基于R5F100LE MCU的智能馬桶方案

方案描述

本方案采用RL78系列R5F100LEAFP作為智能馬桶的主控，實現智能馬桶的著座檢測，室溫檢測，翻蓋，沖刷，進水，除臭，噴桿清洗消毒，座圈加熱，烘干等功能的智能控制。遙控器采用R5F1026A實現與馬桶的紅外通訊控制，并且具備超低功耗特性，適合在簡單，低端遙控器端的應用，提供智能馬桶整體的完好體驗。該方案運行穩定可靠。

1RL78系列芯片特性

方案選用了R5F100LE作為主控MCU，其具備以下豐富外設資源：

內置大容量64K FLASH ROM，針對馬桶多樣的智能控制應用，提供了更多實現的可能。

具備10bit高精度ADC，適用于馬桶的座圈溫度檢測，烘干風機電流采樣，電池電量檢測等功能。

內置大容量的4K Data Flash，能保存用戶的設定數據和用戶大量的使用數據。

具備豐富的PWM輸出，對于在馬桶可能實現的占空比需求提供了更多的選擇。

支持超低功耗，對于遙控器鋰電應用或智能馬桶無市電輸入，需要電池供電應用場景提高了超長續航的能力。

2ISL85003 DCDC

3PS2911光耦

4BCR16FM可控硅

5HS3003高性能溫濕度傳感器

6RH9N0611語音芯片

7開發環境

瑞薩CS+開發環境，集成代碼生成器，支持在線調試仿真，方便用戶開發。

8智能馬桶應用框圖

9各部分電路概述

市電輸入經過ACDC轉換到DC12V/5A，經DCDC ISL85003同步降壓到5V/3A。同時經二極管壓降到9V電池，以提供給脈沖閥供電，在無市電輸入時，也可以進行馬桶的沖水操作。

12V電磁閥電路由單片機IO控制MOS的導通實現進水操作，給到脈沖閥與分配閥進行后端的裙邊沖水與底部沖水，噴桿的清洗等。

座圈加熱，烘干風機的加熱電路，結合過零檢測輸入，由單片機IO輸出控制光耦與可控硅BCR16FM的雙向導通，實現座圈與烘干風機的加熱。

馬桶由微波組件輸入檢測信號給到MCU，以判定人是否靠近、開啟或閉合翻蓋。

噴桿清洗與水路分配閥組件的電路由單片機GPIO輸出經達靈頓管后驅動。

翻蓋板與沖刷電機板與單片機進行串口通訊，實現翻蓋的開啟閉合，與沖水操作的開啟。

除臭風機、空氣泵和烘干風機電路由IO輸出低電平驅動MOS導通開啟工作?？諝獗脡嚎s空氣給到噴桿噴水清洗。

遙控器采用RL78 R5F1026A 20pin引腳控制，具備超低功耗特性，可達0.5uA以下，滿足低端，簡單的遙控應用，與主控MCU進行紅外通訊。

座圈溫度由ADC采集NTC實現精準的溫度恒溫控制，實現更好的用戶體驗。

溫濕度數據由高精度，高性能HS3003溫濕度傳感器，通過I2C通訊接口獲得周邊的溫濕度數據。

瑞薩RH9N0611離線語音模塊與用戶語音交互，通過識別命令詞與MCU串口通訊，進行功能操作，內置針對馬桶工作環境的噪聲濾波算法，給用戶提供免接觸、便捷、舒心的用戶體驗。

審核編輯：湯梓紅