全自動上水智能電水壺的制作方法

本實用新型涉及智能家用電器領域，具體涉及一種全自動上水智能電水壺。

背景技術：

目前，電熱水壺廣泛應用于千家萬戶，用于水加溫和泡茶之用，而其配套的設備也同時應運而生，加水裝置就是其中一種。由于結構設計難度以及自控控制精確度的原因，目前市面上的電熱水壺加水裝置還處于人工控制模式，需要為電熱水壺加水時，需用手將進水管轉軸轉至水壺的上方并啟動上水模式方能上水，上水完成后還需手動按下加熱按鍵進行煮水。另一方面，傳統的電水壺一般只設有自動斷電功能，即水壺內的水燒開后才自動停止加熱，無法設置自動加溫的水溫，功能比較單一，無法滿足現代社會的飲水需求。傳統的電水壺還不具備水位檢測功能，自動上水時需要人為控制上水的時間，如果因水壺水位過低會燒壞水壺。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種全自動上水智能電水壺，以解決上述問題中的至少一個。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種全自動上水智能電水壺，包括座體、電水壺加熱底盤、電機轉軸、電水壺和主控單元，電水壺加熱底盤和電機轉軸均設于座體上，主控單元設于座體的內部；

主控單元包括中央處理器、水溫水位檢測電路、電機抽水電路、電機轉軸電路、電水壺加熱驅動電路、WIFI通信電路、第一溫度傳感器和水位傳感器；

水溫水位檢測電路、電機抽水電路、電機轉軸電路、電水壺加熱驅動電路和WIFI通信電路均與中央處理器電路連接，第一溫度傳感器和水位傳感器設于電水壺的內部并與水溫水位檢測電路電連接。

本實用新型全自動上水智能電水壺使用時，將電水壺置于座體上的電水壺加熱底盤上，通過WIFI通信電路與手持終端連通，通過手持終端控制該全自動上水智能電水壺的中央處理器。

當使用者通過手持終端發出加水量、煮水溫度等指令時，中央處理器接收信號并控制電機轉軸電路運行，電機轉軸轉動至電水壺的開口上方，此時，中央處理器控制電機抽水電路運行并抽水至電水壺中，同時，第一溫度傳感器和水位傳感器檢測電水壺中的水溫和水位，此時，還能通過WIFI通信電路將電水壺內的水溫和水位的實時數據反饋到手持終端上。當電水壺中注水水位達到設定值時，水位傳感器輸出信號到中央處理器，中央處理器自動控制電機抽水電路停止抽水，電機轉軸轉回至原始位置。完成注水過程后，中央處理器控制電水壺加熱驅動電路為電水壺加熱，同時，第一溫度傳感器不斷將電水壺內部的溫度信號傳輸到中央處理器，中央處理器對輸入的溫度信號進行模-數轉化，并將水壺內的水溫實時數據通過WIFI通信電路傳輸到手持終端上。當第一溫度傳感器檢測到電水壺內的水溫達到預設值時，向中央處理器發出停止加熱信號，中央處理器接收到信號后發出停止繼續加熱的指令，電水壺加熱驅動電路停止工作，完成整個注水、加熱的過程。

本實用新型全自動上水智能電水壺實現遠程無線控制，通過手持終端完成整個注水、加熱過程，還能通過WIFI通信電路將全自動上水智能電水壺的實時運行狀態反饋到手持終端上，使用起來更加方便、快捷和靈活，生活也更高效。

在一些實施方式中，水溫水位檢測電路還可以包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容和第二電容，第五電阻、第六電阻和第一電容依次串聯，第七電阻、第八電阻和第二電容依次串聯，串聯的第五電阻、第六電阻和第一電容與串聯的第七電阻、第八電阻和第二電容并聯，

第一溫度傳感器電連接于第五電阻和第六電阻之間，中央處理器電連接于第六電阻和第一電容之間，

水位傳感器電連接于第七電阻和第八電阻之間，中央處理器電連接于第八電阻和第二電容之間。由此，水溫水位檢測電路采用熱電阻三線制接法進行測量，第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻四個電阻組成了電阻橋，第一電容和第二電容起到濾波作用，三線制引線方式與電阻橋配合使用，兩根導線分別接在電橋的兩個橋臂上，另一根導線接在電橋的電源上，可消除了引線電阻變化的影響，相比于K型熱電偶來說，熱電阻測量溫度更加準確而且結構簡單，動態響應好，降低水溫水位檢測電路的測量誤差。

在一些實施方式中，還可以包括消毒鍋，座體上還設有消毒加熱底盤，主控單元還包括消毒加熱驅動電路、消毒溫度檢測電路和第二溫度傳感器，消毒加熱驅動電路、消毒溫度檢測電路均與中央處理器電連接，第二溫度傳感器設于消毒鍋內部并與消毒溫度檢測電路電連接。由此，當飲茶開始前或者完畢后，可以將飲茶用的器皿等置于消毒鍋中，通過手持終端控制中央處理器，進而控制消毒加熱驅動電路運行，加熱消毒消毒鍋中的器皿，第二溫度傳感器還能實時監測消毒鍋中的水溫；當消毒鍋中的水溫低于預設的溫度值時，中央處理器發出加熱的指令，當消毒鍋中的水溫達到預設的溫度值時，中央處理器發出暫停加熱的指令，當消毒鍋中的水溫在預設溫度下消毒達到預設時長時，中央處理器發出停止加熱的指令，此時，完成消毒過程；該全自動上水智能電水壺集消毒-煮水于一體，具備多重功能，方便泡茶、飲茶過程。

在一些實施方式中，消毒溫度檢測電路可以包括第一電阻、第二電阻和第三電容，第二電阻和第三電容并聯，第二電阻的一端接地，第二電阻的另一端分別與第一電阻和第二溫度傳感器電連接。由此，消毒溫度檢測電路采用K型熱電偶進行測量，第二電阻和第三電容并聯形成RC濾波電路，主要濾除一些干擾信號，保證溫度測量的準確性，第一電阻起到限流作用，防止電流過大燒壞中央處理器。

在一些實施方式中，電機轉軸上設有四個檢測觸點：第一檢測觸點、第二檢測觸點、第三檢測觸點和第四檢測觸點，四個檢測觸點與電機轉軸電路電連接，

其中，第一檢測觸點接地，當第二檢測觸點與第一檢測觸點接觸時，電機抽水電路不抽水，第三檢測觸點或第四檢測觸點與第一檢測觸點接觸時，中央處理器控制電機抽水電路抽水。由此，電機轉軸電路采用三觸點的方式來檢測位置，其中，第一檢測觸點為公共端并接地，原點位置是第二檢測觸點，左邊位置(消毒鍋所在的位置)為第三檢測觸點，右邊位置(電水壺所在的位置)為第四檢測觸點。當選擇為電水壺加水時，電機轉軸會向右偏轉，當檢測到第四檢測觸點和公共端接觸時，電機轉軸會停止向右偏轉，轉而執行抽水步奏，加完水之后轉軸會自動回到原點位置；同理當選擇為消毒鍋加水時，電機轉軸會向左偏轉，當檢測到第三檢測觸點和公共端接觸時，電機轉軸會停止偏轉，轉而執行抽水步奏，加完水之后轉軸會自動回到原點位置。

在一些實施方式中，WIFI通信電路可以為ESP8266模塊。由此，ESP8266模塊支持手機連接，手機通過Air-kiss與ESP8266進行配網，ESP8266接收到SSID和Password之后入網，手機就可以和ESP8266進行實時通信，從而用戶就可以通過手機進行遠程控制，也能實時查看電水壺和消毒鍋的溫度以及電水壺的水位。

在一些實施方式中，座體上還可以設有數碼管，主控單元還包括數碼管驅動電路和數碼管顯示電路，數碼管驅動電路與中央處理器電路連接，數碼管顯示電路與數碼管驅動電路電連接。由此，第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和水位傳感器等采集的信號輸入到中央處理器，經模-數轉化后顯示在數碼管上，另外消毒鍋和電水壺的運行狀態也能顯示在數碼管上，實現了對該全自動上水智能電水壺的實時監控。

在一些實施方式中，數碼管驅動電路和數碼管顯示電路均可以為TM1628驅動控制電路，TM1628驅動控制電路的串行接口與中央處理器電路連接。由此，TM1628驅動控制電路是一種LED驅動控制專用電路，性能優良，質量可靠。

在一些實施方式中，座體上還可以設有觸摸按鍵組，主控單元還包括觸摸按鍵電路，觸摸按鍵電路與中央處理器電路連接。由此，當不需要進行遠程控制時，也可以通過觸摸按鍵組進行本地控制，實現該全自動上水智能電水壺的多維控制，方便用戶使用。

在一些實施方式中，摸按鍵電路可以為JG5808N電容式觸摸芯片，觸摸按鍵組包括6個觸摸按鍵，每個觸摸按鍵分別和一個抗干擾電阻的一端串聯，抗干擾電阻的另一端與JG5808N電容式觸摸芯片的I/O端口連接。由此，相比于傳統按鍵，觸摸按鍵組使用壽命長，支持在觸摸按鍵面板水淹成片和水珠連續點滴時無任何誤讀，具有很強的抗電磁干擾和防靜電等干擾能力。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施方式的全自動上水智能電水壺的模塊示意圖；

圖2為本實用新型一實施方式的全自動上水智能電水壺的結構示意圖；

圖3為圖1所示水溫水位檢測電路的電路圖；

圖4為圖1所示消毒溫度檢測電路的電路圖；

圖5為電機轉軸電路四個檢測觸點的電路圖；

圖6為圖1所示觸摸按鍵電路的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1示意性地顯示了本實用新型的一種實施方式的全自動上水智能電水壺的電路模塊圖。

圖2示意性地顯示了本實用新型的一種實施方式的全自動上水智能電水壺的結構組件圖。

如圖1和圖2所示，該全自動上水智能電水壺包括座體1、電水壺加熱底盤2、電機轉軸3、電水壺4和主控單元，電水壺加熱底盤2和電機轉軸3設于座體1上，主控單元設于座體1的內部；

主控單元包括中央處理器S10、水溫水位檢測電路S11、電機抽水電路S12、電機轉軸電路S13、電水壺加熱驅動電路S14、WIFI通信電路S15、第一溫度傳感器S21和水位傳感器S22；

水溫水位檢測電路S11、電機抽水電路S12、電機轉軸電路S13、電水壺加熱驅動電路S14和WIFI通信電路S15均與中央處理器S10電連接，第一溫度傳感器S21和水位傳感器S22設于電水壺4的內部并與水溫水位檢測電路S11電連接。

本實用新型全自動上水智能電水壺使用時，將電水壺4置于座體1上的電水壺加熱底盤2上，通過WIFI通信電路S15與手持終端無線連接，通過手持終端(本實施例中，手持終端為手機，在其它實施例中，也可選用遙控器等控制工具來起到遠程遙控的作用)控制該全自動上水智能電水壺的中央處理器S10。當使用者通過手持終端發出加水量、煮水溫度等指令時，中央處理器S10接收信號并控制電機轉軸電路S12運行，電機轉軸3轉動至電水壺4的開口上方。

此時，中央處理器S10控制電機抽水電路S12運行并抽水至電水壺4中；同時，第一溫度傳感器S21檢測電水壺4中的水溫和水位傳感器S22檢測電水壺4中水位，此時，還能通過WIFI通信電路S15將電水壺4內的水溫和水位的實時數據反饋到手持終端，便于用戶對該全自動上水智能電水壺進行實時監控。

當電水壺4中注水水位達到設定值時，水位傳感器S22輸出信號到中央處理器S10，中央處理器S10控制電機抽水電路S12停止抽水，電機轉軸3轉回至原始位置(在其它的實施方式中，本實用新型全自動上水智能電水壺也可以不包括水位傳感器S22，全自動上水智能電水壺設置成固定加水，如每次固定注水250ml，這樣既能保證電水壺4中水量充足，也不會出現水滿溢出的現象，注水完畢后，電機轉軸3轉回至原始位置)。完成注水過程后，中央處理器S10控制電水壺加熱驅動電路S14為電水壺4加熱，同時，第一溫度傳感器S21不斷將電水壺4內部的水溫信號傳輸到中央處理器S10，中央處理器S10對輸入的水溫信號進行模-數轉化，并將電水壺4內的水溫實時數據通過WIFI通信電路S15傳輸到手持終端上。當第一溫度傳感器S10檢測到電水壺4內的水溫達到預設值時，向中央處理器S10發出停止加熱信號，中央處理器S10接收到信號后發出停止繼續加熱的指令，電水壺加熱驅動電路S14停止工作，完成整個注水、加熱的過程。

本實用新型全自動上水智能電水壺實現遠程無線控制，通過手持終端完成整個注水、加熱過程，還能通過WIFI通信電路S15將全自動上水智能電水壺的實時運行狀態反饋到手持終端上，使用起來更加方便、快捷和靈活，生活也更高效。

在具體的實施例中，如圖3所示，水溫水位檢測電路S11還可以包括第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108、第一電容C111和第二電容C112，第五電阻R105、第六電阻R106和第一電容C111依次串聯，第七電阻R107、第八電阻R108和第二電容C112依次串聯，串聯的第五電阻R105、第六電阻R106和第一電容C111與串聯的第七電阻R107、第八電阻R和第二電容C112并聯，第一溫度傳感器S21電連接于第五電阻R105和第六電阻R106之間，中央處理器S10電連接于第六電阻R106和第一電容C111之間，水位傳感器S22電連接于第七電阻R107和第八電阻R108之間，中央處理器S10電連接于第八電阻R108和第二電容C112之間。水溫水位檢測電路S11采用熱電阻三線制接法進行測量，第五電阻R105、第六電阻R106、第七電阻R107、第八電阻R108四個電阻組成了電阻橋，第一電容C111和第二電容C112起到濾波作用，三線制引線方式與電阻橋配合使用，兩根導線分別接在電橋的兩個橋臂上和中央處理器S10之間，另一根導線接在電橋的電源上，可消除了引線電阻變化的影響，相比于K型熱電偶來說，熱電阻測量溫度更加準確而且結構簡單，動態響應好，降低水溫水位檢測電路S11的測量誤差。本實施例中，水位檢測電路是通過傳感器來檢測水位，當水位低于最低水位時，電水壺無法進行煮水，防止水壺水位過低會燒壞水壺，此時電機抽水電路S12自動加水。

在另一些實施例中，如圖2所示，還可以包括消毒鍋5，座體1上還設有消毒加熱底盤6，主控單元還包括消毒加熱驅動電路S16、消毒溫度檢測電路S17和第二溫度傳感器S23，消毒加熱驅動電路S16、消毒溫度檢測電路S17均與中央處理器S10電路連接，第二溫度傳感器S23設于消毒鍋5內側壁上并與消毒溫度檢測電路S17電路連接(本實施例中，第二溫度傳感器S23設于消毒鍋5內側壁上，其它實施例中，第二溫度傳感器S23也可設于消毒鍋5的鍋底或者中部，都具有同樣的效果)。當飲茶開始前或者完畢后，可以將飲茶用的器皿等置于消毒鍋5中，通過手持終端控制中央處理器S10，進而控制消毒加熱驅動電路S16運行，加熱消毒消毒鍋5中的器皿，第二溫度傳感器S23還能實時監測消毒鍋5中的水溫；當消毒鍋5中的水溫低于預設的溫度值時，中央處理器S10發出加熱的指令，當消毒鍋5中的水溫達到預設的溫度值時，中央處理器S10發出暫停加熱的指令，當消毒鍋5中的水溫在預設溫度下消毒達到預設時長時，中央處理器S10發出停止加熱的指令，此時，完成消毒過程；該全自動上水智能電水壺集消毒-煮水于一體，具備多重功能，方便泡茶、飲茶過程。

在具體的實施方式中，如圖4所示，消毒溫度檢測電路S17也可以包括第一電阻RJ31、第二電阻RJ32和第三電容CJ31，第二電阻RJ32和第三電容CJ31并聯，第二電阻RJ32的一端接地，第二電阻RJ32的另一端分別與第一電阻RJ31和第二溫度傳感器S23電連接。該消毒溫度檢測電路S17采用K型熱電偶進行測量，第二電阻RJ32和第三電容CJ31并聯形成RC濾波電路，主要濾除一些干擾信號，保證溫度測量的準確性，第一電阻RJ31起到限流作用，防止電流過大燒壞中央處理器。

在具體的實施方式中，如圖5所示，電機轉軸3上還可以設有四個檢測觸點：第一檢測觸點(公共觸點)、第二檢測觸點(Origin所在位置)、第三檢測觸點(Left所在位置)和第四檢測觸點(Right所在位置)，四個檢測觸點與電機轉軸電路S13電路連接，第一檢測觸點接地，第二檢測觸點與第一檢測觸點接觸時，電機抽水電路S13不抽水，第三檢測觸點或第四檢測觸點與第一檢測觸點接觸時，中央處理器S10控制電機抽水電路S13抽水。電機轉軸電路S13采用三觸點的方式來檢測位置，其中，第一檢測觸點為公共端并接地，原點位置是第二檢測觸點，左邊位置(消毒鍋所在的位置)為第三檢測觸點，右邊位置(電水壺所在的位置)為第四檢測觸點。當選擇為電水壺4加水時，電機轉軸3會向右偏轉，當檢測到第四檢測觸點和公共端接觸時，電機轉軸會停止向右偏轉，轉而執行抽水步奏，加完水之后轉軸會自動回到原點位置；同理當選擇為消毒鍋加水時，電機轉軸會向左偏轉，當檢測到第三檢測觸點和公共端接觸時，電機轉軸會停止向左偏轉，轉而執行抽水步奏，加完水之后轉軸會自動回到原點位置。

在其它具體的實施方式中，WIFI通信電路S15可以為ESP8266模塊，ESP8266模塊支持手機連接，手機通過Air-kiss與ESP8266進行配網，ESP8266接收到SSID和Password之后入網，手機就可以和ESP8266進行實時通信，從而用戶就可以通過手機進行遠程控制，也能實時查看電水壺4和消毒鍋5的溫度以及電水壺4的水位。在其它的具體實施方式中，還可以是通過微信關注該全自動上水智能電水壺，通過微信關注后向云端發出指令，指令傳遞到中央處理器S10進而控制該全自動上水智能電水壺加水-注水完整的過程。

在其它實施例中，如圖1和圖2所示，座體1上還可以設有數碼管7，主控單元還包括數碼管驅動電路S18和數碼管顯示電路S19，數碼管驅動電路S18與中央處理器S10電路連接，數碼管顯示電路S19與數碼管驅動電路S18電路連接。第一溫度傳感器S21、第二溫度傳感器S23和水位傳感器S22等采集的信號輸入到中央處理器S10，經模-數轉化后顯示在數碼管7上，另外消毒鍋5和電水壺4的運行狀態也能顯示在數碼管7上，實現了對該全自動上水智能電水壺的實時監控。在具體的實施方式中，數碼管驅動電路S18和數碼管顯示電路S19均可以為TM1628驅動控制電路，TM1628驅動控制電路的串行接口與中央處理器S10電路連接。TM1628驅動控制電路是一種LED驅動控制專用電路，性能優良，質量可靠，辨識度高，經久耐用。在其它實施方式中，采用HM1628、HM1618等作為LED驅動電路也具有同樣的效果。

在其它實施例中，如圖1和圖2所示，座體1上還可以設有觸摸按鍵組8，主控單元還包括觸摸按鍵電路S120，觸摸按鍵電路S120與中央處理器S10電路連接。當不需要進行遠程控制時，也可以通過觸摸按鍵組進行本地控制，實現該全自動上水智能電水壺的多維控制，方便用戶使用。在具體的實施方式中，如圖6所示，觸摸按鍵電路S120可以為JG5808N電容式觸摸芯片，觸摸按鍵組8包括6個觸摸按鍵，分別是S1、S2、S3、S4、S5和S6，每個觸摸按鍵單獨和一個抗干擾電阻的一端串聯，六個抗干擾電阻分別為R31、R32、R33、R34、R35和R36，抗干擾電阻的另一端與JG5808N電容式觸摸芯片的I/O端口(KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5和KEY6)連接，本實施例中電容C31選擇103電容，作用是調整觸摸IC的接受靈敏度，電容C32和電容C33的作用是去耦，當有按鍵按下時，JG5808N電容式觸摸芯片采用BCD編碼輸出，中央處理器S10通過讀取D1、D2、D3這三個I/O端口就可以知道是哪個按鍵按下。相比于傳統按鍵，觸摸按鍵組8使用壽命長，支持在觸摸按鍵面板水淹成片和水珠連續點滴時無任何誤讀，具有很強的抗電磁干擾和防靜電等干擾能力；本實施例中，六個抗干擾電阻均取值1KΩ，該抗干擾電阻能提高抗干擾和抗靜電的能力。

以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。