本實(shí)用新型智能觸摸感溫杯涉及的是一種保溫杯,尤其是一種能夠通過(guò)觸摸顯示水杯內(nèi)水溫度的智能觸摸感溫杯。
背景技術(shù):
目前保溫杯普遍不帶溫度顯示,因?yàn)槌杀颈容^高,因此經(jīng)常會(huì)發(fā)生不知水杯里水的溫度,急急忙忙的一口喝下去,發(fā)生燙傷的事故。特別是給孩子使用,更加危險(xiǎn)。
已有顯示溫度的保溫杯顯示溫度不直觀,造價(jià)高,不適合推廣使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種智能觸摸感溫杯,利用裝于杯內(nèi)的溫度傳感器來(lái)測(cè)量水杯中的溫度,當(dāng)人手觸摸到保溫杯時(shí)自動(dòng)顯示水溫并通過(guò)LED指示燈會(huì)發(fā)出不同顏色的光,從而實(shí)現(xiàn)智能顯示提醒水溫的作用,更加適合各年齡層次的人使用。
本實(shí)用新型是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的:
智能觸摸感溫杯包括杯身,杯身具有中空夾層,在夾層中設(shè)有控制電路板,在電路板上裝有電源、中央控制器、信號(hào)采集模塊和顯示控制模塊,中央控制器分別與信號(hào)采集模塊以及顯示模塊相聯(lián);杯身外部設(shè)有顯示屏和指示燈,顯示屏以及指示燈分別與顯示模塊相連;信號(hào)采集模塊包括溫度信號(hào)采集器和觸摸信號(hào)采集器;溫度信號(hào)采集器采用熱敏電阻,熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而發(fā)生改變,溫度信號(hào)采集器與中央控制器的輸入端相連,當(dāng)熱敏電阻阻值發(fā)生變化時(shí),中央控制器輸入端的電壓同時(shí)發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)采集;中央控制器根據(jù)溫度信號(hào)采集器輸入的溫度檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出腳輸出高電平,從而通過(guò)顯示控制模塊驅(qū)動(dòng)指示燈發(fā)光,并將溫度信息通過(guò)顯示屏顯示出來(lái);觸摸信號(hào)采集器將杯身作為觸摸的輸入信號(hào),所述輸入信號(hào)為模擬量,觸摸信號(hào)采集器通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與控制器的輸入端相連,將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,實(shí)現(xiàn)觸摸信號(hào)的采集;所述電源為中央控制器、信號(hào)采集模塊和顯示控制模塊供電。
所述觸摸信號(hào)采集器觸發(fā)工作的條件是,當(dāng)人手觸摸到杯身時(shí)即有觸摸信號(hào)輸出,手沒(méi)有觸摸到杯身時(shí)就沒(méi)有觸摸信號(hào)輸出。
所述指示燈采用三個(gè)分別為紅、黃、藍(lán)色的指示燈,用來(lái)表示不同溫度范圍,其中紅色指示燈對(duì)應(yīng)60℃以上的溫度,黃色指示燈對(duì)應(yīng)40℃到60℃的溫度,藍(lán)色指示燈對(duì)應(yīng)40℃以下的溫度。
所述溫度信號(hào)采集器將溫度檢測(cè)信號(hào)輸入到中央控制器的輸入端,三個(gè)指示燈通過(guò)顯示控制模塊與中央控制器的三個(gè)輸出腳相連,輸出腳輸出信號(hào)到顯示控制模塊,中央控制器根據(jù)溫度信號(hào)采集器輸入的溫度檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出腳輸出高電平,從而通過(guò)顯示控制模塊驅(qū)動(dòng)與該輸出腳相連的指示燈發(fā)光。
所述電源采用紐扣電池。
所述熱敏電阻采用市售的MF58型熱敏電阻,阻值10K,精度為±1%。
所述顯示屏采用LED數(shù)碼顯示屏。
所述指示燈采用LED指示燈。
所述中央控制器采用MSP430控制芯片。
本實(shí)用新型智能觸摸感溫杯利用杯身檢測(cè)人手,同時(shí)采用數(shù)碼顯示屏顯示出水的溫度。由于采用的是杯身作為觸摸感應(yīng)信號(hào),所以不管手碰觸到杯子的任何位置都可以進(jìn)行溫度檢測(cè)。當(dāng)人手觸摸杯身時(shí),杯子上的指示燈才會(huì)有所顯示,沒(méi)有物體觸碰感應(yīng)區(qū)時(shí),指示燈不會(huì)顯示,采用低功耗的中央處理器,最大程度的保證了使用時(shí)間,而且電源的設(shè)計(jì)也采用紐扣電池,大大減小了體積。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):這種杯子能夠自動(dòng)檢測(cè)水溫,并通過(guò)顯示屏顯示出當(dāng)前水溫,指示燈發(fā)出相應(yīng)的彩光;最大程度的保護(hù)用戶(hù)不被開(kāi)水燙傷;平時(shí)放在桌上,只要手不接觸杯身,顯示屏和指示燈都不會(huì)有所顯示,只有當(dāng)手跟杯身接觸時(shí),指示燈才會(huì)有所顯示,無(wú)感應(yīng)時(shí)可設(shè)定延時(shí)3S后關(guān)閉顯示屏與指示燈;電源采用紐扣電池供電,待機(jī)電流非常小,便于更換和使用。
附圖說(shuō)明
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的工作原理示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的電路原理圖。
圖中:1、杯身,2、顯示屏,3、指示燈。
具體實(shí)施方式
參照附圖1~2,智能觸摸感溫杯包括杯身1,杯身1具有中空夾層,在夾層中設(shè)有控制電路板,在電路板上裝有電源、中央控制器、信號(hào)采集模塊和顯示控制模塊,中央控制器分別與信號(hào)采集模塊以及顯示模塊相聯(lián);杯身外部設(shè)有顯示屏2和指示燈3,顯示屏2以及指示燈3分別與顯示模塊相連;信號(hào)采集模塊包括溫度信號(hào)采集器和觸摸信號(hào)采集器;溫度信號(hào)采集器采用熱敏電阻,熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而發(fā)生改變,溫度信號(hào)采集器與中央控制器的輸入端相連,當(dāng)熱敏電阻阻值發(fā)生變化時(shí),中央控制器輸入端的電壓同時(shí)發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)采集;中央控制器根據(jù)溫度信號(hào)采集器輸入的溫度檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出腳輸出高電平,從而通過(guò)顯示控制模塊驅(qū)動(dòng)指示燈3發(fā)光,并將溫度信息通過(guò)顯示屏2顯示出來(lái);觸摸信號(hào)采集器將杯身作為觸摸的輸入信號(hào),所述輸入信號(hào)為模擬量,觸摸信號(hào)采集器通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與控制器的輸入端相連,將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,實(shí)現(xiàn)觸摸信號(hào)的采集;所述電源為中央控制器、信號(hào)采集模塊和顯示控制模塊供電。
所述觸摸信號(hào)采集器觸發(fā)工作的條件是,當(dāng)人手觸摸到杯身時(shí)即有觸摸信號(hào)輸出,手沒(méi)有觸摸到杯身時(shí)就沒(méi)有觸摸信號(hào)輸出。
所述指示燈3采用三個(gè)分別為紅、黃、藍(lán)色的指示燈,用來(lái)表示不同溫度范圍,其中紅色指示燈對(duì)應(yīng)60℃以上的溫度,黃色指示燈對(duì)應(yīng)40℃到60℃的溫度,藍(lán)色指示燈對(duì)應(yīng)40℃以下的溫度。
所述溫度信號(hào)采集器將溫度檢測(cè)信號(hào)輸入到中央控制器的輸入端,三個(gè)指示燈通過(guò)顯示控制模塊與中央控制器的三個(gè)輸出腳相連,輸出腳輸出信號(hào)到顯示控制模塊,中央控制器根據(jù)溫度信號(hào)采集器輸入的溫度檢測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的輸出腳輸出高電平,從而通過(guò)顯示控制模塊驅(qū)動(dòng)與該輸出腳相連的指示燈3發(fā)光。
圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例電路原理圖,圖中RT表示熱敏電阻,MSP430表示中央控制器控制芯片。
MSP430控制芯片是一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器,最大的亮點(diǎn)是低功耗而且速度快,匯編語(yǔ)言用起來(lái)很靈活,尋址方式很多,指令很少,容易上手。主要是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求,把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上。MSP430 控制芯片之所以有超低的功耗,是因?yàn)槠湓诮档托酒碾娫措妷杭办`活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。
觸摸信號(hào)采集器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD233B將杯身感受到的觸摸信號(hào)(也就是圖中的觸摸感應(yīng)腳)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入到中央控制器MSP430的輸入端1腳;杯身是通過(guò)手觸碰來(lái)檢測(cè)觸摸信號(hào)的,當(dāng)手觸摸到杯身時(shí)就有觸摸信號(hào)輸出,當(dāng)手沒(méi)有觸摸到杯身時(shí)就沒(méi)有觸摸信號(hào)輸出。
溫度信號(hào)采集器采用熱敏電阻RT,熱敏電阻RT的阻值會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生改變,本實(shí)施例里采用的熱敏電阻為正溫度系數(shù)的電阻MZ4型,電阻R3與熱敏電阻RT組成了溫度信號(hào)采集器,電阻R3與熱敏電阻RT的連接處與中央控制器MSP430的3腳相連,當(dāng)溫度發(fā)生變化,熱敏電阻RT的阻值也隨著發(fā)生變化,并將溫度檢測(cè)信號(hào)輸入到中央控制器MSP430的輸入端3腳,通過(guò)中央控制器MSP430的輸出端14、15、16腳輸出信號(hào)到指示燈LED,杯中水溫不同溫度檢測(cè)信號(hào)輸出數(shù)值就不同,中央控制器MSP430的輸入端3腳輸入電壓的大小決定了輸出端14、15、16腳中哪個(gè)腳輸出高電平,從而通過(guò)指示燈LED顯示出相應(yīng)的顏色。
中央控制器MSP430的4、5、6、7、9、10、11、12腳輸出BCD碼到2位LED數(shù)碼顯示屏(型號(hào)2821),顯示此時(shí)杯中水溫。
LED數(shù)碼顯示屏的顯示溫度范圍為0-99°。