[发明专利]超声波探测取水控制装置

权利要求书

1.超声波探测取水控制装置，其特征在于：采用超声波测距模块探测水杯到模块的距离，通过控制电路判断这个距离长度输出控制漱口水电磁阀的开启与闭合信号，它包括有电源电路(1)，控制电路电源(2)，超声波测距模块(3)，控制电路(4)，漱口水电磁阀(5)，它们依次通过线路相连接；

所述电源电路(1)，电源输入部分由外接电源AC24V经JP1插件引入，整流后输出电源DC24V和DC12V，电源DC24V的VCC_24V端提供给控制电路(4)的JP4接插件；电源DC12V提供给控制电路电源(2)；

电源电路(1)内部设有过流保护、过温度保护和输出短路保护；

所述控制电路电源(2)，用于将电源DC12V通过转换电路变为DC5V提供给超声波测距模块(3)和控制电路(4)使用；

所述超声波测距模块(3)，自动检测有无水杯，并提供与距离成正比的回响信号；

所述控制电路(4)由CPU处理器(6)、驱动电路(7)和继电器控制电路(8)组成，它根据水杯到模块的距离长度控制GND端的通断信号，并提供给JP4接插件；外部的漱口水电磁阀(5)通过JP4插件连接在控制电路(4)上；

CPU处理器(6)根据超声波测距模块(3)提供的水杯回响信号计算出水杯到模块的距离，根据此距离将控制漱口水的I/O口闭合信号提供给驱动电路(7)，信号经驱动电路(7)增强后再输出给继电器控制电路(8)后提供给漱口水电磁阀(5)。

2.根据权利要求1所述超声波探测取水控制装置，其特征在于：超声波测距模块(3)采用HC-SRO4超声波测距模块，可提供2cm-400cm非接触式感测功能，测距精度可高达3mm，它包括VCC5V电源、地线端、TRIG触发信号输入端和ECHO回响信号输出端。

3.根据权利要求1所述超声波探测取水控制装置，其特征在于：CPU处理器(6)通过I/O口提供给超声波测距模块(3)的TRIG触发信号输入端至少10us的高电平信号，超声波测距模块(3)自动检测出有无水杯，并有高电平信号返回，这个高电平通过ECHO回响信号输出端提供给CPU处理器(6)的另一I/O口，CPU处理器(6)采集到这个高电平后，计量出高电平持续的时间，这个时间就是超声波发射和检测到水杯时返回的时间，根据这个时间再通过CPU处理器(6)计算出水杯的距离。

4.根据权利要求1或3所述超声波探测取水控制装置，其特征在于：CPU处理器(6)将计算出的水杯距离与设定好的距离范围进行比较，如果结果在设定的距离范围之内，则CPU处理器(6)输出高电平信号控制所述驱动电路(7)和继电器控制电路(8)打开漱口水电磁阀(5)，实现治疗过程中漱口水的流出。

5.根据权利要求1所述超声波探测取水控制装置，其特征在于：所述驱动电路(7)采用高耐压、大电流复合晶体管ULN2003，它具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适用于各类要求高速大功率驱动的系统。