智能節(jié)水兩用馬桶

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)機電工程學院 2015-2016 學年第 2 學期科科 目：科技創(chuàng)新與社會實踐（創(chuàng)新設計） 題 目： 智能節(jié)水兩用馬桶 學 號： 姓 名： 李遵軍 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 2014級1班 摘 要智能節(jié)水兩用馬桶是一個節(jié)能、兩用、智能化的新型產品。本設計采用多種機械構造與電子電路結合共同實現產品功能，以邊腿反轉 90 度結構為重點實現蹲坐兩用設計，采用單穩(wěn)態(tài)延時電路實現延時沖廁功能，從而實現自動沖廁功能。本項目設計結構簡單，制作成本低，控制效果高，因此

2、性價比較高。智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用創(chuàng)新項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，解決了家庭最終解決智能、節(jié)水、兩用這三個問題。在整個設計過程中，選用性價比較高的標準件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內，廣泛推廣可具有巨大的經濟效益。從圖紙規(guī)劃入手，重點研究機械結構設計、電子電路設計，實現智能化，該實用新型組裝成型后進行各項數據測試，達到預期目標為準。關鍵詞:和諧；智能；節(jié)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 錄 TOC o 1-

7、3 h z u 第一章 智能兩用馬桶研究現狀水為萬物之源，萬物之本，現今社會水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實現二次利用的想法，我們提出智能節(jié)水兩用馬桶項目，預期成果對社會發(fā)展或行業(yè)技術進步的支作用，根據國內外技術現狀和發(fā)展趨勢市場需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用創(chuàng)新項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，解決了家庭最終解決智能、節(jié)水、兩用這三個問題。為了解決這些問題，在研究中將分作圖紙規(guī)劃機械結構設計、電子電路設計、原材料購買、項目組裝成型、項目試驗六個步驟，從圖紙規(guī)劃入手，重點研究機械結構設計、電子電路設計，實現智能化，該實用新型組裝成型后進行各項數據測試，達到

8、預期目標為準。第二章 節(jié)水兩用馬桶的設計2.1 簡介節(jié)水兩用馬桶的設計在于智能、節(jié)水、兩用。產品結構簡單、環(huán)保、實現兩用功能。在整個設計過程中，選用性價比較高的標準件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內，廣泛推廣可具有巨大的經濟效益。2.2 選材為克服現有馬桶技術缺陷，本實用新型提供一種成本低、適用范圍廣、結構簡單、智能化的智能節(jié)水兩用馬桶，機械結構采用 T 型鋼結構、邊腿反轉 90 度結構、彈簧結構、鋼架結合而成，電子沖廁裝置采用延時電路與電磁閥相結合共同實現，主要研究了邊腿反轉 90 度機構、自動豎立結構、NE555延時電路的設計。分析用戶對智能節(jié)水兩用馬桶的需求，提出采用弱電控制強

9、電的功能。延時電路采用 NE555 延時電路，實現弱電控制強電的功能。2.3 創(chuàng)新點創(chuàng)新點 1：智能體現在本項目不再人工進行手動沖廁，利用邊腿反轉 90 度結構與彈簧結構結合實現自動彈起，彈起后與行程開關進行碰撞使行程開關閉合，延時電路得電實現自動沖水。創(chuàng)新點 2：節(jié)水主要體現在廢水二次回收利用，廢水過濾后存放在水箱中，延時電路與電磁閥實現控制沖廁時間，已達到節(jié)水效果。創(chuàng)新點 3：兩用是本項目的主要創(chuàng)新點，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)水兩用馬桶項目主要是為了方便各種人在入廁時因為馬桶樣式而發(fā)愁以

10、及在沖馬桶時浪費的水資源，利用洗漱廢水，經過隔離網過濾，儲存到水箱中，當水達到一定水箱體積時，多余廢水通過廢水管道流入下水道；沖廁裝置采用延時電路與電磁閥相結合共同實現，延時電路采用 NE555 單穩(wěn)態(tài)延時電路，蹲坐兩用馬桶采用 T 型鋼結構、邊腿反轉 90 度結構、彈簧結構、鋼架結合而成，將 T 型鋼通過膨脹螺絲固定在墻面上，將邊腿反轉結構固定在 T 型鋼件上，利用彈簧結構實現自動豎立。當入廁使用后，馬桶蓋通過彈簧結構自動豎立在墻面一側，在墻面一側加一行程開關，利用邊腿反轉 90 度結構與彈簧結構結合彈起，馬桶蓋觸碰到行程開關后，NE555 單穩(wěn)態(tài)延時電路啟動，繼電器吸合，電磁閥打開，沖廁裝

11、置打開實現沖水，延時結束，繼電器斷開，電磁閥閉合，沖廁結束。相反，有人入廁前喜歡沖廁，當把馬桶蓋按下的時候，實現廁前沖水。采用智能自動豎立功能，避免了掀馬桶蓋的麻煩，實現自動豎立的功能；采用自動延時沖水功能，實現了二次廢水利用，使馬桶更加人性化。NE555 單穩(wěn)態(tài)延時電路延時時間可根據電阻與電容的計算進行調節(jié)，從而實現小電流控制大電流的功能。2.5 工作流程馬桶座自動彈起馬桶座自動彈起彈起觸碰行程開關的通斷彈起觸碰行程開關的通斷行程開關的通斷通過電路控制電磁閥的通斷行程開關的通斷通過電路控制電磁閥的通斷電磁閥的通斷控制沖水電磁閥的通斷控制沖水2.6 NE555 電路圖原理設計圖1 電路原理圖圖

12、2 NE555 內部原理圖555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個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 5 腳懸空時，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 TR 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。它的各個引腳功能如下：1 腳：外接電源負端

13、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。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH 處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平。5 腳：VC 為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只 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，用做定時器時電容的放電。8 腳：外接電源 VCC，雙極型時基電路 VCC 的范圍是 4.5 16V，CMOS 型時基電路 VCC 的范圍為 3 18V。一般用 5V。在 1 腳接地，

14、5 腳未外接電壓，兩個比較器 A1、A2 基準電壓分別為的情況下，555 時基電路的功能表如表1所示。表1 555 定時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導通清零接通電源后，未加負脈沖，而C充電，Vc上升，當Vc=2Vcc/3時，RS電路輸出為低電平，放電管T導通，Vc快速放電，使Vc=0。這樣，在加負脈沖前，輸出為低電平，即Vo=0，這是電路的穩(wěn)態(tài)。在t=t0時刻Vi負跳變（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

15、。按指數規(guī)律上升。t=t1時，負脈沖消失。t=t2時Vc上升到2Vcc/3（此時TH端電平大于2Vcc/3，TR端電平大于Vcc/3）Vo又自動翻為低電平。3在tw這段時間電路處于暫穩(wěn)態(tài)。tt2，T導通，C快速放電，電路又恢復到穩(wěn)態(tài)。延時時間：T=0.7R1*C12.7 智能節(jié)水兩用馬桶作用本創(chuàng)新項目涉及一款智能節(jié)水兩用馬桶，預期成果對社會發(fā)展或行業(yè)技術進步的支撐作用，國內外技術現狀和發(fā)展趨勢，根據市場需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用，在現今社會水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實現二次利用的想法，我們提出智能節(jié)水兩用馬桶項目，智能節(jié)水兩用馬桶就解決了這個問題，本實用新型既能照顧到普羅大眾

16、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，在現今馬桶已經在人們的生活、工作、學習中占領重要地位。每次沖廁都要浪費珍貴的淡水，這就是嚴重的浪費水資源。而我們所研究的馬桶的節(jié)水裝置就是針對這一點把我們日常生活用水儲存起來在沖廁時所使用，這樣雖然每次節(jié)約的水不多，但時間一長就是一個恐怖的數字。2.8 智能節(jié)水兩用馬桶的推廣智能節(jié)水兩用馬桶項目，預期成果對社會發(fā)展或行業(yè)技術進步的支撐作用，國內外技術現狀和發(fā)展趨勢，根據市場需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用。本項目結構簡單，具有兩用功能，適合各家庭成員的使用。產品結構簡單、環(huán)保、實現兩用

17、功能。在整個設計過程中，選用價格低的標準件，便于推廣且能保證將成本控制在較低的范圍內，廣泛推廣可具有巨大的經濟效益。該智能節(jié)水兩用馬桶實用新型結構簡單、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今社會水資源非常的珍貴，基于把生活廢水實現二次利用的想法，我們提出廢水二次利用，節(jié)水兩用馬桶的節(jié)水系統在這方面做得無疑是非常好，把每次在洗手洗臉的廢水儲存起來當沖廁所的水無疑是非常節(jié)約的，如果廣泛的利用起來那么節(jié)約下來的水將是非常多的，也對水資源做出了巨大的貢獻。智能節(jié)水兩用馬桶項目，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)水兩用馬桶項目，預期成果對社會發(fā)展或行業(yè)技術進步的支撐作用，國內外技術現狀和發(fā)展趨勢，根據市場需求分析，智能節(jié)水兩用馬桶非常為人受用。本項目結構簡單，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)水系統視圖圖4 節(jié)水系統圖3.4 兩用系統視圖圖4 系統視圖a 圖6 系統視圖b第四章 設計小結在這次創(chuàng)作設計智能節(jié)水兩用馬桶的過程中，我們透過多次的試驗與探究，不但明白了很多科學原理，還訓練了我們的解難能力，加強自信心，培養(yǎng)對科學探究的精神，并提高了邏輯思維