CN101744543A - 智能饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能饮水机，包括出水装置及其连接的水龙头，所述的出水装置包括放水检测电路、水位设定电路、停水检测电路、单片机，所述的放水检测电路与单片机电连接，水位设定电路与单片机电连接，停水检测电路与单片机电连接，放水检测电路采用光电接近开关，停水检测电路包括红外测距模块，其连接一A/D转换芯片，此A/D转换芯片连接单片机，水龙头采用电磁继电器开关控制，电磁继电器与单片机相连。本发明自设水位，通过检测杯中水位实现放水、停水智能化，方便卫生，并有报警电路省力省心。

Description

智能饮水机

技术领域

本发明涉及一种饮水机，具体地说是一种智能饮水机。

背景技术

随着电子技术的发展，人们对电器智能化的要求也越来越高。饮水机由于使用方便卫生，可以及时取到冷热水，已被应用到越来越广的范围。但是现在的饮水机也有很多不足，取水时，需要用户手动将水龙头打开接水，等水灌到需要的高度后，又要人为的关掉，很不方便。而且由于大量的人使用，细菌滋生极易造成疾病的传染，不卫生。现有的饮水机都是机械式的，一手拿杯子一手摁住水龙头开关，如果手里拿着东西就很不方便，又或突然来了个电话，会陷入接水与接电话两难的情况；一种情况可能会错过电话，另一种情况回来接水又要浪费点时间，还有就是可能会使水溢的到处都是。另外水龙头很难控制自己需要的水量；再者，手握质软的杯子，稍不留神或晃动就可能被烫到。

现有专利号200520115897.9公开了一种自动出水饮水机，特征在于包括光线发射、接收器，冷、热水继电器以及控制电路板，此装置感应到杯子，信号传输给控制线路板，控制线路板连接继电器，控制水龙头实现自动放水，水满移出杯子自动停水。分析后得出以下几个缺点：

1、不能设定水位，检测水位，从而达到用户所需的水位时自动停水。

2、当用户移出杯子时，水龙头一直处于出水状态，有延时性，不能即刻停止。

3、用户取水仍需盯着，还是不方便走开办事。

发明内容

为了解决现有技术在这些方面的不足，本发明提供了一种智能饮水机，达到自动出水，升至用户所需的水位时就可以自动停水，并有报警提示。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种智能饮水机，包括出水装置及其连接的水龙头，所述的出水装置包括放水检测电路、水位设定电路、停水检测电路、单片机，所述的放水检测电路与单片机电连接，水位设定电路与单片机电连接，停水检测电路与单片机电连接。

作为优选，所述的放水检测电路采用光电接近开关；所述的光电接近开关采用对射式光电开关，所述的对射式光电开关与水龙头个数配套；所述的对射式光电开关接收端安装在水龙头的下方，对射式光电开关发射端安装在所述的对射式光电开关接收端的正下方。

作为优选，水位设定电路外连档位旋钮或滑动开关或按键，用户可自行增减档位。

作为优选，所述的停水检测电路包括红外测距模块和A/D转换芯片，红外测距模块和A/D转换芯片相连接，A/D转换芯片与单片机相连接；所述的红外测距模块安装在水龙头下方，贴近出水口处。

作为优选，所述的水龙头采用电磁继电器控制，所述的电磁继电器与单片机相连。

作为改进，所述的出水装置还包括报警电路，所述的报警电路与单片机相连接；报警信号是声音或光或同时发出声音与光。

本发明采取了上述几种措施进行了改进，用户取水可以根据自身需要先设定水位的高度，检测电路通过对现取水容器内的水位的检测，自动放水，并会时刻测量水位的高度，自动停止出水；用户不必担心未专心盯着饮水机而放水过多，而且一检测到设定水位就会停水，不会让过多的水流出。此外，一方面人们可以不用手动接触水龙头开关，减少了细菌交叉感染的概率，另一方面人们可以在加水的时候放心的去处理一些突发事件，或者琐碎小事，收到报警信号时再返回取水，顺应了日益紧凑的生活节奏。

附图说明

图1是停水检测电路的示意图；

图2是单片机控制模块与各功能电路相连原理图；

图3是部分模块安装位置示意图。

图中：1是红外测距模块，2是A/D转换芯片，3是滑动开关，4是单片机，5是对射式光电开关，6是电磁继电器，7是对射式光电开关发射端，8是对射式光电开关接收端，9是出水口，10是水龙头，11是报警电路。图中A/D转换芯片的信号输入口(IN7~IN0)中部分端口未标出，信号输出口(D7~D0)中部分省略未标出；单片机中与A/D转换芯片相连的数据输入口(P0.7~P0.1)部分省略未标出。

具体实施方式

下面对照附图对本发明的实施例做进一步的说明：

结合图1、图2及图3，本发明包括以下几个部分：放水检测电路、水位设定电路、停水检测电路、单片机4和水龙头10。下面就各部分设计做详细介绍。

1、放水检测电路

该部分功能的实现主要依靠光电接近开关，光电接近开关有漫反射、对射、镜反射等多种工作方式的种类，考虑到可靠性及成本的问题，这里比较适合使用对射式光电开关5，对射式光电开关接收端8安装在水龙头10的下方，在对射式光电开关接收端8的正下方安装对射式光电开关发射端7，对射式光电开关5与单片机4信号输入端相连接。

按电路所示与单片机4连接I/O口后，对射式光电开关5正常工作，此时对射式光电开关5处于接通状态，出水口9关闭。当有杯子置于出水口9下时，对射式光电开关5光路被断，此开关关闭，此时单片机4扫描I/O口检测到变化，比较水位设定值与实际水位，如果不相等，则打开出水口9开始放水。

2、水位设定电路

水位设定电路与单片机4电连接，通过1个I/O口代表一种水位的方法，通过单片机4扫描I/O口状态来确定设定的水位高度。这里利用滑动开关3(当然亦可用档位旋钮或按键)来调节控制水位，以达用户所需水位。使用过程中使某一位I/O口置“1”，然后由单片机4读取状态确定水位，这种方法比较简单且成本低廉，同时可以根据厂家需要来增减档位以改变水位要求的精度。在附图中仅以三位为例。

3、停水检测电路

该部分利用红外测距模块1实现功能，红外测距模块1连接A/D转换芯片2。将红外测距模块1安装于水龙头10下方，贴近出水口9处。当水杯中水位发生改变时，红外测距模块1输出不同的电压信号，将该电压信号通过A/D转换芯片2转换后计算光的偏移量L，再根据入射角即可算出出水口到水面的距离，从而得到水的高度。

A/D转换芯片2连接单片机4，单片机4将此时得到的水位高度与设定水位进行对比，如果不相等水龙头10继续放水；若相等则通过I/O口控制电磁继电器6断电关闭出水口。

4、单片机4

本发明的各个功能电路通过与单片机4连接并有单片机4协调控制。通过检测光电接近开关状态实现放水控制，读取I/O口状态实现水位设定，读取红外测距模块1测得的电压经过计算实现停水控制并直接控制出水口9的开关。单片机4还连接有报警电路11，可以设置报警音乐、蜂鸣声、指示灯亮等。

5、水龙头10

水龙头10的开关有电磁继电器6控制。当单片机4相应I/O为0时，电磁继电器6电路连通，开关打开；反之则闭合。

安装使用：

首先，水位设定电路使用的滑动开关3安装于出水口9的一侧，用户可以上下滑动滑竿设置水位，用户设定所需要的水位，此时该信号就输入了单片机4储存起来；用户将水杯至于置物台上，对射式光电开关发射端7与对射式光电开关接收端8之间的光路被阻断，单片机4检测到有水杯；距离对射式光电开关接收端8大约1cm左右安装了红外测距模块1，这样的距离可以大致的保证当对射式光电开关5闭合并且开始放水时出水口9正对着杯口，红外测距模块1三个引脚分别是接工作电压，接地和电压信号输出，红外测距模块1检测到此时水杯中的水位高度，将此电压信号传输给A/D转换芯片2，经A/D转换芯片2转换后的以数字信号输入单片机4，单片机4将此水位与设定水位相比较，若不相等则控制安装在出水通道中的电磁继电器6控制开关，打开出水口9，放水。放水过程中红外测距模块1会不断检测水位高度，当加水到与用户设定的水位时，单片机4控制电磁继电器6关闭出水口9饮水机自动停水。停水后可以发出报警音乐提醒用户取水。

以上列举的仅是本发明的几个具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能饮水机，包括出水装置及其连接的水龙头(10)，其特征在于，所述的出水装置包括放水检测电路、水位设定电路、停水检测电路、单片机(4)，所述的放水检测电路与单片机(4)电连接，水位设定电路与单片机(4)电连接，停水检测电路与单片机(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，所述的放水检测电路采用光电接近开关。

3.根据权利要求2所述的智能饮水机，其特征在于，所述的光电接近开关采用对射式光电开关(5)，所述的对射式光电开关(5)与水龙头(10)个数配套。

4.根据权利要求3所述的智能饮水机，其特征在于，所述的对射式光电开关接收端(8)安装在水龙头(10)的下方，所述的对射式光电开关发射端(7)安装在所述的对射式光电开关接收端(8)的正下方。

5.根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，所述的水位设定电路外连档位旋钮或滑动开关(3)或按键，用户可自行增减档位。

6.根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，所述的停水检测电路包括红外测距模块(1)和A/D转换芯片(2)，红外测距模块(1)和A/D转换芯片(2)相连接，A/D转换芯片(2)与单片机(4)相连接。

7.根据权利要求6所述的智能饮水机，其特征在于，所述的红外测距模块(1)安装在水龙头(10)下方，贴近出水口(9)处。

8.根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，所述的水龙头(10)采用电磁继电器(6)控制，所述的电磁继电器(6)与单片机(4)相连。

9.根据权利要求1至8任一所述的智能饮水机，其特征在于，所述的出水装置还包括报警电路(11)，所述的报警电路(11)与单片机(4)相连接。

10.根据权利要求9所述的智能饮水机，其特征在于，所述的报警信号是声音或光或同时发出声音与光。

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