基于R5F100LE MCU的智能马桶方案

方案描述

本方案采用RL78系列R5F100LEAFP作为智能马桶的主控，实现智能马桶的着座检测，室温检测，翻盖，冲刷，进水，除臭，喷杆清洗消毒，座圈加热，烘干等功能的智能控制。遥控器采用R5F1026A实现与马桶的红外通讯控制，并且具备超低功耗特性，适合在简单，低端遥控器端的应用，提供智能马桶整体的完好体验。该方案运行稳定可靠。

1RL78系列芯片特性

方案选用了R5F100LE作为主控MCU，其具备以下丰富外设资源：

内置大容量64K FLASH ROM，针对马桶多样的智能控制应用，提供了更多实现的可能。

具备10bit高精度ADC，适用于马桶的座圈温度检测，烘干风机电流采样，电池电量检测等功能。

内置大容量的4K Data Flash，能保存用户的设定数据和用户大量的使用数据。

具备丰富的PWM输出，对于在马桶可能实现的占空比需求提供了更多的选择。

支持超低功耗，对于遥控器锂电应用或智能马桶无市电输入，需要电池供电应用场景提高了超长续航的能力。

2ISL85003 DCDC

3PS2911光耦

4BCR16FM可控硅

5HS3003高性能温湿度传感器

6RH9N0611语音芯片

7开发环境

瑞萨CS+开发环境，集成代码生成器，支持在线调试仿真，方便用户开发。

8智能马桶应用框图

9各部分电路概述

市电输入经过ACDC转换到DC12V/5A，经DCDC ISL85003同步降压到5V/3A。同时经二极管压降到9V电池，以提供给脉冲阀供电，在无市电输入时，也可以进行马桶的冲水操作。

12V电磁阀电路由单片机IO控制MOS的导通实现进水操作，给到脉冲阀与分配阀进行后端的裙边冲水与底部冲水，喷杆的清洗等。

座圈加热，烘干风机的加热电路，结合过零检测输入，由单片机IO输出控制光耦与可控硅BCR16FM的双向导通，实现座圈与烘干风机的加热。

马桶由微波组件输入检测信号给到MCU，以判定人是否靠近、开启或闭合翻盖。

喷杆清洗与水路分配阀组件的电路由单片机GPIO输出经达灵顿管后驱动。

翻盖板与冲刷电机板与单片机进行串口通讯，实现翻盖的开启闭合，与冲水操作的开启。

除臭风机、空气泵和烘干风机电路由IO输出低电平驱动MOS导通开启工作。空气泵压缩空气给到喷杆喷水清洗。

遥控器采用RL78 R5F1026A 20pin引脚控制，具备超低功耗特性，可达0.5uA以下，满足低端，简单的遥控应用，与主控MCU进行红外通讯。

座圈温度由ADC采集NTC实现精准的温度恒温控制，实现更好的用户体验。

温湿度数据由高精度，高性能HS3003温湿度传感器，通过I2C通讯接口获得周边的温湿度数据。

瑞萨RH9N0611离线语音模块与用户语音交互，通过识别命令词与MCU串口通讯，进行功能操作，内置针对马桶工作环境的噪声滤波算法，给用户提供免接触、便捷、舒心的用户体验。

　　审核编辑：汤梓红