility model to test the data after molding, assembly, and achieve their goals.Keywords:Harmonious；Capacity；Water saving目 录 TOC o 1-

7、3 h z u 第一章 智能两用马桶研究现状水为万物之源，万物之本，现今社会水资源非常的珍贵，基于把生活废水实现二次利用的想法，我们提出智能节水两用马桶项目，预期成果对社会发展或行业技术进步的支作用，根据国内外技术现状和发展趋势市场需求分析，智能节水两用马桶非常为人受用创新项目既能照顾到普罗大众的需求，又能为老人、小孩、孕妇提供便利，解决了家庭最终解决智能、节水、两用这三个问题。为了解决这些问题，在研究中将分作图纸规划机械结构设计、电子电路设计、原材料购买、项目组装成型、项目试验六个步骤，从图纸规划入手，重点研究机械结构设计、电子电路设计，实现智能化，该实用新型组装成型后进行各项数据测试，达到

8、预期目标为准。第二章 节水两用马桶的设计2.1 简介节水两用马桶的设计在于智能、节水、两用。产品结构简单、环保、实现两用功能。在整个设计过程中，选用性价比较高的标准件，便于推广且能保证将成本控制在较低的范围内，广泛推广可具有巨大的经济效益。2.2 选材为克服现有马桶技术缺陷，本实用新型提供一种成本低、适用范围广、结构简单、智能化的智能节水两用马桶，机械结构采用 T 型钢结构、边腿反转 90 度结构、弹簧结构、钢架结合而成，电子冲厕装置采用延时电路与电磁阀相结合共同实现，主要研究了边腿反转 90 度机构、自动竖立结构、NE555延时电路的设计。分析用户对智能节水两用马桶的需求，提出采用弱电控制强

9、电的功能。延时电路采用 NE555 延时电路，实现弱电控制强电的功能。2.3 创新点创新点 1：智能体现在本项目不再人工进行手动冲厕，利用边腿反转 90 度结构与弹簧结构结合实现自动弹起，弹起后与行程开关进行碰撞使行程开关闭合，延时电路得电实现自动冲水。创新点 2：节水主要体现在废水二次回收利用，废水过滤后存放在水箱中，延时电路与电磁阀实现控制冲厕时间，已达到节水效果。创新点 3：两用是本项目的主要创新点，具有蹲坐两用两种功能，既能照顾到普罗大众的需求，又能为老人、小孩、孕妇提供便利，解决了家庭成员的不同需求。2.4 基本原理智能节水两用马桶项目主要是为了方便各种人在入厕时因为马桶样式而发愁以

10、及在冲马桶时浪费的水资源，利用洗漱废水，经过隔离网过滤，储存到水箱中，当水达到一定水箱体积时，多余废水通过废水管道流入下水道；冲厕装置采用延时电路与电磁阀相结合共同实现，延时电路采用 NE555 单稳态延时电路，蹲坐两用马桶采用 T 型钢结构、边腿反转 90 度结构、弹簧结构、钢架结合而成，将 T 型钢通过膨胀螺丝固定在墙面上，将边腿反转结构固定在 T 型钢件上，利用弹簧结构实现自动竖立。当入厕使用后，马桶盖通过弹簧结构自动竖立在墙面一侧，在墙面一侧加一行程开关，利用边腿反转 90 度结构与弹簧结构结合弹起，马桶盖触碰到行程开关后，NE555 单稳态延时电路启动，继电器吸合，电磁阀打开，冲厕装

11、置打开实现冲水，延时结束，继电器断开，电磁阀闭合，冲厕结束。相反，有人入厕前喜欢冲厕，当把马桶盖按下的时候，实现厕前冲水。采用智能自动竖立功能，避免了掀马桶盖的麻烦，实现自动竖立的功能；采用自动延时冲水功能，实现了二次废水利用，使马桶更加人性化。NE555 单稳态延时电路延时时间可根据电阻与电容的计算进行调节，从而实现小电流控制大电流的功能。2.5 工作流程马桶座自动弹起马桶座自动弹起弹起触碰行程开关的通断弹起触碰行程开关的通断行程开关的通断通过电路控制电磁阀的通断行程开关的通断通过电路控制电磁阀的通断电磁阀的通断控制冲水电磁阀的通断控制冲水2.6 NE555 电路图原理设计图1 电路原理图图

12、2 NE555 内部原理图555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于 VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于2VCC/3，同时 TR 端的电压大于 VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为低电平。它的各个引脚功能如下：1 脚：外接电源负端

13、VSS 或接地，一般情况下接地。2 脚：低触发端 TR。3 脚：输出端 Vo4 脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5 脚：VC 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只 0.01F 电容接地，以防引入干扰。6 脚：高触发端 TH。7 脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。8 脚：外接电源 VCC，双极型时基电路 VCC 的范围是 4.5 16V，CMOS 型时基电路 VCC 的范围为 3 18V。一般用 5V。在 1 脚接地，

14、5 脚未外接电压，两个比较器 A1、A2 基准电压分别为的情况下，555 时基电路的功能表如表1所示。表1 555 定时器的功能表清零端高触发端TH低触发端TRQ放电管T功能0XX0导通直接清零101X保持上一状态保持上一状态1101截止置11001截止置11110导通清零接通电源后，未加负脉冲，而C充电，Vc上升，当Vc=2Vcc/3时，RS电路输出为低电平，放电管T导通，Vc快速放电，使Vc=0。这样，在加负脉冲前，输出为低电平，即Vo=0，这是电路的稳态。在t=t0时刻Vi负跳变（Vi端电平小于Vcc/3），而Vc=0（TH端电平小于2Vcc/3），所以输出Vo翻为高电平，T截止VC充电

15、。按指数规律上升。t=t1时，负脉冲消失。t=t2时Vc上升到2Vcc/3（此时TH端电平大于2Vcc/3，TR端电平大于Vcc/3）Vo又自动翻为低电平。3在tw这段时间电路处于暂稳态。tt2，T导通，C快速放电，电路又恢复到稳态。延时时间：T=0.7R1*C12.7 智能节水两用马桶作用本创新项目涉及一款智能节水两用马桶，预期成果对社会发展或行业技术进步的支撑作用，国内外技术现状和发展趋势，根据市场需求分析，智能节水两用马桶非常为人受用，在现今社会水资源非常的珍贵，基于把生活废水实现二次利用的想法，我们提出智能节水两用马桶项目，智能节水两用马桶就解决了这个问题，本实用新型既能照顾到普罗大众

16、的需求，又能为老人、小孩、孕妇提供便利，解决了家庭成员的不同需求。节能两用马桶在于节约水资源和使用方便，在现今马桶已经在人们的生活、工作、学习中占领重要地位。每次冲厕都要浪费珍贵的淡水，这就是严重的浪费水资源。而我们所研究的马桶的节水装置就是针对这一点把我们日常生活用水储存起来在冲厕时所使用，这样虽然每次节约的水不多，但时间一长就是一个恐怖的数字。2.8 智能节水两用马桶的推广智能节水两用马桶项目，预期成果对社会发展或行业技术进步的支撑作用，国内外技术现状和发展趋势，根据市场需求分析，智能节水两用马桶非常为人受用。本项目结构简单，具有两用功能，适合各家庭成员的使用。产品结构简单、环保、实现两用

17、功能。在整个设计过程中，选用价格低的标准件，便于推广且能保证将成本控制在较低的范围内，广泛推广可具有巨大的经济效益。该智能节水两用马桶实用新型结构简单、使用便捷，而且节约能源。2.9 智能节水两用马桶的意义在现今社会水资源非常的珍贵，基于把生活废水实现二次利用的想法，我们提出废水二次利用，节水两用马桶的节水系统在这方面做得无疑是非常好，把每次在洗手洗脸的废水储存起来当冲厕所的水无疑是非常节约的，如果广泛的利用起来那么节约下来的水将是非常多的，也对水资源做出了巨大的贡献。智能节水两用马桶项目，既能照顾到普罗大众的需求，又能为老人、小孩、孕妇提供便利。智能节水两用马桶项目，预期成果对社会发展或行业技术进步的支撑作用，国内外技术现状和发展趋势，根据市场需求分析，智能节水两用马桶非常为人受用。本项目结构简单，具有两用功能，适合各家庭成员的使用。第三章 组图3.1 总体视图图3 原理图1 水龙头2 脸盆3 水箱4 多余废水排出口5 水位线6 冲水口7 电磁阀3.2 节水系统视图图4 节水系统图3.4 两用系统视图图4 系统视图a 图6 系统视图b第四章 设计小结在这次创作设计智能节水两用马桶的过程中，我们透过多次的试验与探究，不但明白了很多科学原理，还训练了我们的解难能力，加强自信心，培养对科学探究的精神，并提高了逻辑思维