一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，包括杯蓋、杯體和底座，所述杯體由外殼和內(nèi)膽組成，所述外殼集成了顯示屏幕和按鍵控制模塊，所述內(nèi)膽底部設(shè)有水溫檢測(cè)模塊，主體面上貼有半導(dǎo)體冷熱片，所述半導(dǎo)體冷熱片外面安裝熱管散熱器，所述底座集成了單片機(jī)控制模塊和電源，所述單片機(jī)控制模塊接收到所述水溫檢測(cè)模塊和所述按鍵控制模塊的信息，控制所述顯示屏幕實(shí)時(shí)顯示水溫信息，并通過放大電路控制所述半導(dǎo)體冷熱片對(duì)水溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型可實(shí)時(shí)顯示水溫信息，并對(duì)水杯內(nèi)水進(jìn)行快速制冷或加熱；充分利用單片機(jī)的控制特點(diǎn)和半導(dǎo)體冷熱片的體積小、高效率、無污染的特點(diǎn)，使智能溫控水杯制冷加熱效率高，且易攜帶。
【專利說明】
一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于新型生活用品領(lǐng)域，特別涉及一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，方便實(shí)用、快捷便利、安全高效的智能家居設(shè)備越來越多地受到人們的青睞。日常生活中，對(duì)飲用水進(jìn)行制冷或者加熱常常需要用到冰箱、飲水機(jī)等設(shè)備，上述設(shè)備不但體積較大，功耗較高，能量轉(zhuǎn)換效率低，而且對(duì)環(huán)境有較大的污染和破壞;并且目前市場(chǎng)上的水杯都不具備制冷、加熱飲用水的功能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)【背景技術(shù)】存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯。本使用新型可實(shí)時(shí)顯示水溫信息，并對(duì)水杯內(nèi)水進(jìn)行快速制冷或加熱，效率高、無污染、易攜帶。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，包括杯蓋、杯體和底座，所述杯體由外殼和內(nèi)膽組成，其特征在于:所述外殼集成了顯示屏幕和按鍵控制模塊，所述內(nèi)膽底部設(shè)有水溫檢測(cè)模塊，主體面上貼有半導(dǎo)體冷熱片，所述半導(dǎo)體冷熱片外面安裝熱管散熱器，所述底座集成了單片機(jī)控制模塊和電源，所述單片機(jī)控制模塊接收到所述水溫檢測(cè)模塊和所述按鍵控制模塊的信息，控制所述顯示屏幕實(shí)時(shí)顯示水溫信息，并通過放大電路控制所述半導(dǎo)體冷熱片對(duì)水溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006]在上述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，所述外殼設(shè)有若干通風(fēng)口。
[0007]在上述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，所述水溫檢測(cè)模塊包括水溫傳感器和水溫探頭，所述水溫傳感器將水溫值按0.5 V的分辨率傳送給所述單片機(jī)控制模塊，用以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)水溫的控制。
[0008]在上述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，所述熱管散熱器包含鋁板、熱管和散熱翅片，三部分依次連接，鋁板貼合于所述半導(dǎo)體冷熱片上。
[0009]在上述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，所述電源為外部安裝的蓄電池。
[0010]制冷部分主要由所述半導(dǎo)體冷熱片和所述熱管散熱器組成。所述半導(dǎo)體冷熱片的Peltier效應(yīng)，即當(dāng)直流電通過兩種不同材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量;所述熱管散熱器的鋁板接收所述半導(dǎo)體冷熱片放出的熱量，并傳遞給熱管的蒸發(fā)端，熱管內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)、吸收熱量，蒸發(fā)后的汽體在壓力差的驅(qū)動(dòng)下沿著管內(nèi)腔到達(dá)冷凝端，凝結(jié)為液體放出熱量，放出的熱量，由所述外殼和內(nèi)膽組成風(fēng)道，并通過散熱翅片向外排出，可以實(shí)現(xiàn)制冷的目的。調(diào)節(jié)所述按鍵控制模塊，切換為制熱狀態(tài)時(shí)，所述半導(dǎo)體冷熱片的電極調(diào)換，原本制冷的冷熱片開始產(chǎn)生熱量，達(dá)到加熱的目的。
[0011]因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、能夠一體實(shí)現(xiàn)制冷和加熱兩種功能;2、采用半導(dǎo)體冷熱片，沒有活動(dòng)部件，可靠性高，且無制冷劑污染;3、加入了單片機(jī)控制模塊，能夠更加精確地控制水溫，且價(jià)格低廉、體積小巧;4、設(shè)置有熱管散熱器輔助散熱，無噪音、無需額外輔助動(dòng)力源、可靠性高使制冷效率更高;5、設(shè)置有水溫檢測(cè)模塊，并能將水溫反映至顯示屏幕;6、系統(tǒng)工作電壓低，可用電池進(jìn)行供電，便于攜帶。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型水杯簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型水杯內(nèi)膽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型水杯底座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本實(shí)用新型水杯水溫檢測(cè)芯片與單片機(jī)芯片連接示意圖。
[0016]圖5為本實(shí)用新型水杯熱管散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6為本實(shí)用新型水杯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。圖中:1.杯蓋、2.杯體外殼、3.杯體內(nèi)膽、4.顯示屏幕、5.按鍵控制模塊、6.通風(fēng)口、7.底座、8.半導(dǎo)體冷熱片、9.水溫檢測(cè)模塊(DS18B20芯片)、10.熱管散熱器、11.單片機(jī)控制模塊(AT89S51芯片)、12.電源、13.鋁板、14.散熱翅片、15.熱管
[0019 ]如圖1 -3所示，一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，整個(gè)智能溫控水杯由杯蓋1、杯體和底座7組成，而杯體又由外殼2和內(nèi)膽3組成。杯體外殼集成了顯示屏幕4、和按鍵控制模塊5，并設(shè)有一定數(shù)量通風(fēng)口 6 ο杯體內(nèi)膽底部有水溫檢測(cè)模塊9，內(nèi)膽主體面上貼有半導(dǎo)體冷熱片8，半導(dǎo)體冷熱片8外面安裝熱管散熱器10，底座集成了單片機(jī)控制模塊11和電源12。
[0020]如圖4所示，單片機(jī)控制模塊11所使用單片機(jī)芯片為AT89S51，水溫檢測(cè)模塊9所用溫度傳感器芯片為DS18B20，二者進(jìn)行連接，通過溫度傳感器測(cè)取水溫，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將水溫傳送給單片機(jī)芯片。
[0021]如圖5所示，熱管散熱器包含鋁板13、熱管15和散熱翅片14，三部分依次連接，熱管15連接鋁板13的部分為它的蒸發(fā)端，連接散熱翅片14的部分為它的冷凝端。蒸發(fā)端熱管15內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)、吸收熱量，蒸發(fā)后的汽體在壓力差的驅(qū)動(dòng)下沿著管內(nèi)腔到達(dá)冷凝端，蒸汽工質(zhì)會(huì)凝結(jié)為液體放出熱量，冷卻后的液體工質(zhì)在管芯毛細(xì)力的驅(qū)動(dòng)下，沿毛細(xì)結(jié)構(gòu)從冷凝段流回蒸發(fā)端，繼續(xù)吸熱汽化，如此往復(fù)，熱量由熱管15的一端傳至另一端。
[0022]如圖6所示，制冷工作:在制冷時(shí)，打開電源12，通過按鍵控制模塊5設(shè)定制冷溫度，并將模式調(diào)整至制冷模式，先由水溫檢測(cè)模塊9檢測(cè)水溫，并與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，若高于設(shè)定溫度值，則由單片機(jī)控制模塊11發(fā)出控制信號(hào)，并通過放大電路控制半導(dǎo)體冷熱片8進(jìn)行制冷，半導(dǎo)體冷熱片8貼近杯體一側(cè)開始吸收熱量制冷，半導(dǎo)體冷熱片8另一側(cè)放出的熱量由熱管散熱器10的鋁板13吸收，并傳遞給熱管15的蒸發(fā)端，熱管15內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)、吸收熱量，蒸發(fā)后的沿著管內(nèi)腔到達(dá)冷凝端，凝結(jié)為液體放出熱量，并通過散熱翅片14通過通風(fēng)口6帶出杯體，當(dāng)通過水溫檢測(cè)模塊9實(shí)時(shí)檢測(cè)到的溫度達(dá)到所設(shè)定溫度值時(shí)，由單片機(jī)控制模塊11控制電路斷電，從而達(dá)到精準(zhǔn)制冷的目的。
[0023]加熱工作:由于半導(dǎo)體冷熱片8的工作特性，通過按鍵控制模塊5設(shè)定成加熱模式，控制半導(dǎo)體冷熱片8調(diào)換電極，原本制冷的半導(dǎo)體冷熱片8貼近內(nèi)膽3的一面開始放出熱量，通過按鍵控制模塊5設(shè)定水溫值，由水溫檢測(cè)模塊9檢測(cè)水溫，并于溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，若低于溫度設(shè)定值，單片機(jī)控制模塊11控制啟動(dòng)加熱開關(guān)，半導(dǎo)體冷熱片8開始對(duì)杯內(nèi)飲用水進(jìn)行加熱，當(dāng)通過水溫檢測(cè)模塊9檢測(cè)到的實(shí)時(shí)水溫值加熱到設(shè)定值時(shí)，由單片機(jī)控制模塊11控制電路斷電，停止加熱，達(dá)到預(yù)期水溫值。
[0024]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0025]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。顯然，上述針對(duì)本實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，但是并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍的限制，在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，他人若做出替換或變形，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，本實(shí)用新型的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，包括杯蓋、杯體和底座，所述杯體由外殼和內(nèi)膽組成，其特征在于:所述外殼集成了顯示屏幕和按鍵控制模塊，所述內(nèi)膽底部設(shè)有水溫檢測(cè)模塊，主體面上貼有半導(dǎo)體冷熱片，所述半導(dǎo)體冷熱片外面安裝熱管散熱器，所述底座集成了單片機(jī)控制模塊和電源，所述單片機(jī)控制模塊接收到所述水溫檢測(cè)模塊和所述按鍵控制模塊的信息，控制所述顯示屏幕實(shí)時(shí)顯示水溫信息，并通過放大電路控制所述半導(dǎo)體冷熱片對(duì)水溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，其特征在于:所述外殼設(shè)有若干通風(fēng)口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，其特征在于:所述水溫檢測(cè)模塊包括水溫傳感器和水溫探頭，所述水溫傳感器將水溫值按0.5 °C的分辨率傳送給所述單片機(jī)控制模塊，用以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)水溫的控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，其特征在于:所述熱管散熱器包含鋁板、熱管和散熱翅片，三部分依次連接，鋁板貼合于所述半導(dǎo)體冷熱片上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的智能溫控水杯，其特征在于:所述電源為外部安裝的蓄電池。
【文檔編號(hào)】A47G19/22GK205658730SQ201620362690
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張韜
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)