一种智能烘干毛巾的设备的制作方法

1.本实用新型涉及智能毛巾架技术领域，尤其涉及一种智能烘干毛巾的设备。


背景技术：

2.毛巾架是居家生活中的必需品，用于悬挂毛巾，而大部分厕所或浴室的空间较为狭窄且通风性差，导致湿度较高，毛巾被用后处于潮湿状态，悬挂在毛巾架上也难以自然风干，容易滋生细菌和产生异味，因此市面上出现了很多可以烘干毛巾的智能毛巾架。
3.现有的一些智能毛巾架采用定时烘干毛巾的系统，在设定时间结束前毛巾架会一直进行烘干，较为浪费电资源；另一些智能毛巾架的系统采用湿度传感器检测毛巾的湿度，毛巾湿度超过阈值时进行烘干，但毛巾悬挂在毛巾架上时会呈现耷拉或垂下折叠的形态，湿度传感器只能检测某一范围的湿度，容易出现其余范围的湿度与所测湿度不一致的问题，从而导致过度烘干或烘干不足。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种智能烘干毛巾的设备，可根据毛巾重量的变化调节烘干强度。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能烘干毛巾的设备，包括：压力传感器，用于检测毛巾的重量并将其转换为模拟信号；与所述压力传感器连接的放大电路，用于放大所述模拟信号；烘干装置，用于烘干毛巾；分别与所述放大电路和烘干装置连接的控制器，用于根据放大后的模拟信号控制所述烘干装置的工作状态；与外部电源连接的供电电路，所述供电电路还分别与所述压力传感器、放大电路、烘干装置和控制器连接，所述供电电路用于给所述压力传感器、放大电路、烘干装置和控制器供电。
6.进一步地，所述烘干装置包括发热驱动电路、吹风驱动电路、发热设备和吹风设备，所述发热驱动电路分别与所述控制器和发热设备连接，所述发热驱动电路用于驱动所述发热设备，所述吹风驱动电路分别与所述控制器和吹风设备连接，所述吹风驱动电路用于驱动所述吹风设备。
7.进一步地，所述供电电路包括保护电路、整流桥、反激式转换电路和稳压器；所述整流桥的输入端通过所述保护电路连接所述外部电源，所述整流桥的输出端连接所述反激式转换电路，所述反激式转换电路输出第一供电电压，所述反激式转换电路连接所述稳压器，所述稳压器输出第二供电电压。
8.进一步地，所述放大电路包括压降电阻、接地电阻、反馈电阻和运算放大器；所述压力传感器的一端通过所述压降电阻连接所述第二供电电压，所述压力传感器的另一端接地；所述运算放大器的供电端连接所述第二供电电压，所述运算放大器的接地端接地，所述运算放大器的负输入端通过所述接地电阻接地，所述运算放大器的正输入端连接所述压力传感器的一端，所述运算放大器的输出端通过所述反馈电阻连接自身的负输入端。
9.进一步地，所述发热驱动电路包括第一输入电阻、第一负载电阻、第二负载电阻、
光耦和晶闸管；所述光耦的正极通过所述第一输入电阻连接所述第二供电电压，所述光耦的负极连接所述控制器，所述光耦的第一输出端通过所述第一负载电阻连接所述晶闸管的控制极，所述光耦的第二输出端连接所述发热设备的一端；所述晶闸管的阴极连接所述外部电源的零线，所述晶闸管的控制极通过所述第二负载电阻连接所述零线，所述晶闸管的阳极连接所述发热设备的一端，所述发热设备的另一端连接所述保护电路输出的火线。
10.进一步地，所述吹风驱动电路包括第二输入电阻、rc并联电路和nmos管，所述nmos管的栅极通过所述第二输入电阻与所述控制器连接，所述nmos管的源极接地并通过所述rc并联电路连接所述栅极，所述nmos管的漏极连接所述吹风设备的一端，所述吹风设备的另一端接所述第一供电电压。
11.进一步地，所述压力传感器为柔性薄膜压力传感器。
12.进一步地，所述智能烘干毛巾的设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制器电性连接，用于手动控制所述烘干装置和设置对比参数。
13.实施本实用新型的有益效果在于：
14.本实用新型将压力传感器、放大电路、烘干装置、控制器及供电电路相结合，形成具有智能烘干功能的设备，具体地：
15.所述压力传感器实时检测毛巾的重量并将其转换为模拟信号，并由放大电路将所述模拟信号进行放大，再由所述控制器接收经过所述放大电路放大的模拟信号，最后，所述控制器可根据模拟信号以检测的毛巾重量的实时变化，从而控制所述烘干装置的工作状态以调节烘干强度，准确性高，可实现烘干强度的灵活调节。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是本实用新型的工作流程图；
18.图3是本实用新型中供电电路的电路原理图；
19.图4是本实用新型中放大电路的电路原理图；
20.图5是本实用新型中发热驱动电路的电路原理图；
21.图6是本实用新型中吹风驱动电路的电路原理图；
22.图7是本实用新型中控制器的电路原理图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
24.结合图1所示，本实用新型提供了一种智能烘干毛巾的设备，其包括压力传感器1、放大电路2、烘干装置4、控制器3及供电电路5。具体地：
25.压力传感器1用于检测毛巾的重量并将其转换为模拟信号；
26.放大电路2与所述压力传感器1连接，并用于放大所述模拟信号；
27.烘干装置4，用于烘干毛巾；
28.控制器3分别与所述放大电路2和烘干装置4连接，并用于根据放大后的模拟信号控制所述烘干装置4的工作状态；
29.供电电路5与外部电源连接，还分别与所述压力传感器1、放大电路2、烘干装置4和控制器3连接，所述供电电路5用于给所述压力传感器1、放大电路2、烘干装置4和控制器3供电。
30.需要说明的是，所述压力传感器1检测毛巾的重量并将其转换为模拟信号，所述控制器3接收并处理经过所述放大电路2放大的模拟信号，因此所述控制器可根据检测的毛巾重量的实时变化控制所述控制装置4的工作状态，从而调节烘干强度。
31.结合图1所示，所述烘干装置4包括发热驱动电路41、吹风驱动电路42、发热设备43和吹风设备44，所述发热驱动电路41分别与所述控制器3和发热设备43连接，所述发热驱动电路41用于驱动所述发热设备43，所述吹风驱动电路42分别与所述控制器3和吹风设备44连接，所述吹风驱动电路42用于驱动所述吹风设备44。
32.结合图2所示，为了节省用电量，所述烘干装置4的工作状态包括全功率和半功率；当所述烘干装置4全功率工作，所述发热设备43全功率工作，所述吹风设备44全功率工作；当所述烘干装置4半功率工作，所述发热设备43半功率工作，所述吹风设备44全功率工作。所述烘干装置4的工作时间设定为1分钟，以缩短判断周期从而减少过度烘干的时间。所述智能烘干毛巾的设备的工作流程如下：
33.s11，设备通电；
34.s12，初始化控制器。
35.s13，若用户按下烘干按键，则执行s14，若用户未按下烘干按键，则执行s15；
36.s14，烘干装置全功率烘干1分钟，执行完进一步执行s15；
37.s15，控制器读取当前毛巾重量的模拟信号，与初始值进行比较，判断毛巾重量的当前值是否大于初始值，若是则执行s16，否则执行s17，用户可以选择返回s13；
38.s16，控制器判断毛巾重量变化速度是否超过设定值a，若是则执行s18，否则执行s19；其中，毛巾重量变化速度优选默认等于毛巾重量当前值与初始值之差除以1分钟；
39.s17，设备保持待机模式，用户可以选择返回s15；
40.s18，毛巾重量变化速度超过a，烘干装置全功率烘干1分钟(发热设备全功率，吹风设备全功率)，执行完进一步执行s15；
41.s19，毛巾重量变化速度不超过a，烘干装置半功率烘干1分钟(发热设备半功率，吹风设备全功率)，执行完进一步执行s15。
42.结合图3所示，所述供电电路5包括保护电路51，整流桥db、反激式转换电路52和稳压器u3；所述整流桥db的输入端通过所述保护电路51连接所述外部电源，所述整流桥db的输出端连接所述反激式转换电路52，所述反激式转换电路52输出第一供电电压 12v，所述反激式转换电路52连接所述稳压器u3，所述稳压器u3输出第二供电电压 5v。所述供电电路5具体连接如下：
43.所述保护电路51包括保险电阻f1、热敏电阻rt1、x电容cx1、电阻r3、电阻r6和压敏电阻rv1，cn1为市电(ac220v)，所述整流桥db的第一输入端通过所述保险电阻f1连接火线acl，所述整流桥db的第二输入端通过所述热敏电阻rt1连接零线acn，所述火线acl通过所述x电容cx1连接所述零线acn，所述整流桥db的第一输入端通过所述压敏电阻rv1连接自身的第二输入端，所述压敏电阻rv1并联由所述电阻r3和电阻r6串联形成的泄放电路。
44.所述反激式转换电路52包括交流/直流开关转换器u1、变压器t1、光耦op2、电感
l2、电解电容ec4、电解电容ec5、电解电容ec2、电解电容ec3、y电容cy1、y电容cy2、大阻值电阻r4、大阻值电阻r7、tvs二极管vr1、快恢复二极管d6、电容c3、电容c2、电容c1、整流二极管d3、电阻r1、电阻r49、电阻r15、普通二极管vr2和电抗器l1；所述整流桥db的正输出端通过所述电感l2连接所述变压器t1的正输入端，所述整流桥db的负输出端分别连接所述交流/直流开关转换器u1的四个源极(s)和光耦op2的发射极，所述整流桥db的正输出端通过所述电解电容ec4连接自身的负输出端，所述变压器t1通过所述电解电容ec5连接所述整流桥db的负输出端，所述变压器t1的正输入端通过所述y电容cy1和y电容cy2接地，所述变压器t1的正输入端通过所述大阻值电阻r4和大阻值电阻r7连接所述光耦op2的集电极，所述变压器t1的正输入端通过由所述tvs二极管vr1和快恢复二极管d6正反向串联形成的稳压电路连接自身的负输入端，所述变压器t1的负输入端连接所述交流/直流开关转换器u1的漏极(d)，所述交流/直流开关转换器u1的旁路端(bp)通过所述电容c3连接所述整流桥db的负输出端，所述交流/直流开关转换器u1的使能端(en)连接所述光耦op2的集电极，所述整流桥db的负输出端接地pgnd；所述变压器的正输出端通过所述整流二极管d3连接所述电抗器l1的一端，所述整流二极管d3并联由所述电容c1和电阻r1组成的rc串联电路，所述电抗器l1的一端通过所述电阻r49连接所述光耦op2的正极，所述光耦op2的正极通过所述电阻r15连接自身的负极，所述光耦op2的负极通过所述普通二极管vr2反向接地，所述变压器t1的负输出端分别通过所述电解电容ec2和电解电容ec3连接所述电抗器l1的一端和电抗器l1的另一端，所述变压器t1的负输出端接地，所述电抗器l1的另一端输出第一供电电压 12v，所述电解电容ec3并联所述电容c2。
45.所述稳压器u3的输入端连接所述电抗器l1的另一端，所述稳压器u3的输出端输出第二供电电压 5v，所述稳压器u3的接地端接地，所述第二供电电压连接有用于滤波的电解电容ec1，所述电解电容ec1并联电容c8。
46.其中，所述交流/直流开关转换器u1的型号为tny274，所述变压器t1的型号为ee13，所述光耦op2的型号为el817，所述稳压器u3的型号为ht7550
‑
2，所述保险电阻为3.15a/250v，所述热敏电阻rt1型号为sck202，所述x电容为0.1μf275v，所述电阻r3和电阻r6均为330kω，所述压敏电阻rv1型号为10d471，所述电感l2为1mh，所述y电容cy1和y电容cy2均为2.2nf250v，所述大阻值电阻r4和大阻值电阻r7均为4.12m/1206，所述tvs二极管vr1型号为smbj160a，所述快恢复二极管d6的型号为us1m uf4007，所述电容c1为471/100v,所述电阻r1为18ω，所述整流二极管d3的型号为sr3100，所述普通二极管vr2为5.1v/0.5w，所述电抗器l1为3.3μh8*10，所述电解电容为2.2μf450v，所述电解电容ec5为3.3μf450v，所述电解电容ec2为1000μf25v，所述电解电容ec3和电解电容ec1均为470μf/25v，所述电容c3为1μf，所述电容c2和电容c8均为0.1μf，所述电阻r49为0ω，所述电阻r15为15ω。
47.结合图4所示，所述放大电路2包括压降电阻r51、接地电阻r52、反馈电阻r53和运算放大器u4b，所述压降电阻r51、接地电阻r52和反馈电阻r53均为20kω，所述运算放大器u4b是选用型号为lm2903的通用比较器中的一个运算放大器；所述压力传感器1的一端通过所述压降电阻r51连接所述第二供电电压 5v，所述压力传感器1的另一端接地；所述运算放大器u4b的供电端连接所述第二供电电压 5v，所述运算放大器u4b的接地端接地，所述运算放大器u4b的负输入端通过所述接地电阻r52接地，所述运算放大器u4b的正输入端连接所述压力传感器1的一端，所述运算放大器u4b的输出端连接所述控制器3(线路ad2)，所述运
算放大器u4b的输出端通过所述反馈电阻r53连接自身的负输入端。所述放大电路2用于提高电压测量分辨率和增大驱动电流。
48.结合图5所示，所述发热驱动电路41包括正第一输入电阻r35、第一负载电阻r38、第二负载电阻r36、光耦op3和晶闸管q6，所述第一输入电阻r35为15ω，所述第一负载电阻r38为82ω，所述第二负载电阻r36为33ω，所述光耦op3型号为moc3021,所述晶闸管q6型号为z0409mf1aa2；所述光耦op3的正极通过所述第一输入电阻r35连接所述第二供电电压 5v，所述光耦op3的负极连接所述控制器3(线路oacl)，所述光耦op3的第一输出端通过所述第一负载电阻r38连接所述晶闸管q6的控制极，所述光耦op3的第二输出端连接所述发热设备43的一端；所述晶闸管q6的阴极连接所述市电的零线acn，所述晶闸管q6的控制极通过所述第二负载电阻r36连接所述零线acn，所述晶闸管q6的阳极连接所述发热设备43的一端，所述发热设备43的另一端连接所述保护电路51输出的火线l。
49.所述发热驱动电路41的原理：所述控制器3通过控制流经所述光耦op3的电流来控制所述控制极的触发电流，当所述触发电流低于触发阈值，所述晶闸管q6的阳极与阴极之间断开，所述发热设备43与所述第一负载电阻r38和第二负载电阻r36串联，从而使得所述发热设备43半功率工作；当所述触发电流大于或等于触发阈值，所述晶闸管q6的阳极与阴极之间导通，从而使得所述发热设备43全功率工作。
50.结合图6所示，所述吹风驱动电路42包括第二输入电阻r48、rc并联电路和nmos管q15，所述第二输入电阻r48为4.7kω，所述nmos管q15的型号为a03400a；所述nmos管q15的栅极通过所述第二输入电阻r48与所述控制器3连接(线路pwm)，所述nmos管q15的源极接地并通过所述rc并联电路连接所述栅极，所述rc并联电路由滤波电容c19和消滞电阻r50组成，所述滤波电容c19为1nf，所述消滞电阻r50为20kω，所述nmos管q15的漏极连接所述吹风设备44的一端，所述吹风设备44的另一端接所述第一供电电压 12v。
51.所述吹风驱动电路42的原理：所述控制器3向所述noms管的栅极提供一定电流，使得所述漏极和源极之间导通，从而驱动所述吹风设备44全功率工作。
52.结合图7所示，所述控制器3为单片机u2，所述单片机u2的vdd端连接所述第二供电电压 5v，所述单片机u2的vss端接地，所述vdd通过滤波电容c5连接所述vss，所述单片机u2的引脚5连接所述发热驱动电路41中的光耦op3的负极(线路oacl)，所述单片机u2的引脚7连接所述放大电路2中的运算放大器u4b的输出端(线路ad2)，所述单片机u2的引脚12连接所述吹风驱动电路42中的nmos的栅极(线路pwm)。
53.需要说明的是，所述控制器3内设大量比较电路，可以对接收的信号指令进行逻辑运算处理，从而实现图2中的逻辑判断，但具体的电路不作限定，只要可实现相应功能即可。优选地，控制器3的型号为pic16f1933。
54.作为进一步的优化：所述压力传感器1为柔性薄膜压力传感器；所述发热设备43为发热丝，所述吹风设备44为风扇，以构成热风式烘干装置，在保证烘干效果的情况下进一步节省用电量；所述智能烘干毛巾的系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制器电性连接，用于手动控制所述烘干装置4和设置毛巾重量的初始值、毛巾变化速度的设定值等对比参数。
55.综上所述，采用本实用新型，可通过比较毛巾重量当前值与初始值的大小来控制是否进行烘干，可根据毛巾重量的变化快慢调节烘干强度，以节省用电。
56.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。