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#第四届立创大赛#即热式脉冲阀冲水智能马桶

创建时间:2年前

项目主题:自拟主题

描述

<p>注:*为必填项。</p> <p>【请在报名阶段填写 ↓】 <em>  简要介绍作品: 智能马桶,在前几年"大妈"海外抢购之后上了焦点后开始被更多大众所了解.它本身从一个医疗设备开始民用化,实际对现在繁忙的现代人是非常有意义的,特别是清水清洗带来的健康,特别是冬天那温和的座圈,特别是即热式的广泛应用带来更亲肤的用户体验. 近几年,市场的逐步展开后,产品也越来越人性化,细分的领域的发展更加体验出这个卫浴顶级产品的能力. 【请在竞赛阶段填写 ↓】 </em>  一、作品详情; 此次设计的智能马桶采用现阶段比较流行的即热式加热方式非传统储热马桶. 主要功能大概有几大块. 1.冲水部分,冲水和其他功能几乎没有任何冲突,无论什么时候都可以冲水,不会影响清洗,座温,遥控,等等功能,所以此次把冲水功能独立出来为一个线程. 冲水功能还有一个特点就是市电停止时还能正常使用. 2.清洗与烘干.此部分基本现在做法时相互排斥(少数厂家做法当喷头没有喷水时就能开始烘干不过差距不大,不一一效仿). 清洗主要有女洗清洗和臀部清洗,基本功能差距不大,就是分水阀控制器(像水龙头)旋转的角度来控制出水大小,从而让用户获取合适的水压,更舒适的清洗体验.还有配备按摩清洗及宽幅清洗,按摩清洗是通过在进水阀将气体打进水流中,从而增加水的压力,及通过喷嘴时,水里会分散,从而更加好的清洗效果.宽幅清洗就是让清洗的过程中喷头前后移动,从而更好的清洗体验(也是一种按摩效果). 3.烘干功能.在清洗后要达到不用纸擦干都是要靠暖风烘干,这个地方配备大功率的风机,及云母夹加热丝(220v供电加热).有点类似吹风筒,从而能达到吹干人体. 4.座圈加热:这功能也是完全独立与其他功能,通过座圈内部埋下加热丝(低功率,大概5,60W左右)及温度传感器,来达到让座圈保持在一个合适的温度范围(当然这个温度是座圈内部温度,在实际中应用中只能是一个参考值,所以同样的档位,冬天冷一些是正常的). 5.此次使用手机app通过蓝牙来控制马桶,(在这个行业大规模应用蓝牙收发暂时还是没用,大部分使用433,2.4g,红外)算是一种新的尝试,探索.因为现在马桶其实功能非常多,而且像喷嘴的位置其实是很容易做到无极切换,分水阀也是可以做到,水流从大到小无极控制,这样才能更好获取合适的水压.另外一个就是健康数据,也是此次有写这个项目的一大原因. 智能马桶作为一个能够直接与人接触的产品,它是能够获取一定的数据,例如,蹲便时间,清洗时间,烘干时间.另外还有一些习惯水温等等,这些看似没什么,不过很多都是与健康息息相关,一上厕所就蹲着看手机资讯,清洗时间过长,烘干时间过久都多少反应一些问题.不过本次项目只做数据收集,其他的暂时不做处理. <em>  二、描述作品所面临的挑战及所解决的问题; 此款智能马桶由于功能模块较多,所以此次使用了RTOS,并且使用了stm32cubemx里面自带的freeRTos,但是所选用的芯片stm32f030c8tx的ram很小,跑起系统后比较拮据.所以很多本来应该用线程的地方,现在用计时器timer扫描来完成,看软件的时候不要有太多这方面问题(同时欢迎各种沟通交流,毕竟这个行业在电子产品里面是非常边缘的,功能多,需求的厂家多). 此外就是里面按键及座温adc读取,因为主板上面总共有12v,10v(电池可变),5v,3.3v,220vac,所以干扰非常大,之前用过中断来触发按键,经常会无故触发,及按键抖动,所以采用连续扫描方法,adc也一样,同时做了去高去低等数据边缘处理. 蓝牙通信部分也是比较棘手,因为直接采用cc2541一些第三方仿bt4.0开启端口后透传数据,然后在调试,重启,手机失链时经常会有一些奇怪问题.这个以后有机会再重写一下,并且提供主控芯片可以主动断开bt与手机链接等功能,毕竟此蓝牙芯片自己有mcu功能,处理一些数据绰绰有余. </em>  三、描述作品硬件、软件部分涉及到的关键点; 硬件部分:智能马桶集合了多级的电源,所以干扰方面特别多.排版还是比较讲究,当然个人问题,可能做得比较普通,很多开关都带有关闭时的逆向电流,所以在开关管选型也测试很多.而且基本都选带有续流,不过开关管消耗反而不是很重要,然后栅级电阻由于都是跨电压,选得都比较大,主要怕出问题的时候电流倒灌到芯片. 软件部分:此次采用stm32cubemx来做初始化工作\,正常使用LL库来现实功能\,系统方面采用freeRTos.手机端使用flutter及第三方库shared_preferences\flutter_blue\cupertino_icons\sqflite .手机端作为一个附属产品\,就不多介绍(主要现实控制\,还有记录健康数据). <em>  四、作品材料清单; 电子配件在bom表,其中有些电阻可能微调一下会更好,大家可以自己尝试. 其他外围配件如下: 富鑫双稳态脉冲电磁阀(很多牌子都可以,暂时以拿到这个为准) 30w 12v电压(定制注胶,只要功率合适都可以用,因为厕所需要防水,所以作此处理) 信辉达220v 10a 漏电保护开关 金亚泰 即热加热模块 喷嘴\分水阀 一套 带雷利电机,分水阀用hT电机 5015除臭风机 7530烘干用风机 进水电磁阀 隔膜气泵 口香糖电池 电线若干,软胶管若干 </em>  五、作品图片上传;(PCB上须有大赛logo标识并拍照上传,若无视为放弃参赛) <img src="http://4kmao.com/nothing/IMG_4531.JPG" alt="总体产品" /> 主控板 <img src="http://4kmao.com/nothing/IMG_4532.JPG" alt="image" /> 背面 <img src="http://4kmao.com/nothing/IMG_4533.JPG" alt="image" /> *  六、演示您的作品并录制成视频上传;(视频内容须包含:作品介绍;功能演示;性能测试;PCB上大赛logo标识特写镜头,若无视为放弃参赛)</p> <p>七、开源文档。 <a href="https://github.com/vachelcai/intelligent-closestool" target="_blank" rel="noreferrer noopener">https://github.com/vachelcai/intelligent-closestool</a> 软件部分,还有部分慢慢更新.暂时版本能正常运行,实现所以功能.不排除 手机app部分说明一下,暂时只作为一个附属品来保证功能能运行,不准备完善,因为bt给一部手机连接之后没办法主动释放链接.而且测试中发现隔墙给直接连上还是很容易的.这样确实实际用户使用不太合适,再wiki页面会更新相应的数据传送格式,如果你喜欢可以也一起来改进.手机app进去后修改conBan.dart页面的</p> <pre><code>var _BTid = /*"98:5D:AD:1D:57:5A"*/ "00:15:83:00:AB:00" ; </code></pre> <p>如果你不知道的模块的id,可以联机运行一下,软件会print扫描到的蓝牙的id,然后改进去就可以运行了.然后健康数据传输过去的时间暂时会不准,暂时不知道是不是手机设置问题.也没打算很详细去改正,准备后面以正常的遥控+wifi联网,然后控制和健康数据分开走,并加入个人习惯的温度,风温等更加详细的记录. 更新了蓝牙接口通信方式,这样即使没有手机app也可以通过电脑+串口工具+蓝牙收发模块直接控制智能马桶. 代码介绍地址: <a href="https://github.com/vachelcai/intelligent-closestool/wiki/%E9%81%A5%E6%8E%A7%E9%80%9A%E4%BF%A1%E4%BB%A3%E7%A0%81%E8%A7%A3%E9%87%8A" target="_blank" rel="noreferrer noopener">https://github.com/vachelcai/intelligent-closestool/wiki/遥控通信代码解释</a> 接下来会更新一下,低电储存数据,因为智能马桶带有电池,所以正常的操作数据(设置档位,和记录健康数据的上下标等)都是放在内存内,然后在检查到低电是,先第一时间打开电池电源,然后写入记号(记录systick),然后断开电池电压,再次进入是先对比tick(0是为未记录过,一定记录,如果写入tick的时候刚好是0,自动改成1.实际使用无印象,如果刚好tick循环了一群再到检查范围,也不影响,比较好几个月了.)(备注,刚刚查看编程手册,f030没有pvd.先写好保存状态函数,然后看看用软件看门狗,还是扫描式来读取内部参考电压的adc.同时可能会修改3.3v段的电容,增加断电时延续时间,来触发低电中断.慢些会更新在GitHub.)</p>
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文档

Sheet_1

电路板

BOM

ID Name Designator Footprint Quantity
1 Z0109NN5AA4 Q8 SOT-223_4PIN-W6.70-L6.30-PITCH2.30-BL 1
2 ULN2803G-S18-R U10 SOIC-18_300MIL 1
3 MG640595ket ACIN,AC-JRS MG640598 2
4 AO3401 Q10 SOT-23(SOT-23-3) 1
5 PT5126A-S U4,U13 SOP-8 2
6 1N4148W D1,D2 SOD-123 2
7 78M05 U3 TO-252-2 1
8 MOC3063 U7,U8 DIP-6 2
9 S8050-G Q5,Q6 SOT-23(SOT-23-3) 2
10 7809 U2 TO-220 1
11 BT136-600E/L01,127 Q9 TO-220-3 1
12 100u C15 CAP-D5.0XF2.0 1
13 MLT-BT05 MLT-BT01(蓝牙) BT05 1
14 LD1117AG-33-AB3-A-R U5 SOT-89(SOT-89-3) 1
15 SM2306SRL Q1,Q4,Q3,Q2 SOT-23-3S_3PIN-L3.00-W2.55-PITCH0.95-BL 4
16 5552 AC防水插头 AC-OUT1,HG,ZQ,12-IN 5552 4
17 10u C7 C_0805 1
18 10u C20 C0805 1
19 0.1u C2,C10,C6 CAP_0805 3
20 0.33u C1 CAP_0805 1
21 10u C4,C3 CAP_0805 2
22 1u C16,C19 CAP_0603 2
23 0.1u C14,C13,C12,C8 CAP_0603 4
24 1u C5 CAP_0805 1
25 0.1u C9 CAP_0603 1
26 10u C18 CAP_0603 1
27 1u C17 C_0805 1
28 0.1u C11 CAP_0805 1
29 SMAW250-3P RZCGQ SMAW250(3P) 1
30 XBJT XBJT SMAW250(3P) 1
31 360 R19,R18 R_1206 2
32 10k R10 R_0805 1
33 10k R11,R14,R13,R12 R0805 4
34 360 R20,R21 RES_1206 2
35 200 R22,R23 R0805 2
36 47k R4,R2 R_0805 2
37 1k R17 RES_1206 1
38 1k R16,R15 R0805 2
39 30k R3,R1 R_0805 2
40 10k R24 R0805 1
41 SMWA250 JRS-UART SMWA250(4P) 1
42 SMWA250 U9 4PIN 1
43 SM3400SRL Q7 SOT-23-3S_3PIN-L3.00-W2.55-PITCH0.95-BL 1
44 SMAW250-5P U12,U11 SMAW250(5P) 2
45 SMAW250-5P AJ,U14 SMAW250(5P) 2
46 SMAW250(2B) DCF,HG-FAN,MCF2,MCF1,CC,QB,ZW SMAW250-2B 7
47 SMAW250(2B) DC-IN SMAW250-2B 1
48 SWMA250 ZM SMAW250-2B 1
49 FMQ_12085(7.6MM) U6 FMQ_120XX(7.6MM) 1
50 1k R7,R6,R5,R8,R9 R0805 5
51 STM32F030C8T6 U1 LQFP-48_7X7X05P 1

附件

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成员

评论(9)

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温馨提示:距项目提交还有23天,记得完善项目上传哟!期待期待~

LCDS 回复

温馨提示:距项目提交截止还有11天,记得完善作品上传哟!

weiqqba 回复

@LCDS 你好,怎么上传视频?找不到入口

LCDS 回复

@weiqqba 点击编辑按钮,项目下方上传附件。支持Mp4、Mov格式,大小限100M以内。

jixin001 回复

如果目标是做成熟的产品,STM32作为主控有点贵,大量国产MCU可替换。如果是作为创客爱好者用,建议使用Arduino等开发方式。从我的角度看这个作品,难点并不是电路和程序,难点在于马桶本身不好弄,配套的传感器不好弄,符合实际的业务需求不好捕捉。猜测作者应该是这个行业的从业者,非常感谢分享智能马桶相关的知识。

weiqqba 回复

@jixin001 谢谢老哥点评,确实智能马桶复杂的地方很多,主控板不是难点.之前跑方案的时候做过几次,现在也不是这个行业的人了.
项目过程中才更多了解产品的要做好更多是结构,水电设计,虽然很多零件已经模块化.然后最近在写一些关于智能家居的东西,觉得这个产品跟人体有多项互动,如果把数据收集,能够很好的更新产品和产品自动化所以就写了这个项目.
这个项目最多也就是给一些喜欢,或者要进这个行业的人,有一套可以完整跑起来的demo.
关于产品芯片价格这点我不是很清楚,因为不做生产,不过暂时这种主控板应该利润空间还很大,应该不大.
还有这次项目与之前都没有关系,有喜欢可以随意捣鼓

weiqqba 回复

@jixin001 老哥,能加一下联系方式么?请教一下

jixin001 回复

@weiqqba 马桶在创客圈子现在还没有火起来,但是又是健康需要,人人需要。你如果有渠道的话,可以整一把开源马桶项目。提供相关基础硬件设施,开发者鼓捣鼓捣还能反馈问题,不断完善功能。

LCDS 回复

恭喜您的项目获得第四届立创电子设计大赛优秀奖,点击查看获奖名单:https://diy.szlcsc.com/posts/7b78bd99e53745588a4f2d81cc11af92

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