新型节水水龙头设计说明书.doc

第八届全国大学生节能减排大赛新型多功能水龙头设计说明书项目名称： 新型节水水龙头 学校全称： 德州学院 团队成员： XX 指导老师： XX 新型节水水龙头设计者：XX（德州学院，机电工程学院，德州253023）摘要:本产品为一种节水水龙头，研制目的是达到节约用水的目的。本水龙头利用上置的储水装置，达到定量用水的效果，且水龙头开启时装置不储水，关闭后再储水的效果。在进出管道口有小型发电装置，利用水流冲刷作用发电，储存后供人们使用。此外，水龙头具有智能提示功能，在使用时会出现当时的天气或励志名言，水流尽时提示人们关闭水龙头让装置充水以便再次使用。关键词：节水水龙头、智能、定量储水、单片机控制联系人：XXX1 研制背景及意义地球上虽有约71%的区域被水覆盖，但能供人类使用的可用淡水却只占水总量的2.53%,能直接供人类使用的却只占淡水总量的0.3%。但是随着工业化进程不断加快，人口不断地增长，导致水资源的消耗也随之不断增加。生活中各种对水的不合理开发与利用造成的水资源的浪费。这就要求我们节约每一滴水，节约用水要从身边的小事做起。本产品为节水水龙头，可杜绝生活中水龙头长流水的现象，已达到节约用水的目的。2 主要功能和性能指标本产品不仅能控制水流的大小，还根据日常生活，给水龙头设计了几项新的功能。水龙头上端装有储水管，人们一次用水量小于储水管内水容量，且只有将水龙头关闭才会再次往里面储蓄水，如果你用洗手液时没有关闭水龙头，那么里面的水流完以后就只能等再次充满水后才能用，所以这样既能节约水源又能让人们养成及时关闭水龙头的良好习惯。在储存管上安置了灯，通过透明的外玻璃储水管能清晰地显示水量的剩余，能让人们提前看到水的剩余量，更好的利用好储存管中的水，并且还能节约一下水资源，不浪费一点一滴。水龙头上面还装置了智能提示功能和显示屏，当人们使用水时它可以随机提示人们天气情况，值或者是励志名言，洗漱时还能够有音乐播放使人沉浸在轻松的氛围中，让人们放松一下，有一个美好的心情。并且本实用多功能新型水龙头具有安全卫生、使用方便、性能齐全等特点，可广泛应用于公共场合。3 设计方案 3.1 创作思路及工作流程图传统水龙头功能单一，在使用过程中，经常发生用过之后忘记关闭水龙头，从而造成大量的水白白流失，造成浪费，本产品在满足传统水龙头使用的前提下设计，做到定量节约用水。其目的是降低水资源的浪费以及对使用者起到一个警示提醒的3作用。以下为新型多功能水龙头的创作思路：1. 在水管之间加一个水箱，每次洗手只能用定量的水量。上行水管高度高于出水口，水箱在剩余下降到一定水位之后，感应器会传输至控制器，从而使下行水管断水；？2. 在上行管和下行管分别装置一个微型水流发电机，通过水力发电供LED显示屏工作，LED显示屏可以显示警示标语或天气情况等便民信息。3. 在水箱上用不同颜色透明的膜贴在外侧，提醒使用者剩余水量。下面是我们设计的新式节水水龙头的工作流程图3.2设计理念 新型节水水龙头的设计理念主要是绿色设计，人性化设计等。在设计上，这主要设计理念与之相对应体现在：体现人类对环境的环保意识， 体现对人的关怀。 本产品整个装置不用使用任何外力提供能源，并且利用水力发电供LED灯使用，体现绿色设计的设计理念；LED灯显示标语或者便民信息，体现了人性化设计。3.3 产品设计步骤：1.调查了解本产品的市场需求，来确定产品的合理性和经济性；2.对产品结构外观进行探究商讨，确定产品模型尺寸，材料；3.产品设计出图； 4.设计完成后，制作购买准备所需材料，按图纸进行加工制作；5.检查产品，进行外观包装。4 工作原理及性能分析这款新型水龙头不仅减小流量，还设计一机构，水龙头从透明蓄水管中释放用水，而只有使用者将水龙头关闭，蓄水管才会自动蓄满水，如此一来，如果您在取用洗手液的时候没有将水龙头关闭，那么蓄水管内的水流出完毕之后，您便需要将水龙头关闭，再等待一段时间方能继续使用水龙头中的水。通过水流流速所产生的动力驱动微型发电机发电，发电机转换产生的电能供LED 灯以及各个传感器的工作。压力传感器将水压信号传至单片机，单片机根据压力情况控制LED灯的亮度，用户可根据灯光变化得知用水量。 现如今，水资源越来越贫瘠，节约水资源已经是我们面临的重大责任，现在的节水龙头只是在一定程度上达到目的，但是由于人为原因以及螺丝的老化会使得水龙头喷头损坏导致水资源的流逝，而这款水龙头却恰恰从控制水流大小出发角度，让人们知道养成节约用水的良好习惯，并且管壁上的智能提示也为人们的生活得到适当的放松。 这款水龙头旨在造价成本低，高度的节能性以及人性化的创意使得易于操作，性价比较低，超低消耗，外观新颖，使人们养成节约用水的习惯。图1为节水水龙头的外观图。图1节水水龙头效果图（C-4D环境）如图2为控制led灯管和显示屏的单片机为核心的控制系统：图2最小系统如图3显示屏样品：图3显示屏样品5 创新点及应用（1） 此水龙头具有双开关限水管，高效率的实现对水流量的控制与管理，由此达到节水目的。（2） 外形独特新颖，透明的外玻璃储水管能清晰的显示水量剩余。（3） 外玻璃储水管的内部附有防水LED灯，灯光随着水量的变化而变化，照映水中使水色也随之变化，从而提示水量的不断减少，可更好更形象的提醒使用者节约用水。（4） 进、出水口处装有水流发电机，可积攒少许电量来供能。（5） 外玻璃的前表面附有小型显示屏，主要提示人们储水管没水了，须关闭后才能继续使用。此显示屏还可智能提示人们天气状况，PM值或者励志名言等等。（6） 高度的节能性与人性化相互结合，使操作流程简单方便且让人易于上手，将人机交互这一优点最大化6结束语新型节水水龙头中在实际应用中具有高节水率，结构设计新颖独特，智能化程度高等特点。独特的节水结构，智能化的提示，新式而独特的外观构成了新型节水水龙头。这既是我们作品的组成也是我们有别于其他水龙头的优势所在。使用我们的水龙头不仅能在愉悦的心情中节约了水资源，更有可能养成我们随手关水龙