[发明专利]一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能淋浴器设备，特别涉及一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器。

背景技术

淋浴室作为个人家庭及学校公司等公众场所的基础设施，是水资源消耗的一大场所。然而，在洗浴时，会有大量的时间站在淋浴头喷出水位的范围之外，造成不必要的水资源浪费。当前的大多数淋浴器设计过分追求水量大，范围广，导致很多不必要的洗浴用水被白白浪费掉。

此外，在洗浴时常常会遇到眼睛被遮住的情况。有节水意识的人会再洗头搓澡之前将沐浴器关掉，可一旦眼睛被遮住，要耗费很长的时间才能够找到沐浴开关，而且极易发生滑倒等意外状况，这为洗浴者带来了不必要的麻烦和危险。而有些人则会一直将淋浴器打开，这样虽然很方便但却也造成了不必要的水资源浪费。

另一方面在打开淋浴器之后往往会花费很长的时间进行水温调节，在淋浴的过程中，水温有时也会忽冷忽热，这不仅让人心烦，更有可能出现烫伤的情况。在学校公寓及公司澡堂等地方，热水是统一供给的，时常出现洗浴到一半突然没有热水的情况，着实让人头疼。

当前出现了很多淋浴器的创新设计，然而大部分仅仅局限于外观，机械结构，操作方式，安装形式等层面；少部分设计关注到了水温恒定等的问题，但所构建的解决方案着实复杂，难以进行大规模普遍应用。并且考虑到淋浴室的温度及水流特点，一般智能设备所具有的传感器如红外传感器，距离传感器等难以使用。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，被发明提供了一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，具有跟踪，节水，控温等功能，结构简单，成本低廉，操作便捷，效果良好，非常适合于在家庭及学校公司等地进行使用。

本发明的技术方案是：

本发明包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管和热水供给管，冷水供给管和热水供给管连接到调节阀门的输入端，冷水供给管经冷水阀门连接到调节阀门的输入端，调节阀门输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱中，导管经导管阀门连接缓存箱，缓存箱的输出端经出水阀门连接出水管的一端，出水管的另一端连接淋浴喷头；靠近淋浴喷头位置的出水管设有两段柔性连接管，两段柔性连接管上分别连接有两个相互垂直布置安装的转动关节，两个转动关节分别为第一转动关节和第二转动关节，第一转动关节、第二转动关节分别与第一舵机、第二舵机的输出轴连接进行转动控制，淋浴喷头的喷头侧面安装有摄像头，摄像头与淋浴喷头朝向相同；冷水阀门、导管阀门和出水阀门分别连接冷水阀门控制电机、导管阀门控制电机和出水阀门控制电机；热水供给管上安装有用于检测热水的液体检测传感器，缓存箱安装有用于箱内水温检测的温度传感器，缓存箱上安装有控制模块和与控制模块连接的控制显示板；控制模块包括核心单片机处理模块和阀门控制模块，由液体检测传感器和温度传感器构成传感器模块，由第一舵机、第二舵机和摄像头构成人体跟踪模块，核心单片机处理模块分别与阀门控制模块、传感器模块、人体跟踪模块和控制显示板连接。

所述的缓存箱由保温材料制成。

所述的摄像头的镜头上安装有模糊玻璃。

所述的核心单片机处理模块包括单片机U1、芯片接口U2、芯片接口U3、芯片接口U4、芯片接口U5和芯片接口U6，单片机U1分别与芯片接口U2、芯片接口U3、芯片接口U4、芯片接口U5和芯片接口U6连接。

所述的阀门控制模块包括冷水阀门控制模块、导管阀门控制模块和出水阀门控制模块，冷水阀门控制模块包括芯片DH1、芯片DL1和冷水阀门控制电机D1，冷水阀门控制电机D1的两端分别经芯片DH1、芯片DL1与核心单片机处理模块的芯片接口U3的输出端连接；导管阀门控制模块包括芯片DH2、芯片DL2和导管阀门控制电机D2，导管阀门控制电机D2的两端分别经芯片DH2、芯片DL2与核心单片机处理模块的芯片接口U3的输出端连接；出水阀门控制模块包括芯片DH3、芯片DL3和出水阀门控制电机D3，出水阀门控制电机D3的两端分别经芯片DH3、芯片DL3与核心单片机处理模块的芯片接口U3的输出端连接。

所述的人体跟踪模块中的第一舵机J1、第二舵机J2分别连接到核心单片机处理模块的芯片接口U3的C14和C12脚上，摄像头的引脚通过18针插槽与核心单片机处理模块的芯片接口U3及芯片接口U2连接。

所述的传感器模块中，液体检测传感器和温度传感器分别连接到核心单片机处理模块的芯片接口U5的E25和E26脚上。