分析智能馬桶蓋的電子組件和電路圖
智能馬桶蓋起源于美國，用于醫療和老年保健，最初設置有溫水洗凈功能。美國最早開始制造智能馬桶蓋。后經韓國，日本的衛浴公司逐漸引進技術開始制造。
日本于80年代推出全新產品，加入了集便蓋加熱、溫水洗凈、暖風干燥、殺菌等多種功能。
韓國80年代舉行的廁所革命，國家投入大量的金錢開發智能馬桶蓋。在韓國家庭的使用率占到20%，在日本也有越來越多的群體在使用智能馬桶蓋。
在中國僅有0.1%的家庭使用智能馬桶蓋，因中國市場的智能馬桶蓋的推廣僅僅始于初步，前景廣闊。
市場上的智能馬桶蓋大體上包括以下種：一種為帶清洗、加熱等的智能馬桶蓋。另一種為可自動更換薄膜的智能馬桶蓋。還有一種馬桶蓋是具有自動更換一次性坐墊衛生薄膜的智能馬桶蓋，衛生卷套是一次性的，是符合食品包裝檢驗標準的衛生薄膜（如同家用的保鮮膜保鮮袋），智能馬桶蓋通過內置的微電腦控制器自動的更換衛生薄膜（衛生薄膜套準確旋轉一個座位），用過的薄膜在回收時劃破銷毀，與未用過的衛生薄膜區分明顯，達到不可重復使用的目的，也就杜絕交叉傳染的可能，其功能是有形的，衛生是看得見的，這就是智能馬桶蓋的特點，也是普通馬桶坐墊所不能達到的功能。還有另外一種是換套加清洗的智能馬桶蓋，即帶換衛生薄膜，也可以沖洗，帶有殺菌、除臭、音樂等功能的智能馬桶蓋。
很多消費者都擔心在國內挑不到好的馬桶蓋，其實近幾年來國內的智能產品在技術上不斷進步，在設計上更貼合國人的使用習慣。
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智能馬桶掀起傳感器運用熱潮
電子馬桶蓋系統框圖如下圖所示，電子馬桶蓋可分為水路、電路控制、機構及加熱器部件等三部分。
1．水路部分
水路部分由穩壓閥組件、流量計、即熱組件、換向閥組件、空氣泵和沖洗組件組成。下面介紹各組件的組成與功能。
（1）穩壓閥組件
穩壓閥組件由銅連接頭、電磁閥和穩壓閥等組成。
銅連接頭用于連接進水管與穩壓閥；電磁閥控制水的流入；穩壓閥使水輸出壓力保持穩定。當進水口靜壓力為2kgf/平方厘米或8kgf/平方厘米，出水口壓力穩定于0.7±0.1kgf/平方厘米。
（2）流量計
主要用于監控流量，并將結果以脈沖形式送給MCU、MCU再根據不同的流量控制即熱組件以相應功率對水進行加熱。
（3）即熱組件
主要由陶瓷加熱管、溫控開關、溫度傳感器、水位開關和即熱本體等組成。
主要功能：對冷水進行加熱，使之達到設置溫度，并對水溫進行控制。要求出水15s后，水溫達到40℃±l℃，持續1min測試溫度波動在2℃之內。
其中，陶瓷加熱管用于對水加熱，其最大功率控制在1520W～1680W；溫度傳感器檢測水溫并送給MCU：水位開關用于防止加熱管干燒；溫控開關的作用是，當溫度超過55℃時斷開加熱管的供電，防止水溫過高造成的傷害。
（4）空氣泵
其作用是給換閥提供壓縮空氣，使水與空氣混合在一起，增加清洗力度，提高清洗潔凈度。有些機型沒有使用空氣泵，這可以通過臀洗或婦洗噴水的聲音來判斷：噴水時發出“吱吱”聲說明裝有空氣泵，反之則沒有。
（5）換向閩組件
其作用，一是切換臀洗與婦洗，并使水路與空氣混合；二是控制臀洗或婦洗的流量。該器件的優劣直接影響功能切換和流量，是一個精度要求高的很重要的組件。
（6）沖洗組件
沖洗組件主要由電機、齒輪組和噴頭組等組成。其工作原理是電機帶動齒輪組通過與噴管組件中的齒條嚙合，使噴管組件做往返運動，從而實現沖洗功能和移動按摩功能。
2．電路控制部分
電路控制部分由電源板、主控板、即熱控制板、按鍵板和按鍵板等組成。
（1）電源板
采用開關電源電路。其主要功能，一是向主控板提供+5V、+12V、+24V直流電壓和PWM信號：二是通過板上的可控硅控制器件向座圈加熱器、進水電磁閥、烘干加熱器提供220V交流電壓。
電路框圖如下圖所示。AC220V市電經電源輸入濾波電路濾除高頻雜波。而后進行整流、濾波，獲得300V的直流電壓。再通過電開關變換器、開關管和IC芯片組成的+5V、+12V、+24V交流變換器電路，在開關器次級產生所需的脈沖交流電壓；最后經過整流、濾波電路產生+5V、+12V和+24V直流電壓。+5V主要為系統控制電路及一般電路供電，+12V為烘干電機、除臭電機、沖洗電機、換向閥電機和空氣泵電機及報警電路供電，+24V為自動翻蓋電機供電。+5V采用次級采樣穩壓方式。
在電源電路中有兩個電路比較特殊，一是可控硅控制電路，二是PWM產生電路。下圖所示為某一支路的可控硅控制電路，CTL信號來自MCU，該信號通過光耦Ul（MOC3043）控制雙向可控硅Ql進行啟動控制，從而控制交流電自A端輸入，從B端輸出。R4、Cl是Ql的保護電路。
下圖為PWM產生電路。AC220V市電經Dl、D2整流，R5、R6、R7分壓及Zl穩壓，在Zl陰極產生22V脈動電壓，該電壓經過R8、R9分壓，三極管Tl驅動，控制光耦U2（OPTOISO1），使光耦中的光敏三極管輸出隨光強弱而變化，從而形成PWM信號供主控板MCU使用。
（2）主控制
板主控板是系統的控制中心。單片機PIC16F946I/PT對可控硅、噴嘴換向閥電機、空氣增壓泵、噴嘴擺動電機、烘干電機、除臭電機、自動翻蓋、座圈和報警蜂鳴器等進行控制。主控板上還包括上述器件的驅動電路。下圖為主控板電路框圖。
下圖是其中的典型驅動電路，主要是通過U3驅動管來實現對電機轉動的控制。當輸入高電平時，U3導通，電機轉動；輸入低電平時，U3截止，電機停轉。
下圖為報警電路，由U4、U5、U6與相關偏置電路組成蜂鳴器放大電路。
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（3）即熱控制板
即熱控制板用于控制印熱組件中陶瓷加熱管對水的加溫時間和功率，控制即熱體水箱中的水溫，便于滿足用戶的需求。所用的主芯片也是單片機PIC16F688。下圖為即熱控制板電路框圖。系統通過三個溫度傳感器采集溫度信息，并轉換為電壓值，經放大后送給單片機，由其判斷并輸出控制信號到可控硅控制電路，最后由可控硅控制電路對陶瓷加熱管進行控制，以達到所需的水溫。
（4）按鍵板
按鍵板由按鍵和狀態顯示LED組成。主要按鍵有電源POWER、臀洗WASH和婦洗BIDET，下圖所示按鍵電路，分別實現開機、臀洗、婦洗等功能。
（5）遙控接收板
遙控接收板接收遙控器發出的紅外信號，并將其數字信號傳給MCU。下圖為紅外接收電路、IR301是遙控接收頭。
3、機構及加熱器部分
（1）座圈組件
座圈組件主要由蓋板、加熱器、溫度傳感器、溫度保險絲、人體感應器和座圈組成。其主要作用是對座圈進行加熱，功率為48W～53W。座圈溫度一般控制在37℃±3℃。人體感應器則用于保證在沒有感應到人坐上之前，沖洗開關不會啟動，不必擔心錯按開關造成的危險。
（2）烘干組件
烘干組件主要由鼓風機、云母加熱器、溫度傳感器和風道蓋組成。
其主要功能是，通過對加熱器的通電，借助鼓風機產生熱風，功率300W~400W。
（3）齒輪箱組件
主要功能是自動翻蓋，由直流電機、蝸桿、上蓋齒輪、三層齒輪、上蓋軸、雙聯齒輪限位器和斜齒輪等組成。
（4）除臭組件
主要由活性碳、吸風機組成，用于將臭氣吸人活性碳中予以消除，從而實現除臭功能。
4．系統工作原理
按POWER鍵，系統打開進水電磁閥，自來水通過穩壓組件穩壓后進人流量計、即熱組件、換向閥組件的自潔水支路至沖洗組件，對沖洗組件的噴管進行自動清潔：當按WASH鍵時，系統按設定的溫度對水進行加溫，換向閥切換至臀洗支路，而后驅動沖洗組件電機使噴管伸出，實現臀洗功能；當按BIDET鍵時，過程同臀洗，不同的是換向閥切換到婦洗支路。使用完后，可以按烘干鍵進行烘干或按除臭鍵進行除臭。系統還可以根據設定，實現自動翻蓋、座圈加熱等功能。
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