一種熱電式溫顯保健水杯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種熱電式溫顯保健水杯。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電能量采集芯片(熱電轉(zhuǎn)換器)是一種自發(fā)電裝置，它根據(jù)塞貝克效應(yīng)(SeebeckEffect)將熱能轉(zhuǎn)換成電能。這時(shí)電能可以通過熱電偶陣列產(chǎn)生，熱電偶兩端的溫度梯度可以人工地施加，或者也可以自然發(fā)生，如工業(yè)廢熱或儀器散逸熱等。那么在溫度梯度的激勵(lì)下，熱電轉(zhuǎn)換器就可以將溫差能量轉(zhuǎn)換成電能。
[0003]自第一臺(tái)熱電轉(zhuǎn)換器于1947年由泰克斯研制成功以來，軍事、航天領(lǐng)域電源的需要推動(dòng)了熱電轉(zhuǎn)換器的迅速發(fā)展。隨著世界對(duì)環(huán)境污染和能源關(guān)注度的提高，熱電轉(zhuǎn)換器已成功應(yīng)用于工業(yè)余熱和汽車廢熱的利用等方面。近年來，隨著微電子器件功耗的減小以及微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展，與之相適應(yīng)的低功率微型熱電轉(zhuǎn)換器正引起歐美、日本等各國的高度重視和開發(fā)。
[0004]目前，生產(chǎn)水杯的廠家為了追求良好的保溫效果，采用隔熱效過好的材料制造水杯，但是這樣會(huì)造成人們難以通過接觸水杯外壁來感知水杯內(nèi)飲品的溫度，導(dǎo)致人們飲用過冷或過熱的飲品而對(duì)身體造成傷害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述【背景技術(shù)】提出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型旨在提供一種熱電式溫顯保健水杯，利用熱電能轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示水杯內(nèi)液體的溫度，防止飲用過冷或過熱造成對(duì)身體的傷害，達(dá)到保健的功效。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]一種熱電式溫顯保健水杯，包括水杯外殼、水杯內(nèi)膽和水杯底座，所述水杯外殼設(shè)置在水杯底座上，水杯內(nèi)膽設(shè)置在水杯外殼內(nèi)，還包括微控制器、溫度傳感器、顯示屏、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊和溫差發(fā)電模塊，所述微控制器、儲(chǔ)能模塊的穩(wěn)壓模塊分別設(shè)置在水杯底座的內(nèi)部，溫度傳感器設(shè)置在水杯內(nèi)膽外壁上，溫差發(fā)電模塊設(shè)置在水杯外殼與水杯內(nèi)膽之間，顯示屏設(shè)置在水杯外殼的外表面上，所述溫差發(fā)電模塊經(jīng)儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別連接微控制器、溫度傳感器和顯示屏，微控制器分別連接溫度傳感器和顯示屏。
[0008]其中，上述水杯底座上設(shè)有若干個(gè)排氣孔。
[0009]其中，上述微控制器為89C51單片機(jī)。
[0010]其中，上述穩(wěn)壓模塊的型號(hào)為LM2596S。
[0011]其中，上述儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容。
[0012]其中，上述溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。
[0013]其中，上述顯示屏為IXD顯示屏。
[0014]采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型設(shè)有溫度傳感器和顯示屏，通過采集水溫并顯示在顯示屏上，提示人們安全飲水，防止飲用過冷或過熱造成對(duì)身體的傷害，達(dá)到保健的功效。另外通過溫差發(fā)電模塊吸收熱水產(chǎn)生的熱量，并與外殼的環(huán)境溫度形成溫差，轉(zhuǎn)換為電能實(shí)現(xiàn)供電，節(jié)約能源資源，也更加環(huán)保。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]如圖1和圖2所示，一種熱電式溫顯保健水杯，包括水杯外殼、水杯內(nèi)膽、水杯底座和杯蓋，所述水杯外殼設(shè)置在水杯底座上，水杯內(nèi)膽設(shè)置在水杯外殼內(nèi)，還包括微控制器、溫度傳感器、顯示屏、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊和溫差發(fā)電模塊，所述微控制器、儲(chǔ)能模塊的穩(wěn)壓模塊分別設(shè)置在水杯底座的內(nèi)部，溫度傳感器設(shè)置在水杯內(nèi)膽外壁上，溫差發(fā)電模塊設(shè)置在水杯外殼與水杯內(nèi)膽之間，顯示屏設(shè)置在水杯外殼的外表面上，所述溫差發(fā)電模塊經(jīng)儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別連接微控制器、溫度傳感器和顯示屏，微控制器分別連接溫度傳感器和顯示屏。為了圖片的簡(jiǎn)潔清晰，圖1中省略了穩(wěn)壓模塊與溫度傳感器、顯示屏之間的連接線。
[0020]在本實(shí)施例中，水杯內(nèi)膽和水杯外殼米用不銹鋼材質(zhì)制成，杯蓋米用食品級(jí)PP材質(zhì)制成，至于水杯頂部，用于密封水杯，實(shí)現(xiàn)水杯保溫功能。
[0021]在本實(shí)施例中，溫差發(fā)電模塊設(shè)置于水杯外殼和水杯內(nèi)膽之間的真空區(qū)域，溫差發(fā)電模塊分為2面，一面用于吸收熱水溫度，一面用于吸收環(huán)境溫度，從而產(chǎn)生溫差，通過溫差發(fā)電，為整個(gè)系統(tǒng)提供電能。進(jìn)一步地，溫差發(fā)電模塊采用柔性熱電芯片，該器件內(nèi)部集成50組熱電偶對(duì)，材料采用Te/Bi基金屬化合物；10-15度溫差，輸出約50mV ;最大輸出電流約10-15mA ；器件平均功率約100uW-700uW。
[0022]在本實(shí)施例中，水杯底座上設(shè)有若干個(gè)排氣孔，便于形成溫差供溫差發(fā)電模塊供電。
[0023]在本實(shí)施例中，微控制器采用STC89C51單片機(jī)，接收溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，并控制顯示屏顯示水溫。
[0024]在本實(shí)施例中，儲(chǔ)能模塊采用超級(jí)電容，針對(duì)溫差發(fā)電模塊輸出電壓的不穩(wěn)定，選擇容量大、充放電速度快的超級(jí)電容器對(duì)電能進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0025]在本實(shí)施例中，穩(wěn)壓模塊對(duì)儲(chǔ)能模塊的輸出電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理，并將處理后的電壓和電流提供給微控制器、溫度傳感器和顯示屏使用。進(jìn)一步地，穩(wěn)壓模塊采用LM2596S降壓芯片，該芯片處理范圍為:輸入電壓3.2V-46V，輸出電壓1.25V-35V，可以滿足本系統(tǒng)需求。
[0026]在本實(shí)施例中，溫度傳感器采用DS18B20芯片，它設(shè)置在水杯內(nèi)膽外壁上，采集水溫信號(hào)，并傳送給微控制器。
[0027]在本實(shí)施例中，顯示屏采用IXD顯示屏，用于顯示水溫。
[0028]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電式溫顯保健水杯，包括水杯外殼、水杯內(nèi)膽和水杯底座，所述水杯外殼設(shè)置在水杯底座上，水杯內(nèi)膽設(shè)置在水杯外殼內(nèi)，其特征在于:還包括微控制器、溫度傳感器、顯示屏、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊和溫差發(fā)電模塊，所述微控制器、儲(chǔ)能模塊的穩(wěn)壓模塊分別設(shè)置在水杯底座的內(nèi)部，溫度傳感器設(shè)置在水杯內(nèi)膽外壁上，溫差發(fā)電模塊設(shè)置在水杯外殼與水杯內(nèi)膽之間，顯示屏設(shè)置在水杯外殼的外表面上，所述溫差發(fā)電模塊經(jīng)儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別連接微控制器、溫度傳感器和顯示屏，微控制器分別連接溫度傳感器和顯示屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述水杯底座上設(shè)有若干個(gè)排氣孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述微控制器為89C51單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述穩(wěn)壓模塊的型號(hào)為 LM2596S。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述溫度傳感器的型號(hào)為 DS18B20。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱電式溫顯保健水杯，其特征在于:所述顯示屏為LCD顯示屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱電式溫顯保健水杯，包括水杯外殼、水杯內(nèi)膽、水杯底座，微控制器、溫度傳感器、顯示屏、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊和溫差發(fā)電模塊，微控制器、儲(chǔ)能模塊的穩(wěn)壓模塊分別設(shè)置在水杯底座的內(nèi)部，溫度傳感器設(shè)置在水杯內(nèi)膽外壁上，溫差發(fā)電模塊設(shè)置在水杯外殼與水杯內(nèi)膽之間，顯示屏設(shè)置在水杯外殼的外表面上，溫差發(fā)電模塊經(jīng)儲(chǔ)能模塊與穩(wěn)壓模塊的輸入端連接，穩(wěn)壓模塊的輸出端分別連接微控制器、溫度傳感器和顯示屏，微控制器分別連接溫度傳感器和顯示屏。本實(shí)用新型利用熱電能轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示水杯內(nèi)液體的溫度，防止飲用過冷或過熱造成對(duì)身體的傷害，達(dá)到保健的功效。
【IPC分類】A47G19/22
【公開號(hào)】CN204654470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520339385
【發(fā)明人】葉小嶺, 王冬健, 楊樂, 鄧艷, 吳杰祺
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日