一種基于單片機的健康智能水杯的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型屬于水杯，具體涉及一種基于單片機的健康智能水杯。
【背景技術】
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[0002]人每天的飲水量對身體健康起到至關重要的作用，而人們往往由于工作或學習等的忙碌而常常忘記飲水，往往是等到口渴時才想起飲水，但此時身體已經處于嚴重的缺水狀態，長期下去十分不利于身體健康，且即使每天有進行飲水也不清楚所飲用的水量是否達到自身的健康要求，或是否超出正常所需的水量。
[0003]保溫杯是飲水常用的器具，而現有的保溫杯只是單純地具有飲水的功能，無法按個人健康飲水量的需要及時提醒人們進行飲水，使用者不知道自己一天究竟喝了多少的水，不知道自己的喝水量是否達到自身健康要求。
[0004]另外傳統水杯不能根據個人需要對杯中水進行加熱或者降溫，且不具有重要事件提醒功能，如開會，吃藥等，因此，傳統的水杯顯然不能滿足當代人們的需求。
【發明內容】
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[0005]本實用新型為克服現有技術的不足，提供了一種基于單片機的健康智能水杯，可以根據使用者輸入的個人相關信息自動計算出使用者每天所需的健康飲水量范圍，并及時通過語音模塊提醒飲水，解決了因不良飲水習慣造成每天飲水量不達標、長期處于缺水的亞健康狀態的問題，有利于長期保持身體健康。
[0006]本實用新型的基于單片機的健康智能水杯，包括杯體和杯蓋，為實現上述目的所采用的技術方案在于:所述杯體包括內膽和外壁，所述外壁上設有控制板，所述控制板包括單片機和分別與其相連的語音合成模塊、液晶顯示屏、藍牙模塊、按鍵模塊及電源模塊，內膽的底部設有與單片機相連的壓力傳感器。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述內膽外設有兩個溫度傳感器，溫度傳感器連接單片機，單片機通過溫度傳感器來隨時檢測水溫，以判斷是否適合使用者飲用。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述內膽的底部盤旋纏繞有晶體加熱管，晶體加熱管分別與單片機和電源模塊相連，通過晶體加熱管自動為杯體內的低溫水加熱。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述內膽外還設有制冷片，制冷片分別與單片機和電源模塊相連，通過制冷片自動為杯體內的高溫水降溫。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述杯蓋的邊緣通過卡合塊觸碰設在外壁上并與單片機相連的微動開關，單片機通過檢測微動開關的信號來判斷杯蓋是否蓋嚴，若未蓋嚴會通過語音模塊及時提醒使用者蓋杯蓋，從而避免發生燙傷事故。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述控制板上設有與單片機相連的陀螺儀模塊，以便檢測杯體的傾斜角度，避免壓力傳感器因杯體傾斜而造成的誤檢測。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述控制板上設有與單片機相連的語音識別芯片，以便于識別使用者的聲音，避免用錯他人水杯。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述單片機為STM32F103ZET6型單片機，其擁有豐富的資源，可充分滿足設計要求。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述壓力傳感器為MPX5999D型壓力傳感器，其檢測精度高。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述液晶顯示屏為MD050SD型觸摸液晶屏模塊，其分辨率高、工作性能穩定、抗干擾能力強，可實現后臺讀寫數據，可瞬間切換滿屏顯示數據，響應速度快。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述制冷片為TEC3-22903三級制冷片，其具有三層制冷效果好，制冷速度快。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過按鍵模塊或藍牙模塊將使用者的個人信息輸入到單片機內，由單片機計算出使用者每天的正常飲水量，并通過語音模塊及時提醒使用者進行飲水，單片機再通過壓力傳感器檢測使用者的實際飲水量，以便使用者及時補充水分，從而解決了使用者因不良飲水習慣而造成每天飲水量不達標、長期處于缺水的亞健康狀態的問題，有利于長期保持身體健康。在此基礎上，單片機通過溫度傳感器隨時檢測水溫，再通過晶體加熱管和制冷片自動調節水溫，從而使杯體內的水更適于使用者飲用。其中，用于加熱的晶體加熱管盤旋纏繞于內膽的底部，使加熱快速而均勻；2個溫度傳感器緊貼于內膽外，取兩個測量溫度的平均值作為水溫，更為精確。本實用新型攜帶方便，能保證使用者每天健康飲水、按時飲水，使使用者擁有一個健康的飲水習慣。
【附圖說明】
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[0018]圖1是本實用新型的電路原理不意圖；
[0019]圖2是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0020]參照圖1和圖2，該基于單片機的健康智能水杯，包括杯體1和杯蓋2，所述杯體1包括內膽101和外壁102，所述外壁102上設有控制板，所述控制板包括單片機3和分別與其相連的語音合成模塊4、語音識別芯片5、液晶顯示屏6、藍牙模塊7、按鍵模塊8、陀螺儀模塊15及電源模塊9，內膽101的底部設有與單片機3相連的壓力傳感器10，并且盤旋纏繞有晶體加熱管12，內膽101外設有制冷片13及兩個溫度傳感器11，溫度傳感器11連接單片機3，晶體加熱管12及制冷片13分別與單片機3和電源模塊9相連。杯蓋2的邊緣通過卡合塊觸碰設在外壁102上并與單片機3相連的微動開關14。
[0021]所述單片機3為STM32F103ZET6芯片，它擁有豐富的資源，包括64KB SRAM、512KBFLASH、8個定時器、2個I2C、5個串口、1個USB、1個CAN、1個12位DAC、3個12位ADC、1個SD10接口，1個FSMC接口以及112個通用10 口等，這些豐富的資源滿足了設計的需要;所述壓力傳感器10為MPX5999D型壓力傳感器;所述的電源模塊9采用LM2596芯片，可以輸出穩定的3.3v、5v電壓供其他模塊使用;所述液晶顯示屏6為5寸電阻式TFT觸摸液晶屏模塊MD050SD，采用8080時序16bit并行總線接口，分辨率可達800 X 480，其工作性能穩定、抗干擾能力強，可提供8頁顯存，可實現后臺讀寫數據，可瞬間切換滿屏顯示數據，能達到200ns的讀寫周期，響應速度快;所述語音識別芯片5采用LD3320語音識別芯片，該芯片是基于非特定人語音識別技術的語音識別/聲控芯片，該芯片上集成了高精度的A/D和D/A接口，不再需要外接輔助的Flash和RAM，即可以實現語音識別、聲控、人機對話的功能;所述制冷片13為EC3-22903三級制冷片，其溫差90度、制冷量11.1瓦、制冷效果好、速度快;所述壓力傳感器10為MPX5999D高精度壓力傳感器芯片；用來測量水杯傾斜角度的陀螺儀模塊15采用MPU-6050模塊，其芯片內置16bit AD轉換器，具有16位數據輸出，可準確測量傾斜角度，精確度高;溫度傳感器為18B20型溫度傳感器。
[0022]使用時，使用者通過按鍵模塊8或者藍牙模塊7輸入個人相關信息和需要提醒飲水的時刻，其信息包括年齡、性別、身高、體重等，單片機3利用程序里面所建的健康飲水量模型，根據所輸入信息自動計算使用者正常飲水量，并通過液晶顯示屏6進行顯示，單片機3通過語音合成模塊4按時提醒使用者飲水，通過壓力傳感器10測量水量差值來累加計算使用者每天的飲水量，并與單片機3內部存儲的正常飲水量進行比較，同時利用藍牙模塊7將每天飲水信息發送到使用者的手機上，以便讓使用者了解自己的實際飲水量與正常飲水量之間的差距，進而督促使用者及時補充水分。因為本裝置中的單片機3是利用水量差來進行計算飲用者喝水量的，所以只有液面水平情況下計算的水量才有意義，如果壓力傳感器10采集到杯體1內的水處于傾斜狀態，則單片機3不進行計算，以防止錯誤計算水量，單片機3利用陀螺儀模塊15測量杯體1內水的傾斜角度。單片機3會通過溫度傳感器11隨時檢測水溫，再通過晶體加熱管12和制冷片13對水溫進行自動調節。為避免杯蓋2未蓋嚴而發生燙傷事故，在蓋上杯蓋2時，杯蓋2邊緣的卡合塊16會碰觸微動開關14，單片機3接收到微動開關14的信號后會判斷出杯蓋2已蓋在杯體1上，若單片機3長時間未接收到微動開關14的信號，會判斷出杯蓋2未蓋在杯體1上，從而會通過語音合成模塊4提醒使用者及時蓋好杯蓋，以免發生燙傷事故，提高使用的安全性。
[0023]另外，單片機3還可通過語音合成模塊4按時提醒使用者吃藥、開會等事宜，溫度傳感器11采集的溫度、壓力傳感器10采集的水量等信息經過單片機3處理后會準確的顯示到液晶顯示屏6上。
【主權項】
1.一種基于單片機的健康智能水杯，包括杯體(1)和杯蓋(2)，其特征在于:所述杯體(1)包括內膽(101)和外壁(102)，所述外壁(102)上設有控制板，所述控制板包括單片機(3)和分別與其相連的語音合成模塊(4)、液晶顯示屏(6)、藍牙模塊(7)、按鍵模塊(8)及電源模塊(9)，內膽(101)的底部設有與單片機(3)相連的壓力傳感器(10)。2.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述內膽(101)外設有兩個溫度傳感器(11)，溫度傳感器(11)連接單片機(3)。3.如權利要求2所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述內膽(101)的底部盤旋纏繞有晶體加熱管(12)，晶體加熱管(12)分別與單片機(3)和電源模塊(9)相連。4.如權利要求2所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述內膽(101)外設有制冷片(13)，制冷片(13)分別與單片機(3)和電源模塊(9)相連。5.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述杯蓋(2)的邊緣通過卡合塊(16)觸碰設在外壁(102)上并與單片機(3)相連的微動開關(14)。6.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述控制板上設有與單片機(3)相連的陀螺儀模塊(15)。7.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述控制板上設有與單片機(3)相連的語音識別芯片(5)。8.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述單片機(3)為STM32F103ZET6型單片機。9.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述壓力傳感器(10)為MPX5999D型壓力傳感器。10.如權利要求1所述的一種基于單片機的健康智能水杯，其特征在于:所述液晶顯示屏(6)為MD050SD型觸摸液晶屏模塊。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于單片機的健康智能水杯，包括杯體和杯蓋，其技術要點在于：所述杯體包括內膽和外壁，所述外壁上設有控制板，所述控制板包括單片機和分別與其相連的語音合成模塊、語音識別芯片、液晶顯示屏、藍牙模塊、按鍵模塊及電源模塊，內膽的底部設有與單片機相連的壓力傳感器。本實用新型可以根據使用者輸入的個人相關信息自動計算出使用者每天所需的健康飲水量范圍，并及時通過語音模塊提醒飲水，解決了因不良飲水習慣造成每天飲水量不達標、長期處于缺水的亞健康狀態的問題，有利于長期保持身體健康。
【IPC分類】A47G19/22
【公開號】CN205072598
【申請號】CN201520858330
【發明人】于春雨, 楊明亮, 陳福生, 劉小波, 賈廷廷, 王珍珍
【申請人】哈爾濱理工大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月30日