智能節(jié)水兩用馬桶(共14頁(yè))

1、機(jī)電工程學(xué)院 2015-2016 學(xué)年第 2 學(xué)期科 目：科技創(chuàng)新與社會(huì)實(shí)踐（創(chuàng)新設(shè)計(jì)） 題 目： 智能節(jié)水兩用馬桶 學(xué) 號(hào)： 1401111009 姓 名： 李遵軍 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2014級(jí)1班 摘 要智能節(jié)水兩用馬桶是一個(gè)節(jié)能、兩用、智能化的新型產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)采用多種機(jī)械構(gòu)造與電子電路結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能，以邊腿反轉(zhuǎn) 90 度結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)蹲坐兩用設(shè)計(jì)，采用單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路實(shí)現(xiàn)延時(shí)沖廁功能，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖廁功能。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，控制效果高，因此性價(jià)比較高。智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用創(chuàng)新項(xiàng)目既能照顧到普羅大眾的需求，又能為老人、小孩、孕婦提供便利，

2、解決了家庭最終解決智能、節(jié)水、兩用這三個(gè)問(wèn)題。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用性價(jià)比較高的標(biāo)準(zhǔn)件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內(nèi)，廣泛推廣可具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。從圖紙規(guī)劃入手，重點(diǎn)研究機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能化，該實(shí)用新型組裝成型后進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)測(cè)試，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)為準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:和諧；智能；節(jié)水AbstractIntelligent water-saving and water-saving toilet is an energy-saving, dual-purpose, intelligent new product. This design USES a variety of m

3、echanical 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, so as to realize automatic flushing function. The proj

4、ect 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, and provide convenience for the elderly, children, pre

5、gnant 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 range, widely can have huge economic benefits. From dra

6、wing 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 錄第一章 智能兩用馬桶研究現(xiàn)狀1第二章 節(jié)水兩用馬桶的設(shè)計(jì)12.1 簡(jiǎn)介12.2 選材12.3 創(chuàng)新點(diǎn)1創(chuàng)新點(diǎn) 1：1創(chuàng)新點(diǎn)

7、2：1創(chuàng)新點(diǎn) 3：12.4 基本原理22.5 工作流程22.6 NE555 電路圖原理設(shè)計(jì)32.7 智能節(jié)水兩用馬桶作用42.8 智能節(jié)水兩用馬桶的推廣52.9 智能節(jié)水兩用馬桶的意義5第三章 組圖53.1 總體視圖53.4 兩用系統(tǒng)視圖6第四章 設(shè)計(jì)小結(jié)7參考文獻(xiàn)8第一章 智能兩用馬桶研究現(xiàn)狀水為萬(wàn)物之源，萬(wàn)物之本，現(xiàn)今社會(huì)水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實(shí)現(xiàn)二次利用的想法，我們提出智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目，預(yù)期成果對(duì)社會(huì)發(fā)展或行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支作用，根據(jù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用創(chuàng)新項(xiàng)目既能照顧到普羅大眾的需求，又能為老人、小孩、孕婦提供便利，解決了家庭最

8、終解決智能、節(jié)水、兩用這三個(gè)問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，在研究中將分作圖紙規(guī)劃?rùn)C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)、原材料購(gòu)買(mǎi)、項(xiàng)目組裝成型、項(xiàng)目試驗(yàn)六個(gè)步驟，從圖紙規(guī)劃入手，重點(diǎn)研究機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能化，該實(shí)用新型組裝成型后進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)測(cè)試，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)為準(zhǔn)。第二章 節(jié)水兩用馬桶的設(shè)計(jì)2.1 簡(jiǎn)介節(jié)水兩用馬桶的設(shè)計(jì)在于智能、節(jié)水、兩用。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保、實(shí)現(xiàn)兩用功能。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用性價(jià)比較高的標(biāo)準(zhǔn)件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內(nèi)，廣泛推廣可具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。2.2 選材為克服現(xiàn)有馬桶技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種成本低、適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、智能化的智能節(jié)水兩用馬桶

9、，機(jī)械結(jié)構(gòu)采用 T 型鋼結(jié)構(gòu)、邊腿反轉(zhuǎn) 90 度結(jié)構(gòu)、彈簧結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)合而成，電子沖廁裝置采用延時(shí)電路與電磁閥相結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)，主要研究了邊腿反轉(zhuǎn) 90 度機(jī)構(gòu)、自動(dòng)豎立結(jié)構(gòu)、NE555延時(shí)電路的設(shè)計(jì)。分析用戶對(duì)智能節(jié)水兩用馬桶的需求，提出采用弱電控制強(qiáng)電的功能。延時(shí)電路采用 NE555 延時(shí)電路，實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的功能。2.3 創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn) 1：智能體現(xiàn)在本項(xiàng)目不再人工進(jìn)行手動(dòng)沖廁，利用邊腿反轉(zhuǎn) 90 度結(jié)構(gòu)與彈簧結(jié)構(gòu)結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)彈起，彈起后與行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行碰撞使行程開(kāi)關(guān)閉合，延時(shí)電路得電實(shí)現(xiàn)自動(dòng)沖水。創(chuàng)新點(diǎn) 2：節(jié)水主要體現(xiàn)在廢水二次回收利用，廢水過(guò)濾后存放在水箱中，延時(shí)電路與電磁閥實(shí)現(xiàn)控制沖

10、廁時(shí)間，已達(dá)到節(jié)水效果。創(chuàng)新點(diǎn) 3：兩用是本項(xiàng)目的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，具有蹲坐兩用兩種功能，既能照顧到普羅大眾的需求，又能為老人、小孩、孕婦提供便利，解決了家庭成員的不同需求。2.4 基本原理智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目主要是為了方便各種人在入廁時(shí)因?yàn)轳R桶樣式而發(fā)愁以及在沖馬桶時(shí)浪費(fèi)的水資源，利用洗漱廢水，經(jīng)過(guò)隔離網(wǎng)過(guò)濾，儲(chǔ)存到水箱中，當(dāng)水達(dá)到一定水箱體積時(shí)，多余廢水通過(guò)廢水管道流入下水道；沖廁裝置采用延時(shí)電路與電磁閥相結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)，延時(shí)電路采用 NE555 單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，蹲坐兩用馬桶采用 T 型鋼結(jié)構(gòu)、邊腿反轉(zhuǎn) 90 度結(jié)構(gòu)、彈簧結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)合而成，將 T 型鋼通過(guò)膨脹螺絲固定在墻面上，將邊腿反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)固定

11、在 T 型鋼件上，利用彈簧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)豎立。當(dāng)入廁使用后，馬桶蓋通過(guò)彈簧結(jié)構(gòu)自動(dòng)豎立在墻面一側(cè)，在墻面一側(cè)加一行程開(kāi)關(guān)，利用邊腿反轉(zhuǎn) 90 度結(jié)構(gòu)與彈簧結(jié)構(gòu)結(jié)合彈起，馬桶蓋觸碰到行程開(kāi)關(guān)后，NE555 單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路啟動(dòng)，繼電器吸合，電磁閥打開(kāi)，沖廁裝置打開(kāi)實(shí)現(xiàn)沖水，延時(shí)結(jié)束，繼電器斷開(kāi)，電磁閥閉合，沖廁結(jié)束。相反，有人入廁前喜歡沖廁，當(dāng)把馬桶蓋按下的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)廁前沖水。采用智能自動(dòng)豎立功能，避免了掀馬桶蓋的麻煩，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)豎立的功能；采用自動(dòng)延時(shí)沖水功能，實(shí)現(xiàn)了二次廢水利用，使馬桶更加人性化。NE555 單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路延時(shí)時(shí)間可根據(jù)電阻與電容的計(jì)算進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)小電流控制大電流的功能。2.

12、5 工作流程馬桶座自動(dòng)彈起彈起觸碰行程開(kāi)關(guān)的通斷行程開(kāi)關(guān)的通斷通過(guò)電路控制電磁閥的通斷電磁閥的通斷控制沖水2.6 NE555 電路圖原理設(shè)計(jì)圖1 電路原理圖圖2 NE555 內(nèi)部原理圖555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于 VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于2VCC/3，同時(shí) TR

13、端的電壓大于 VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為低電平。它的各個(gè)引腳功能如下：1 腳：外接電源負(fù)端 VSS 或接地，一般情況下接地。2 腳：低觸發(fā)端 TR。3 腳：輸出端 Vo4 腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH 處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。5 腳：VC 為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只 0.01F 電容接地，以防引入干擾。6 腳：高觸發(fā)端 TH。7 腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。

14、8 腳：外接電源 VCC，雙極型時(shí)基電路 VCC 的范圍是 4.5 16V，CMOS 型時(shí)基電路 VCC 的范圍為 3 18V。一般用 5V。在 1 腳接地，5 腳未外接電壓，兩個(gè)比較器 A1、A2 基準(zhǔn)電壓分別為的情況下，555 時(shí)基電路的功能表如表1所示。表1 555 定時(shí)器的功能表清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端TRQ放電管T功能0XX0導(dǎo)通直接清零101X保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1101截止置11001截止置11110導(dǎo)通清零接通電源后，未加負(fù)脈沖，而C充電，Vc上升，當(dāng)Vc=2Vcc/3時(shí)，RS電路輸出為低電平，放電管T導(dǎo)通，Vc快速放電，使Vc=0。這樣，在加負(fù)脈沖前，輸出為低電平，即V

15、o=0，這是電路的穩(wěn)態(tài)。在t=t0時(shí)刻Vi負(fù)跳變（Vi端電平小于Vcc/3），而Vc=0（TH端電平小于2Vcc/3），所以輸出Vo翻為高電平，T截止VC充電。按指數(shù)規(guī)律上升。t=t1時(shí)，負(fù)脈沖消失。t=t2時(shí)Vc上升到2Vcc/3（此時(shí)TH端電平大于2Vcc/3，TR端電平大于Vcc/3）Vo又自動(dòng)翻為低電平。3在tw這段時(shí)間電路處于暫穩(wěn)態(tài)。t>t2，T導(dǎo)通，C快速放電，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。延時(shí)時(shí)間：T=0.7R1*C12.7 智能節(jié)水兩用馬桶作用本創(chuàng)新項(xiàng)目涉及一款智能節(jié)水兩用馬桶，預(yù)期成果對(duì)社會(huì)發(fā)展或行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支撐作用，國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)市場(chǎng)需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非

16、常為人受用，在現(xiàn)今社會(huì)水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實(shí)現(xiàn)二次利用的想法，我們提出智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目，智能節(jié)水兩用馬桶就解決了這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型既能照顧到普羅大眾的需求，又能為老人、小孩、孕婦提供便利，解決了家庭成員的不同需求。節(jié)能兩用馬桶在于節(jié)約水資源和使用方便，在現(xiàn)今馬桶已經(jīng)在人們的生活、工作、學(xué)習(xí)中占領(lǐng)重要地位。每次沖廁都要浪費(fèi)珍貴的淡水，這就是嚴(yán)重的浪費(fèi)水資源。而我們所研究的馬桶的節(jié)水裝置就是針對(duì)這一點(diǎn)把我們?nèi)粘Ｉ钣盟畠?chǔ)存起來(lái)在沖廁時(shí)所使用，這樣雖然每次節(jié)約的水不多，但時(shí)間一長(zhǎng)就是一個(gè)恐怖的數(shù)字。2.8 智能節(jié)水兩用馬桶的推廣智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目，預(yù)期成果對(duì)社會(huì)發(fā)展或行業(yè)技術(shù)進(jìn)步

17、的支撐作用，國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)市場(chǎng)需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用。本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有兩用功能，適合各家庭成員的使用。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保、實(shí)現(xiàn)兩用功能。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用價(jià)格低的標(biāo)準(zhǔn)件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內(nèi)，廣泛推廣可具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。該智能節(jié)水兩用馬桶實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷，而且節(jié)約能源。2.9 智能節(jié)水兩用馬桶的意義在現(xiàn)今社會(huì)水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實(shí)現(xiàn)二次利用的想法，我們提出廢水二次利用，節(jié)水兩用馬桶的節(jié)水系統(tǒng)在這方面做得無(wú)疑是非常好，把每次在洗手洗臉的廢水儲(chǔ)存起來(lái)當(dāng)沖廁所的水無(wú)疑是非常節(jié)約的，如果廣泛的利用起來(lái)那么節(jié)約下來(lái)的水將

18、是非常多的，也對(duì)水資源做出了巨大的貢獻(xiàn)。智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目，既能照顧到普羅大眾的需求，又能為老人、小孩、孕婦提供便利。智能節(jié)水兩用馬桶項(xiàng)目，預(yù)期成果對(duì)社會(huì)發(fā)展或行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的支撐作用，國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)市場(chǎng)需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用。本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有兩用功能，適合各家庭成員的使用。第三章 組圖3.1 總體視圖圖3 原理圖1 水龍頭2 臉盆3 水箱4 多余廢水排出口5 水位線6 沖水口7 電磁閥3.2 節(jié)水系統(tǒng)視圖圖4 節(jié)水系統(tǒng)圖3.4 兩用系統(tǒng)視圖圖4 系統(tǒng)視圖a 圖6 系統(tǒng)視圖b第四章 設(shè)計(jì)小結(jié)在這次創(chuàng)作設(shè)計(jì)智能節(jié)水兩用馬桶的過(guò)程中，我們透過(guò)多次的試驗(yàn)與探究，不但明白了很多科學(xué)原理，還訓(xùn)練了我們的解難能力，加強(qiáng)自信心，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)探究的精神，并提高了