基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路的制作方法

1.本实用新型属于净水器技术领域，具体涉及基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路。


背景技术：

2.滤芯计数器主要用于净水器等需要用到滤芯的运用中，其主要功能是记录滤芯的使用次数，同时通过指示灯指示用户当前滤芯的使用状况，用于帮助用户了解当前滤芯的使用状况，便于用户及时更换滤芯，保证净水器的健康使用，
3.目前市场上的滤芯计数器的电路有两种常规方案：
4.1、普通倾斜开关 控制芯片组合的控制方案，此方案的缺点在于随着倾斜开关的使用次数的增加，倾斜开关里的滚珠容易附着上粉尘，影响滚珠和弹片的接触导通，从而使计数的准确度下降，另一方面此方案对倾斜开关的品质和一致性需求较高，倾斜开关的品质和一致性对计数的准确度都有影响；
5.2、三轴加速度传感器芯片 控制芯片组合的控制方案，此方案中三轴加速度传感器芯片的成本较高，且三轴传感器芯片的静态功耗偏大，使得整体方案的成本和功耗都偏大，不适用于超长待机的电池供电产品。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路。本实用新型旨在解决现有技术中成本高以及功耗大的技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路，其包括：
9.滚珠倾斜开关电路；
10.电容式接近感应电路，所述电容式接近感应电路的输入端与所述滚珠倾斜开关电路的输出端电连接，其用于实现所述滚珠倾斜开关电路的动作检测；
11.主控电路，所述主控电路的输入端与所述电容式接近感应电路的输出端电连接，所述主控电路的输出端与所述电容式接近感应电路的输入端电连接，其用于实现所述滚珠倾斜开关电路的信号检测；
12.按键电路，所述按键电路的输出端与所述主控电路的输入端电连接，其用于实现用户操作；
13.指示电路，所述指示电路的输入端与所述主控电路的输出端电连接，其用于显示滤芯使用状况；以及
14.供电电路，其输出端分别与所述主控电路的输入端、所述电容式接近感应电路的输入端、所述滚珠倾斜开关电路的输入端、所述按键电路的输入端以及所述指示电路的输入端电连接以实现供电。
15.作为本实用新型一种优选的方案，所述供电电路包括电池bt1、电容c1和电容c2，
所述电池bt1的正极端分别与所述电容c1的一端以及所述电容c2的一端连接，所述电池bt1的负极端、所述电容c1的另一端以及所述电容c2的负极端均连接所述主控电路的gnd接地端。
16.作为本实用新型一种优选的方案，所述主控电路包括主控单片机芯片u1、电容c3和电容c4，所述主控单片机芯片u1的4引脚以及5引脚均与所述电池bt1的vcc端连接，所述主控单片机芯片u1的12引脚和13引脚均连接gnd接地端，所述电容c3和所述电容c4并联，所述电容c3的一端以及所述电容c4的一端均连接所述电池bt1的vcc端，所述电容c3的另一端以及所述电容c4的另一端均连接所述主控单片机芯片u1的gnd接地端。
17.作为本实用新型一种优选的方案，所述主控单片机芯片u1的型号为upt9891b。
18.作为本实用新型一种优选的方案，所述滚珠倾斜开关电路包括电阻r2和倾斜开关sw2，所述电阻r2的一端与所述电池bt1的vcc端连接，所述倾斜开关sw2的a引脚分别连接所述电阻r2的另一端以及主控单片机芯片u1的6引脚，所述倾斜开关sw2的com引脚与所述电池bt1的gnd接地端连接。
19.作为本实用新型一种优选的方案，所述电容式接近感应电路包括接近感应芯片u2、电阻r3、电容c5和电容c6，所述接近感应芯片u2的1引脚与所述主控单片机芯片u1的3引脚连接，所述电阻r3的一端与所述倾斜开关sw2的b引脚连接，所述电阻r3的另一端分别与所述电容c5的一端以及所述接近感应芯片u2的3引脚连接，所述电容c5的另一端以及所述接近感应芯片u2的2引脚均连接所述电池bt1的gnd接地端，所述电容c6的一端分别连接所述接近感应芯片u2的4引脚、5引脚以及所述主控单片机芯片u1的16引脚，所述电容c6的另一端与所述电池bt1的gnd接地端连接，所述接近感应芯片u2的6引脚连接所述电池bt1的gnd接地端。
20.作为本实用新型一种优选的方案，所述接近感应芯片u2的型号为upt8616s，所述倾斜开关sw2为双方向3路滚珠倾斜开关。
21.作为本实用新型一种优选的方案，所述按键电路包括电阻r1和按键sw1，所述电阻r1的一端连接所述电池bt1的vcc端，所述电阻r1的另一端分别连接所述主控单片机芯片u1的8引脚以及所述按键sw1的一端，所述按键sw1的另一端连接所述电池bt1的gnd接地端。
22.作为本实用新型一种优选的方案，所述指示电路包括led灯d1a、led灯d1b、led灯d2a、led灯d2b、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电阻r7，所述电阻r4的一端连接所述主控单片机芯片u1的10引脚，所述电阻r4的另一端连接所述led灯d1a的阳极，所述led灯d1a的阴极连接所述电池bt1的gnd接地端，所述电阻r5的一端连接所述主控单片机芯片u1的2引脚，所述电阻r5的另一端连接所述led灯d1b的阳极，所述led灯d1b的阴极连接所述电池bt1的gnd接地端；
23.所述电阻r6的一端连接所述主控单片机芯片u1的9引脚，所述电阻r6的另一端连接所述led灯d2a的阳极，所述led灯d2a的阴极连接所述电池bt1的gnd接地端，所述电阻r7的一端连接主控单片机芯片u1的7引脚，所述电阻r7的另一端连接所述led灯d2b的阳极，所述led灯d2b的阴极连接所述电池bt1的gnd接地端。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
25.（1）本实用新型相对于市面上使用三轴加速度传感器来检测倾斜状态的滤芯计数器电路，具有成本更低、静态功耗更低的优点。
26.（2）本实用新型相对于市面上只使用一个倾斜开关来检测倾斜状态的滤芯计数器电路，具有检测更准确可靠、滤芯使用计数受倾斜开关不同品质影响更低的优点。
27.（3）本实用新型还可以应用于其他需要使用到检测倾斜开关信号的技术领域中，通用性强。
附图说明
28.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
29.图1为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路的功能框图；
30.图2为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中主控电路处的电路原理图；
31.图3为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中电容式接近感应电路处的电路原理图；
32.图4为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中滚珠倾斜开关电路处的电路原理图；
33.图5为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中按键电路处的电路原理图；
34.图6为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中指示电路处的电路原理图；
35.图7为本实用新型一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路中供电电路处的电路原理图。
36.图中：
37.100、主控电路；
38.200、电容式接近感应电路；
39.300、滚珠倾斜开关电路；
40.400、按键电路；
41.500、指示电路；
42.600、供电电路。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.实施例1：
45.请参阅图1-图7，本实用新型提供以下技术方案：
46.一种基于滤芯计数器的倾斜开关检测电路，其由主控电路100、电容式接近感应电路200、滚珠倾斜开关电路300、按键电路400、指示电路500以及供电电路600构成，滚珠倾斜开关电路300的输出端与电容式接近感应电路200的输入端电连接，电容式接近感应电路
200用于实现滚珠倾斜开关电路300的动作检测，继而获取倾斜信息，最终将倾斜信息反馈至主控电路100上；电容式接近感应电路200的输出端与主控电路100的输入端电连接，主控电路100的输出端与电容式接近感应电路200的输入端电连接，主控电路100用于实现滚珠倾斜开关电路300的信号检测；按键电路400的输出端与主控电路100的输入端电连接，其用于实现用户操作；主控电路100的输出端与指示电路500的输入端电连接，指示电路500用于显示滤芯使用状况；供电电路600输出端分别与主控电路100的输入端、电容式接近感应电路200的输入端、滚珠倾斜开关电路300的输入端、按键电路400的输入端以及指示电路500的输入端电连接以实现供电，主控电路100、电容式接近感应电路200、滚珠倾斜开关电路300、按键电路400、指示电路500以及供电电路600具体如下阐述：
47.请参阅图2和图7，供电电路600包括电池bt1、电容c1和电容c2，电池bt1的正极端分别与电容c1的一端以及电容c2的一端连接，电池bt1的负极端、电容c1的另一端以及电容c2的负极端均连接主控电路100的gnd接地端（即后续主控单片机芯片u1的gnd接地端）；
48.请继续参阅图2和图7，主控电路100包括主控单片机芯片u1、电容c3和电容c4，主控单片机芯片u1的4引脚以及5引脚均与电池bt1的vcc端连接，主控单片机芯片u1的12引脚和13引脚均连接gnd接地端，电容c3和电容c4并联，电容c3的一端以及电容c4的一端均连接电池bt1的vcc端，电容c3的另一端以及电容c4的另一端均连接主控单片机芯片u1的gnd接地端，优选地，主控单片机芯片u1的型号为upt9891b；
49.请参阅图2、图4和图7，滚珠倾斜开关电路300包括电阻r2和倾斜开关sw2，电阻r2的一端与电池bt1的vcc端连接，倾斜开关sw2的a引脚分别连接电阻r2的另一端以及主控单片机芯片u1的6引脚，倾斜开关sw2的com引脚与电池bt1的gnd接地端连接；
50.请参阅图2、图3、图4和图7，电容式接近感应电路200包括接近感应芯片u2、电阻r3、电容c5和电容c6，接近感应芯片u2的1引脚与主控单片机芯片u1的3引脚连接，电阻r3的一端与倾斜开关sw2的b引脚连接，电阻r3的另一端分别与电容c5的一端以及接近感应芯片u2的3引脚连接，电容c5的另一端以及接近感应芯片u2的2引脚均连接电池bt1的gnd接地端，电容c6的一端分别连接接近感应芯片u2的4引脚、5引脚以及主控单片机芯片u1的16引脚，电容c6的另一端与电池bt1的gnd接地端连接，接近感应芯片u2的6引脚连接电池bt1的gnd接地端，优选地，接近感应芯片u2的型号为upt8616s，倾斜开关sw2为双方向3路滚珠倾斜开关；
51.请参阅图2、图5和图7，按键电路400包括电阻r1和按键sw1，电阻r1的一端连接电池bt1的vcc端，电阻r1的另一端分别连接主控单片机芯片u1的8引脚以及按键sw1的一端，按键sw1的另一端连接电池bt1的gnd接地端；
52.请参阅图2和图7，指示电路500包括led灯d1a、led灯d1b、led灯d2a、led灯d2b、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电阻r7，电阻r4的一端连接主控单片机芯片u1的10引脚，电阻r4的另一端连接led灯d1a的阳极，led灯d1a的阴极连接电池bt1的gnd接地端，电阻r5的一端连接主控单片机芯片u1的2引脚，电阻r5的另一端连接led灯d1b的阳极，led灯d1b的阴极连接电池bt1的gnd接地端；
53.电阻r6的一端连接主控单片机芯片u1的9引脚，电阻r6的另一端连接led灯d2a的阳极，led灯d2a的阴极连接电池bt1的gnd接地端，电阻r7的一端连接主控单片机芯片u1的7引脚，电阻r7的另一端连接led灯d2b的阳极，led灯d2b的阴极连接电池bt1的gnd接地端；
54.接近感应芯片u2的3引脚作为倾斜开关sw2信号检测脚，即使倾斜开关sw2因为使用时间较长，导致倾斜开关sw2内的滚珠附着上粉尘，继而使得倾斜开关sw2倾斜时滚珠不能与弹片导通，本实用新型通过接近感应芯片u2的3引脚采集滚珠与弹片之间电容的变化，继而能准确地检测到倾斜开关sw2发生了倾斜，最终准确地将倾斜信号通过接近感应芯片u2的1引脚反馈到主控单片机芯片u1的3引脚上，从而辅助主控单片机芯片u1有效且准确地检测到倾斜开关sw2的每一次倾斜动作，避免了因倾斜开关sw2故障导致滤芯计数器遗漏计数次数的问题；
55.电容c5为接近感应芯片u2调整3引脚检测倾斜开关信号灵敏度的电容，通过改变电容c5不同的容值，可调整检测倾斜开关信号的灵敏度。
56.实施例2：
57.实施例1中的upt9891b芯片，其内部采用4位精简指令集单片机内核为核芯，内部集成一次可编程程序存储器（otp rom）、数模转换电路（adc）、静态数据存储器（sram）、低电压复位电路（线圈lvr）、看门狗电路（wdt）、定时器1与定时器2、内部振荡电路（irc）、端口控制电路（gpio）；
58.通过单片机软件编写并通过烧录器将最终的二进制代码烧录到程序存储器可以实现不同功能的小家电方案；
59.本实用新型具有高度集成，计数准确度高，功耗低，控制灵活等特点，本电路中upt9891b芯片采用低成本的sop16脚位封装，不同的脚位顺序都在本实用新型的保护范围内，同时在原有的基础上加减电容的方案都在本专利的保护范围内。
60.实施例3：
61.实施例1中的电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5以及c6均为滤波电容；
62.led灯d1a、led灯d1b、led灯d2a以及led灯d2b均为发光二极管；
63.电池bt1为3.0v的纽扣电池。
64.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。