Привет Хабровчане. !
Предыстория
Моя прошлая статья вызвала небольшой интерес и активное обсуждение объекта создания нового устройства и думаю, что многим было бы интересно почитать продолжение истории, оценить новые изыскания и успешные реализации в данном, интимном направлении:)
Итак, вкратце, кто не читал и полениться перечитать предыдущую статью напомню о моих мытарствах в части создания устройства которое могло бы сделать любой стандартный унитаз с бачком и кнопкой смыва бесконтактным и автоматическим. Мне удалось создать с нуля и вывести на рынок устройство не имеющего аналогов по своим характеристикам и функционалу.
История здесь -> https://habr.com/ru/post/461129/
Устройство было обозвано "СМЫВАТЕЛЕМ", одевается на кнопку смыва на бачке унитаза и превращает его в автоматический. В момент финальных разработок оказалось, что данным девайсом очень заинтересовались любители кошек, которые приучили своих питомцев к унитазу. Реализовав у себя автоматический смыв после посещения кошки эти люди высказали позитив, при котором для них открылась возможность уезжать из дома на длительный срок. и не ходить по пятам за питомцем в любое время дня и ночи. Приучив кошек к хождению на унитаз и избавившись от лотков, хозяева стали привязаны к "процессу". Эти люди сейчас довольны наличием автоматического решения. Про нас узнали и заказали устройства из 14 стран мира.
После того как разошлось более 4000 устройств могу озвучить еще одну категорию пользователей. Это люди с ограниченными возможностями, тем кому сложно или вообще невозможно нажать на кнопку. Мы вошли в программу реновации и рады быть полезными. Был изготовлен новый датчик, который крепиться к ободку сиденья унитаза и при поднятии с ободка пятой точки активируется мгновенный смыв. Датчик построен на всем известной базе сенсора TTP223
Продолжение истории
Эта статья - продолжении "банкета". Когда история получила широкую огласку в сети, довольно много читателей задали вопрос – «Для обычного туалета Вы сделали, а для инсталляции?» Автоматический смыв для инсталляций есть на рынке, но решения, которые предлагают производители стоит баснословных денег. К сожалению, не каждый производитель имеет в своей линейке такие решения. Естественно стали сыпаться предложения и вопросы как из рога изобилия. Если Вы возьметесь за реализацию, все ли «плюшки», которые есть в стандартном смывателе будут портированы в смыватели для инсталляций. А давайте для моей инсталляции произведённой ХХХХ производителем поэкспериментируете, а у меня кошка ходит на унитаз и меня инсталляция, у нас спортклуб и у нас постоянно ломают кнопки и.т.д.
Вдохновленный запросами, немного потупив как сделать то, к чему никогда не имел отношения было принято волевое решение - ваять! Первый шаг - определить основных игроков на рынке инсталляций. Сделал анализ того, что есть в интернет магазинах и магазинах города от основных игроков по продаже сантехники. На российском рынке в большей степени присутствуют изделия сл. производителей: GEBERIT. GRОHE, AlcaPLAST, CERSANIT. Беглый осмотр этих шедевров в магазине дал призрачное представление о способе реализации, поэтому посчитал нужным прикупить первый комплект и сделать рабочий автономный стенд. В котором реализовал круговорот воды, посредством насоса и датчика уровня из дополнительного внешнего бака в бак инсталляции. Первый выбор пал на инсталляцию GROHE. В данных инсталляциях используется воздушный тип активации механизма смыва. В кнопке стоит груша при нажатии на которую в трубку выдавливается некоторое количество воздуха и тем самым активируется смыв. Поиск автоматических решений от производителя дал понимание того, что в России они просто не предлагаются и стоят баснословных денег. Что-то около 100К р. После приобретения и изготовления стенда начался штурм мозга, что с этим делать. Естественно кнопка была разобрана и взору предстало это.
Первые мысли по интеграции были в корне не верные. Первоначальное решение – глубокая модернизация кнопки. Для реализации проекта было необходимо: 1. Разместить IR датчики в панели с кнопками. Высверлить два отверстия для излучающего IR светодиода и приемника 2. Разместить электронику на кнопке 3. Разместить сервопривод толкающий кнопку внутри заводской панели. При минимуме места и в отсутствии уверенности сделать это, не повреждая хром эти действия по интеграции пришлось признать утопичными и отметены.
Посчитал разумным подход, при котором технический комплект должен позволить модернизировать любую, даже уже смонтированную инсталляцию. Без замены или модернизации заводской панели с кнопками.
Пришел к мысли, что датчики необходимо разместить в отдельной панельке, которую в последующем тонким шлейфом подключить к блоку управления, который размещаем внутри ниши инсталляции.
Панель будем крепить под заводской панелью с кнопками. В блоке управления предусматриваем возможность постоянного подключения от блока питания. Внешняя панель имеет снизу MicroUSB разъем для зарядки, и он же является разъемом для внешних датчиков (для кошек / сенсорный/ и.т.д.)
Внешняя панель с датчиками. После получения бесценного опыта моделирования и создания прототипов смывателя для унитазов, разработать модель и распечатать много ума не нужно. Придать ей эстетический заводской вид – да это оказалось сложно, но возможно. Основная проблема была с поиском темного окошка необходимого размера, пропускающего 940nm IR излучателя. Упарился искать в Китае. Пришлось просить производителей больших пластин резать для меня панельки. Дорого, но что делать … Один умник прислал мне темно фиолетовые и зеленые. Не выставив панель на свет не определишь, а как оказалось они пропускаю разную длину волны. Ох сколько забраковал диодов пока не увидел разницу. Сейчас проверяю каждую партию :) Панели хромируем у ребят по соседству.
Теперь самое интересное. Т.к. механизм смыва инсталляций GROHE активируется объемом воздуха, посчитал разумным установить насос в разрыв трубки которая присоединяется к панели с кнопкой. Первые эксперименты показали работоспособность прототипа. За небольшим нюансом. Объем подаваемого воздуха должен быть выверен по объему, и после работы насоса давление в системе необходимо сбросить с помощью клапана. Дальше уже дело техники. Что мы делаем?
По старой привычке идем к патентному поверенному, рассказываем гениальную идею. В этот раз пошел дальше патентов по СМЫВАТЕЛЮ для унитазов … Если в предыдущем решении патентовал полезную модель, то в случае с инсталляцией оформил патент на ИЗОБРЕТЕНИЕ успешно доказав новизну конструкции.
Возвращаясь к технической части. База была готова. Электроника СМЫВАТЕЛЯ для унитаза работает стабильно. Однако потребовались некоторые изменения. Корректировка прошивки т.к. мы уходили от PIR датчика движения к инфракрасной паре излучатель-приемник и выверенная работа насоса. В связи с изменением алгоритмов были добавлены следующие удобства: 1. Активация сценария происходит только при условии нахождения перед датчиками не менее 5 секунд. 2. Смыв происходит дифференцировано по аналогии вложенных возможностей производителя – малый объем воды / большой объем воды. Т.е. если тело находится перед датчиками до минуты, забрасываем малое кол-во воздуха в систему. Если больше, то сливаем полный бак.
Для кошек
Добавили режим для кошек при котором сценарий запускается только по внешним датчикам. И позже появился третий «умный» режим - при котором, если в зоне действия внешнего датчика детектируется движение, то обращаемся к датчикам на внешней панели. Если там нет движения, то отсчитываем 90 секунд с последнего детектирования кота и активируем смыв. Если же перед верхними датчиками движение есть, то с большей вероятностью это человек и ничего не делаем. Теперь о сложностях и перспективах развития.
Эволюция
Есть один нюанс который не дает покоя. Если человек нажал на кнопку, и ушел, смыватель повторит за ним эту процедуру. Задача ближайшей перспективы: Оснастить модуль датчиком давления, который детектируют внешнее давление в системе. Т.е. нажал на кнопку, датчик определил давление и сбросил сценарий. Однако в текущий период, когда люди вообще бояться к чему-либо прикасаться данные усложнения конструкции считаю пока не актуальными. Что касается автономности. Пока батареи хватает на две недели активной работы. Как только заряд аккумулятора съезжает до 3.7. вольт, контроллер переходит в режим энергосбережения и подает на излучающий IR диод порционные импульсы один раз в 5 секунд, что существенно экономит энергию.
Монтаж
Крепление модуля внутри ниши производится с помощью зацепов за трубу ввода. В связи с повышенной влажностью электронику заливаю обильно лаком. Вскрывали модули, активно работающие 8 месяцев. Следов разрушающей коррозии нет.
Шлейф имеет толщину 0.3 мм и прекрасно почти без щелей проходит под панелью с кнопкой. На первых экземплярах клеил сверху внешней панели двухсторонний скотч, но со временем стало понятно, что если в задней части будет крюк – зацеп, то можно обойтись без наклейки. Панель крепиться надежно, сливается с общим дизайном заводской панели и с моей точки получилась эстетично.
В процессе эксплуатации вылезла необходимость регулировать яркость свечения IR светодиода. Туалеты у всех разные и в некоторых случаях свет отражался от белой двери. Были самопроизвольные смывы. Теперь есть возможность снизить яркость и соответственно расстояние качественного приема отраженного луча. Выставляю среднее 70 см. Что касается питания. В комплект модернизации кладу блок питания на 4.8 вольт для подключения к модулю (в случае, если предусмотрена розетка в нише) Модуль можно заряжать обыкновенным зарядчиком microUSB через внешнюю панель. За 5 часов аккумулятор заряжается до полного заряда. По стране разошлось пара десятком прототипов. Была пара возвратов, но проблемы выявлены и решены.
Моральная сторона и опасения давления со стороны производителя. Я ничего не украл, я не использую для активации смыва ни одной детали от производителя. Смыватель устанавливается в разрыв трубки по которой кнопка давит воздух. В комплект кладу дополнительную трубку для подключения кнопок инсталляции к управляющему модулю. Т.е. по факту модернизация инсталляции до автоматической производится без интеграции в механизм смыва.
Готов выслушать Ваши мнения, ответить на вопросы буду рад предложениям. Готовлю следующую статью о решении для инсталляций GEBERIT там все веселее. Механический смыв:)
С Уважением Дмитрий СМЫВАТЕЛЬ
