一種基於單片機控制的智能水杯的製作方法

2023-06-11 14:59:07

本實用新型主要涉及一種智能水杯，更具體地說，涉及一種基於單片機控制的智能水杯。

背景技術：

隨著時代的進步，電子產品也日新月異，許多普通的日用品也逐漸地向電子化產品轉變，例如我們用的水杯，不僅僅在外型上有很多的樣式，也逐漸增的加了很多功能，已經不只是飲水的工具了，因此，如何讓水杯具有更實用性，多功能性是十分有價值意義的研究方向。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種基於單片機控制的智能水杯，其結構簡單，可以用於普通飲水，也可以用作衝泡奶粉，並將用戶的飲水量或者奶粉攝入量通過無線通信傳送給智慧型手機或者平板電腦終端，便於用戶查看一天的飲水量或者兒童的營養攝入量，還具有語音提示和音樂播放功能，便於用戶使用的同時還可以享受優美的音樂。

為解決上述技術問題，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯包括單片機、溫度檢測模塊、水位檢測模塊、濃度檢測模塊、按鍵模塊、存儲模塊、無線通信模塊、終端、顯示模塊、語音模塊、指示燈、報警模塊、音頻播放模塊、電源模塊，其結構簡單，可以用於普通飲水，也可以用作衝泡奶粉，並將用戶的飲水量或者奶粉攝入量通過無線通信傳送給智慧型手機或者平板電腦終端，便於用戶查看一天的飲水量或者兒童的營養攝入量，還具有語音提示和音樂播放功能，便於用戶使用的同時還可以享受優美的音樂。

其中，所述溫度檢測模塊的輸出端連接著單片機的輸入端；所述水位檢測模塊的輸出端連接著單片機的輸入端；所述濃度檢測模塊的輸出端連接著單片 機的輸入端；所述按鍵模塊的輸出端連接著單片機的輸入端；所述存儲模塊連接著單片機；所述無線通信模塊連接著單片機；所述終端通過無線通信模塊進行連接；所述單片機的輸出端連接著顯示模塊的輸入端；所述單片機的輸出端連接著語音模塊的輸入端；所述單片機的輸出端連接著指示燈的輸入端；所述單片機的輸出端連接著報警模塊的輸入端；所述單片機的輸出端連接著音頻播放模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著單片機的輸入端。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述單片機採用AVR單片機。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述語音模塊採用ISD4004晶片。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述存儲模塊採用SD存儲卡。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述溫度檢測模塊採用DS18B20。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述電源模塊採用可充電鋰電池。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述無線通信模塊採用藍牙模塊或者WIFI模塊。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯所述終端為手機或者平板電腦。

控制效果：本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯，其結構簡單，可以用於普通飲水，也可以用作衝泡奶粉，並將用戶的飲水量或者奶粉攝入量通過無線通信傳送給智慧型手機或者平板電腦終端，便於用戶查看一天的飲水量或者兒童的營養攝入量，還具有語音提示和音樂播放功能，便於用戶使用的同時還可以享受優美的音樂。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的硬體結構圖。

圖2為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的單片機電路原理圖。

圖3為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的語音電路原理圖。

圖4為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的存儲電路原理圖。

圖5為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的溫度檢測電路原理圖。

圖6為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的音頻播放電路原理圖。

圖7為本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的報警電路原理圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，本實施方式所述一種基於單片機控制的智能水杯包括單片機、溫度檢測模塊、水位檢測模塊、濃度檢測模塊、按鍵模塊、存儲模塊、無線通信模塊、終端、顯示模塊、語音模塊、指示燈、報警模塊、音頻播放模塊、電源模塊，其結構簡單，可以用於普通飲水，也可以用作衝泡奶粉，並將用戶的飲水量或者奶粉攝入量通過無線通信傳送給智慧型手機或者平板電腦終端，便於用戶查看一天的飲水量或者兒童的營養攝入量，還具有語音提示和音樂播放功能，便於用戶使用的同時還可以享受優美的音樂。

其中，所述溫度檢測模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，溫度檢測模塊用於檢測水溫信號，並將模擬水溫信號轉換為數位訊號傳送給單片機。

所述水位檢測模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，水位檢測模塊用於檢測水杯中的水位信息，並將檢測到的水位信息傳送給單片機。

所述濃度檢測模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，濃度檢測模塊用於檢測水杯中液體濃度信息，並將檢測到的濃度信息傳送給單片機。

所述按鍵模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，按鍵模塊用於將所需鍵入的信息傳送給單片機。

所述存儲模塊連接著單片機，存儲模塊用於存儲音樂文件和檢測的數據信息，並供單片機調用。

所述無線通信模塊連接著單片機，無線通信模塊用於傳輸檢測的數據信息。

所述終端通過無線通信模塊進行連接，終端用於接收水杯中的水溫信息及飲水量信息或者水杯中的液體濃度信息，方便查看了解用戶的飲水量。

所述單片機的輸出端連接著顯示模塊的輸入端，單片機用於向顯示模塊發送控制指令，顯示模塊根據控制指令進行顯示。

所述單片機的輸出端連接著語音模塊的輸入端，單片機用於向語音模塊發送控制指令，語音模塊根據控制指令進行語音播放。

所述單片機的輸出端連接著指示燈的輸入端，單片機用於向指示燈發送控制指令，指示燈根據控制指令進行發光。

所述單片機的輸出端連接著報警模塊的輸入端，單片機用於向報警模塊發送控制指令，報警模塊根據控制指令進行報警。

所述單片機的輸出端連接著音頻播放模塊的輸入端，單片機用於向音頻播放模塊發送控制指令，音頻播放模塊根據控制指令進行動作。

所述電源模塊的輸出端連接著單片機的輸入端，電源模塊用於給系統供電，保證系統的正常供電。

具體實施方式二：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述單片機採用AVR單片機。所述AVR單片機內嵌高質量的Flash程序存儲器，擦寫方便，支持ISP和IAP，便於產品的調試、開發、生產、更新。內嵌長壽命的EEProm可長期保存關鍵數據，避免斷電丟失。所述AVR單片機採用ATmega64，ATmega64是基於增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。由於其先進的指令集以及單時鐘周期指令執行時間，ATmega64的數據吞吐率高達1MIPS/MHz，從而可以緩減系統在功耗和處理速度之間的矛盾。

具體實施方式三：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述語音模塊採用ISD4004晶片。所述ISD4004系列工作電壓3V，音質好，適用於行動電話及其他可攜式電子產品中。晶片採用CMOS技術，內含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。通過按鍵開始進行錄音，鬆開按鍵錄音結束，在單片機監測到水杯內的溫度信息與預設溫度值相同時，驅動語音模塊進行語音提示，提示內容為提前錄入的語音信息，如「達到飲用溫度，可以飲用」的語音信息，及時提示用戶在合適的水溫下飲水，避免因為等待降溫而忘記飲水的事情發生。

具體實施方式四：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述存儲模塊採用SD存儲卡。所述SD卡是一種基於半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，它被廣泛地於可攜式裝置上使用，例如數位相機、個人數碼助理(外語縮寫PDA)和多媒體播放器等。SD卡(Secure Digital Memory Card)是一種基於半導體快閃記憶體工藝的存儲卡，具有大容量、高性能、安全等多種特點的多功能存儲卡，它比MMC卡多了一個進行數據著作權保護的暗號認證功能(SDMI規格)，讀寫速度比MMC卡要快4倍，達2M/秒。存儲模塊用於存儲音樂文件，並供單片機調用。

具體實施方式五：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述溫度檢測模塊採用DS18B20。所述DS18B20是一種單總線傳感器，其輸出為數字量，可以直接利用單片機將代表溫度的數字量讀到單片機中進行處理，不需要額外增加AD轉換器。其封裝形式為TO-92，體積比較小。所述溫度傳感器位於水杯底部，由溫度檢測模塊對水杯中的液體溫度進行檢測，當檢測到水杯中的液體溫度達到設定溫度值時，由單片機驅動語音模塊進行語音提示。提示用戶水杯中的液體達到可以飲用的溫度。

具體實施方式六：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述電源模塊採用可充電鋰電池，可以反覆充放電。

具體實施方式七：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述無線通信模塊採用藍牙模塊或者WIFI模塊。所述終端可以通過藍牙模塊或者WIFI模塊與智能水杯控制系統進行無線通信，便於了解一天的用水量或者營養攝入情況。

具體實施方式八：

結合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述終端為手機或者平板電腦，可以通過多個終端查看一天的飲水量或者攝入營養成分量。

本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯的工作原理為：本實用新型一種基於單片機控制的智能水杯，所述電源模塊用於給整個系統提供電能，通過按鍵接通電源開啟系統，由溫度檢測模塊檢測水溫信息，並將水溫信息實時傳送給單片機，由單片機對其進行分析處理，傳送給顯示模塊，顯示當前溫度值，其中，顯示模塊採用LCD顯示屏。當單片機接收到的溫度值與預設的溫度值相同時，驅動語音模塊進行語音提示，提示用戶到達飲用溫度可以飲水。由水位檢測模塊檢測當前水位信息，並將其傳送給單片機，由單片機進行分析處理後，得到水容量信息，並通過藍牙模塊或者WIFI模塊傳送給終端設備，便於用戶了解飲水量。其中，水位檢測模塊採用電容式液位傳感器。本智能水杯還可以用於給兒童衝泡奶粉，並能檢測其濃度信息，並傳送給單片機進行分析處理，然後通過藍牙模塊或者WIFI模塊傳送給終端設備，便於用戶了解兒童營養攝入量。 其中，所述濃度檢測模塊包括紅外發射器和紅外接收器，紅外發射器用於發射紅外光信號，經過水杯中的液體後由紅外接收器接收，並將紅外光信號轉換為電信號，發送給單片機。在飲水過程中或者在等待熱水降溫的過程中，可通過按下播放按鍵播放音樂，單片機讀取存儲模塊中的音樂文件，並傳送給音頻播放模塊進行播放，在播放過程中，可以通過按鍵切換音樂、增加音量或者減少音量或者控制音樂的暫停/播放。當水杯中的水長時間放置，沒有被飲用時，單片機將會驅動指示燈和報警模塊發光和發聲，提示用戶水杯中的水不能飲用，並將其倒出，有利於身體健康。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其並非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護範圍應該以權利要求書所界定的為準。