本发明专利技术公开了一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器。冷水和热水供给管连接调节阀门，冷水供给管经冷水阀门连接调节阀门，调节阀门连接缓存箱，导管经导管阀门连接缓存箱，缓存箱经出水阀门、出水管连接淋浴喷头；出水管设有可进行转动控制的两段柔性连接管，淋浴喷头安装有摄像头；冷水、导管和出水阀门分别连接冷水、导管、出水阀门控制电机；热水供给管安装有液体检测传感器，缓存箱安装有温度传感器、控制模块和控制显示板；核心单片机处理模块分别与各个模块和控制显示板连接。本发明专利技术能使得洗浴用水被高效地利用，节水且成本较低，操作简便，特别适合在家庭及公共洗浴室使用，可以在大大节省水资源的同时增加洗浴体验，易于推广。
【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中的问题，被专利技术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。本专利技术的技术方案是：本专利技术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。所述的控制显示板安装有系统开关按钮、跟踪开关按钮、出水开关按钮、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、蜂鸣报警器、LED数码管；系统开关按钮、跟踪开关按钮、出水开关按钮、红色LED指示灯、绿色LED指示灯、蜂鸣报警器、LED数码管分别连接到芯片接口U2上。本本专利技术具有以下优点：本专利技术能够通过机器视觉跟踪洗浴者的运动，并调整淋浴头的姿态角度。以确保洗浴用水能够被高效地利用。当人所处位置超出跟踪范围时，淋浴器自动进入睡眠状态，当洗浴者再次进入跟踪范围时，自动出水，从而达到节约水资源的目的。添加模糊玻璃，及图片实时销毁功能，消除用户的隐私顾虑。当洗浴者因为洗头等事项眼睛被遮住时，只要随便走几步，进入跟踪范围即可淋浴，大大方便使用，无需再担心找不到淋浴器开关的位置。另一方面，使用出水缓冲技术，使得出水水温尽可能恒定。当热水不足时，则会产生蜂鸣警报，提醒用户热水不足，但仍可利用缓冲箱中的热水快速完成洗浴，再也不用担心洗到一半突然没热水的情况。本专利技术成本较低，操作简便，特别适合在家庭及公共洗浴室使用，可以在大大节省水资源的同时增加洗浴体验，易于推广。附图说明图1是本专利技术的产品结构示意图。图2是本专利技术淋浴喷头端的局部放大图。图3是本专利技术控制显示板的局部放大图。图4是本专利技术各个模块连接图。图5是本专利技术各个模块的详细连接图。图6是本专利技术的恒温供水执行流程图。图7是实施中人体跟踪模块执行流程图。图8是实施中机器视觉方法流程图。图9是本专利技术核心单片机模块电路图。图10是本专利技术的阀门控制模块电路图。图11是本专利技术的两个舵机电路图。图12是本专利技术的摄像头接口电路图。图13是本专利技术的温度传感器电路图。图14是本专利技术的液体检测传感器电路图。图15是本专利技术的LED数码管连接图。图16是本专利技术的开关按键连接图。图17是本专利技术的两个LED指示灯连接图。图18是本专利技术的蜂鸣报警器连接图。图中：1、冷水供给管，2、热水供给管，3、调节阀门，4、液体检测传感器，5、冷水阀门，6、冷水阀门控制电机，7、导管，8、导管阀门，9、导管阀门控制电机，10、温度传感器，11、核心单片机，12、缓存箱，13、出水阀门，14、出水阀门控制电机，15、出水管，16、第一舵机，17、第二舵机，18、摄像头，20、模糊玻璃，21、淋浴喷头，22、柔性连接管，23、系统开关按钮，24、跟踪开关按钮，25、出水开关按钮，26、红色LED指示灯，27、绿色LED指示灯，28、蜂鸣报警器，29、LED数码管，30、第一转动关节，31、第二转动关节。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管1和热水供给管2，其特征在于：冷水供给管1和热水供给管2连接到调节阀门3的输入端，冷水供给管1经冷水阀门5连接到调节阀门3的输入端，调节阀门3输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱12中，导管7经本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管（1）和热水供给管（2），其特征在于：冷水供给管（1）和热水供给管（2）连接到调节阀门（3）的输入端，冷水供给管（1）经冷水阀门（5）连接到调节阀门（3）的输入端，调节阀门（3）输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱（12）中，导管（7）经导管阀门（8）连接缓存箱（12），缓存箱（12）的输出端经出水阀门（13）连接出水管（15）的一端，出水管（15）的另一端连接淋浴喷头（21）；靠近淋浴喷头（21）位置的出水管（15）设有两段柔性连接管（22），两段柔性连接管（22）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（30）和第二转动关节（31），第一转动关节（30）、第二转动关节（31）分别与第一舵机（16）、第二舵机（17）的输出轴连接进行转动控制，淋浴喷头（21）的喷头侧面安装有摄像头（18），摄像头（18）与淋浴喷头（21）朝向相同；冷水阀门（5）、导管阀门（8）和出水阀门（13）分别连接冷水阀门控制电机（6）、导管阀门控制电机（9）和出水阀门控制电机（14）；热水供给管（2）上安装有用于检测热水的液体检测传感器，缓存箱（12）安装有用于箱内水温检测的温度传感器，缓存箱（12）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（16）、第二舵机（17）和摄像头（18）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。...
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，包括分别连接冷水源和热水源的冷水供给管（1）和热水供给管（2），其特征在于：冷水供给管（1）和热水供给管（2）连接到调节阀门（3）的输入端，冷水供给管（1）经冷水阀门（5）连接到调节阀门（3）的输入端，调节阀门（3）输出端连接到用于混合水和存水的缓存箱（12）中，导管（7）经导管阀门（8）连接缓存箱（12），缓存箱（12）的输出端经出水阀门（13）连接出水管（15）的一端，出水管（15）的另一端连接淋浴喷头（21）；靠近淋浴喷头（21）位置的出水管（15）设有两段柔性连接管（22），两段柔性连接管（22）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（30）和第二转动关节（31），第一转动关节（30）、第二转动关节（31）分别与第一舵机（16）、第二舵机（17）的输出轴连接进行转动控制，淋浴喷头（21）的喷头侧面安装有摄像头（18），摄像头（18）与淋浴喷头（21）朝向相同；冷水阀门（5）、导管阀门（8）和出水阀门（13）分别连接冷水阀门控制电机（6）、导管阀门控制电机（9）和出水阀门控制电机（14）；热水供给管（2）上安装有用于检测热水的液体检测传感器，缓存箱（12）安装有用于箱内水温检测的温度传感器，缓存箱（12）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（16）、第二舵机（17）和摄像头（18）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。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，其特征在于：所述的缓存箱由保温材料制成。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴器，其特征在于：所述的摄像头（18）的镜头上安装有模糊玻璃（20）。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和单片机的可跟踪节水控温淋浴...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家玄，王维维，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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