一種高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的制作方法

本發明涉及一種高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器，屬于智能家居技術領域。

背景技術：

隨著生活水品的不斷提高，養花、養魚逐漸成為人們業余生活中陶冶心境的方式，讓人們暫時逃離繁重的工作節奏中，在養花、養魚的過程中尋求暫時的放松，養花，人們需要澆水、修枝，給花澆的水會由花盆底部自動流出，無需再次操作，而對于養魚來說，喂食是必不可少的步驟，還有就是換水，隨著魚兒在水中的生活，以及時間的推移，水中難免會存在一些臟污，此時，人們就會選擇換水操作，而這一操作對于小魚缸來說還好，但要是大魚缸來說，可就相當麻煩了，相當費事費力，這不僅達不到放松身心的目的，反倒勞累的身體。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種針對現有魚缸換水問題，采用全新結構設計，能夠自動實現水體清理的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器，包括頂部敞口的桶體、網袋、高度為1cm-2cm的首尾相連的引水圈、各種預設高度的支撐架、配重、隔板、微型水泵、控制模塊，以及分別與控制模塊相連接的電源、水流流速傳感器、控制按鈕、電機驅動電路；微型水泵經過電機驅動電路與控制模塊相連接，電源經過控制模塊分別為水流流速傳感器、控制按鈕進行供電，同時，電源依次經過控制模塊、電機驅動電路為微型水泵進行供電；其中，引水圈的尺寸與桶體頂部敞開口的尺寸相適應，引水圈設置在桶體頂部敞開口，且彼此位置相對，引水圈底邊一周上設置至少四個通孔，構成鏤空結構；隔板的外徑與桶體的內徑相適應，隔板設置于桶體內部距底面預設高度的位置，隔板與桶體內部底面相平行，且隔板邊緣與桶體內壁密封相連，隔板表面設置一個貫穿其上下面的流水孔，水流流速傳感器設置于該流水孔中；網袋的開口口徑與桶體頂部敞開口的口徑相適應，網袋的深度小于桶體頂部敞開口到隔板所設位置的深度，網袋置于桶體中，且網袋的開口與桶體頂部敞開口活動連接；桶體的底部與支撐架上支撐板的頂面活動連接；控制模塊、電源和電機驅動電路設置于桶體的外表面，并覆蓋防水層；電機驅動電路包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接控制模塊的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在微型水泵的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與控制模塊相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊相連接；微型水泵通過固定支架固定設置于桶體的外表面，并覆蓋防水層；微型水泵的進水孔通過管路與桶體的內底部相連通；控制按鈕通過防水導線與控制模塊相連接；配重通過連接件設置于支撐架上支撐板的底面上，且配重的重量大于整個高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在水中的浮力。

作為本發明的一種優選技術方案：所述微型水泵為微型無刷電機水泵。

作為本發明的一種優選技術方案：所述控制模塊為微處理器。

作為本發明的一種優選技術方案：所述微處理器為ARM處理器。

作為本發明的一種優選技術方案：所述電源為紐扣電池。

本發明所述一種高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器，針對現有魚缸換水問題，采用全新結構設計，根據魚缸內部高度，選擇合適高度的支撐架將所設計桶體支撐起來，使得桶體敞開口上所設置引水圈的頂部與魚缸中水面的高度相平齊，則在魚缸中的水由引水圈底邊一周鏤空結構流入桶體的水流帶動下，浮于水面的臟污會順著水流流入桶體中，并落入網袋中進行收集，與此同時，基于桶體中所設計隔板，并結合設計位于隔板上流水孔中的水流流速傳感器，以水流流速檢測結果為依據，通過具體所設計的電機驅動電路，針對所設計微型水泵進行智能控制，在微型水泵的工作下，將流入桶體中的水再次抽離出桶體，并回歸至魚缸中，保持桶體中的水低于隔板所在高度，如此魚缸實現清潔，大大提高了魚缸的清潔效率；

（2）本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器中，針對微型水泵，進一步設計采用微型無刷電機水泵，使得本發明所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器具有高效的魚缸清潔操作，又能保證其工作過程不對周圍環境產生噪聲影響，體現了設計過程中的人性化設計；

（3）本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器中，針對控制模塊，進一步設計采用微處理器，并具體設計采用ARM處理器，一方面能夠適用于后期針對高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；

（4）本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器中，針對電源，進一步設計采用紐扣電池，小巧的體積能夠有效控制所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的整體重量，進一步提高實際應用的便捷性。

附圖說明

圖1是本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的結構示意圖；

圖2是本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器中電機驅動電路的示意圖。

其中，1. 桶體，2. 網袋，3. 引水圈，4. 支撐架，5. 配重，6. 控制模塊，7. 電源，8. 微型水泵，9. 水流流速傳感器，10. 控制按鈕，11. 通孔，12. 固定支架，13. 連接件，14. 隔板，15. 電機驅動電路。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明設計了一種高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器，包括頂部敞口的桶體1、網袋2、高度為1cm-2cm的首尾相連的引水圈3、各種預設高度的支撐架4、配重5、隔板14、微型水泵8、控制模塊6，以及分別與控制模塊6相連接的電源7、水流流速傳感器9、控制按鈕10、電機驅動電路15；微型水泵8經過電機驅動電路15與控制模塊6相連接，電源7經過控制模塊6分別為水流流速傳感器9、控制按鈕10進行供電，同時，電源7依次經過控制模塊6、電機驅動電路15為微型水泵8進行供電；其中，引水圈3的尺寸與桶體1頂部敞開口的尺寸相適應，引水圈3設置在桶體1頂部敞開口，且彼此位置相對，引水圈3底邊一周上設置至少四個通孔11，構成鏤空結構；隔板14的外徑與桶體1的內徑相適應，隔板14設置于桶體1內部距底面預設高度的位置，隔板14與桶體1內部底面相平行，且隔板14邊緣與桶體1內壁密封相連，隔板14表面設置一個貫穿其上下面的流水孔，水流流速傳感器9設置于該流水孔中；網袋2的開口口徑與桶體1頂部敞開口的口徑相適應，網袋2的深度小于桶體1頂部敞開口到隔板14所設位置的深度，網袋2置于桶體1中，且網袋2的開口與桶體1頂部敞開口活動連接；桶體1的底部與支撐架4上支撐板的頂面活動連接；控制模塊6、電源7和電機驅動電路15設置于桶體1的外表面，并覆蓋防水層；如圖2所示，電機驅動電路15包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接控制模塊6的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在微型水泵8的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與控制模塊6相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊6相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊6相連接；微型水泵8通過固定支架12固定設置于桶體1的外表面，并覆蓋防水層；微型水泵8的進水孔通過管路與桶體1的內底部相連通；控制按鈕10通過防水導線與控制模塊6相連接；配重5通過連接件13設置于支撐架4上支撐板的底面上，且配重5的重量大于整個高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在水中的浮力。上述技術方案所設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器，針對現有魚缸換水問題，采用全新結構設計，根據魚缸內部高度，選擇合適高度的支撐架4將所設計桶體1支撐起來，使得桶體1敞開口上所設置引水圈3的頂部與魚缸中水面的高度相平齊，則在魚缸中的水由引水圈3底邊一周鏤空結構流入桶體1的水流帶動下，浮于水面的臟污會順著水流流入桶體1中，并落入網袋2中進行收集，與此同時，基于桶體1中所設計隔板14，并結合設計位于隔板14上流水孔中的水流流速傳感器9，以水流流速檢測結果為依據，通過具體所設計的電機驅動電路15，針對所設計微型水泵8進行智能控制，在微型水泵8的工作下，將流入桶體1中的水再次抽離出桶體1，并回歸至魚缸中，保持桶體1中的水低于隔板14所在高度，如此魚缸實現清潔，大大提高了魚缸的清潔效率。

基于上述設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器技術方案的基礎之上，本發明還進一步設計了如下優選技術方案：針對微型水泵8，進一步設計采用微型無刷電機水泵，使得本發明所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器具有高效的魚缸清潔操作，又能保證其工作過程不對周圍環境產生噪聲影響，體現了設計過程中的人性化設計；針對控制模塊6，進一步設計采用微處理器，并具體設計采用ARM處理器，一方面能夠適用于后期針對高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；針對電源7，進一步設計采用紐扣電池，小巧的體積能夠有效控制所設計高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器的整體重量，進一步提高實際應用的便捷性。

本發明設計的高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在實際應用過程當中，具體包括頂部敞口的桶體1、網袋2、高度為1cm-2cm的首尾相連的引水圈3、各種預設高度的支撐架4、配重5、隔板14、微型無刷電機水泵、ARM處理器，以及分別與ARM處理器相連接的紐扣電池、水流流速傳感器9、控制按鈕10、電機驅動電路15；微型無刷電機水泵經過電機驅動電路15與ARM處理器相連接，紐扣電池經過ARM處理器分別為水流流速傳感器9、控制按鈕10進行供電，同時，紐扣電池依次經過ARM處理器、電機驅動電路15為微型無刷電機水泵進行供電；其中，引水圈3的尺寸與桶體1頂部敞開口的尺寸相適應，引水圈3設置在桶體1頂部敞開口，且彼此位置相對，引水圈3底邊一周上設置至少四個通孔11，構成鏤空結構；隔板14的外徑與桶體1的內徑相適應，隔板14設置于桶體1內部距底面預設高度的位置，隔板14與桶體1內部底面相平行，且隔板14邊緣與桶體1內壁密封相連，隔板14表面設置一個貫穿其上下面的流水孔，水流流速傳感器9設置于該流水孔中；網袋2的開口口徑與桶體1頂部敞開口的口徑相適應，網袋2的深度小于桶體1頂部敞開口到隔板14所設位置的深度，網袋2置于桶體1中，且網袋2的開口與桶體1頂部敞開口活動連接；桶體1的底部與支撐架4上支撐板的頂面活動連接；ARM處理器、紐扣電池和電機驅動電路15設置于桶體1的外表面，并覆蓋防水層；電機驅動電路15包括第一NPN型三極管Q1、第二NPN型三極管Q2、第三PNP型三極管Q3、第四PNP型三極管Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接ARM處理器的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極管Q1的集電極、第二NPN型三極管Q2的集電極；第一NPN型三極管Q1的發射極和第二NPN型三極管Q2的發射極分別連接在微型無刷電機水泵的兩端上，同時，第一NPN型三極管Q1的發射極與第三PNP型三極管Q3的發射極相連接，第二NPN型三極管Q2的發射極與第四PNP型三極管Q4的發射極相連接；第三PNP型三極管Q3的集電極與第四PNP型三極管Q4的集電極相連接，并接地；第一NPN型三極管Q1的基極與第三PNP型三極管Q3的基極相連接，并經第二電阻R2與ARM處理器相連接；第二NPN型三極管Q2的基極經第三電阻R3與ARM處理器相連接；第四PNP型三極管Q4的基極經第四電阻R4與ARM處理器相連接；微型無刷電機水泵通過固定支架12固定設置于桶體1的外表面，并覆蓋防水層；微型無刷電機水泵的進水孔通過管路與桶體1的內底部相連通；控制按鈕10通過防水導線與ARM處理器相連接；配重5通過連接件13設置于支撐架4上支撐板的底面上，且配重5的重量大于整個高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在水中的浮力。實際應用中，根據魚缸內部高度，選擇合適高度的支撐架4，將桶體1的底部與支撐架4上支撐板的頂面活動連接，由于配重5通過連接件13設置于支撐架4上支撐板的底面上，且配重5的重量大于整個高效匹配水流平衡驅動式家居魚缸清洗器在水中的浮力，則在配重5的作用下，將連接有支撐架4的桶體1置于魚缸中，由支撐架4的底部支撐在魚缸的底面，并使得桶體1敞開口上所設置引水圈3的頂部與魚缸中水面的高度相平齊，同時，使用者通過控制按鈕10向ARM處理器發送工作指令，ARM處理器根據該工作指令，控制與之相連接的水流流速傳感器9開始工作，實時檢測獲得水流流速檢測結果，并返回給ARM處理器，由ARM處理器針對所接收到的水流流速檢測結果進行分析，并進行相應控制；在桶體1配合支撐架4的位置設計下，位于引水圈3周圍的水就會流向引水圈3底邊一周的鏤空結構，并經該鏤空結構流向桶體1中，與此同時，在涌入鏤空結構的水流的帶動作用下，漂浮于魚缸水面中大臟污就會順著水流流向引水圈3中，并由引水圈3落入桶體1中活動設置的網袋2中，通過網袋2針對臟污進行收集，由于是網袋2，則流入桶體1中的水會落到隔板14的上表面，并經隔板14所設計的流水孔向桶體1的底部流去，在此過程中，設置于流水孔中，并開始工作的水流流速傳感器9實時檢測獲得水流流速檢測結果，并反饋給ARM處理器，ARM處理器根據所獲得的水流流速檢測結果進行相應控制，其中，水流流速檢測結果大于0，則ARM處理器經電機驅動電路15控制微型無刷電機水泵工作，其中，ARM處理器向電機驅動電路15發送工作控制命令，由電機驅動電路15根據所接收到的工作控制命令生成相應的工作控制指令，并發送給微型無刷電機水泵，控制微型無刷電機水泵開始工作，由微型無刷電機水泵將流入桶體1底部的水排至魚缸中，并且ARM處理器根據所獲得的水流流速檢測結果，調節控制微型無刷電機水泵工作中所控制的排水速度，其中，其中，ARM處理器根據水流流速檢測結果向電機驅動電路15發送工作調速控制命令，由電機驅動電路15根據所接收到的工作調速控制命令生成相應的工作調速控制指令，并發送給微型無刷電機水泵，調整微型無刷電機水泵的排水速率，使得微型無刷電機水泵的排水速度大于等于水流流速傳感器9所檢測的水流流速檢測結果，如此，一方面始終保持桶體1底部的積水低于隔板14所在位置，另一方面，使得魚缸中的水能始終保持經引水圈3底部鏤空結構流入桶體1的狀態，則在此水流狀態的帶動下，魚缸水面上臟污才能時時流入網袋2中，實現臟污的收集，如此魚缸實現清潔，大大提高了魚缸的清潔效率。

上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。