CN105559598A - 一种智能直饮水机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能直饮水机，包括：接水仓；出水管；流量传感器，其设置在出水管上；电磁阀，其设置在出水管上；读卡模块，其具有供充值卡插入的插槽；数据处理模块假定接水容器为圆柱体，计算接水容器的容积，控制电磁阀开启，并根据流量传感器的流量数据以及电磁阀开启的时间长度计算由出水管流出的出水量，当该出水量达到接水容器的容积，则控制电磁阀关闭；数据处理模块根据出水量和水单价计算出总金额，并通过读卡模块更改充值卡内的余额。本发明实现了接水容器的容积的自动计算，并根据容积自动控制供应的出水量，再根据出水量自动扣费。

Description

一种智能直饮水机
技术领域
本发明涉及一种直饮水机，尤其涉及一种智能直饮水机。
背景技术
直饮水机是一种对水进行净化，使之可以直接饮用的机器设备。它是水家电的一种，通过多级净化，使自来水能够达到直饮的效果。目前在很多小区都安装有这种直饮水机，极大地方便了人们的生活。但目前直饮水机的出水和停水都由用户控制，即用户根据所携带的接水容器的容积来决定何时出水，何时停水。另外，目前的直饮水机都是投入硬币，每次都只能出固定量的水，不能根据用户的需要调整出水量，也不能自动根据出水量来进行收费。这种直饮水机的自动化程度不够高，使用上不够方便。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种可自动判断出水量，并可自动扣费的直饮水机。
本发明提供的技术方案为：
一种智能直饮水机，包括：
接水仓，其呈立方体的形状，用于放入一个接水容器；
出水管，其由所述接水仓的顶部沿着所述接水仓的中心轴线向下延伸；
流量传感器，其设置在所述出水管上；
电磁阀，其设置在所述出水管上；
第一红外测距传感器，其设置所述接水仓的顶部，靠近所述出水管，且所述第一红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行；
第二红外测距传感器，其设置在所述接水仓的侧壁，且所述第二红外测距传感器的光路与所述中心轴线相交；
读卡模块，其具有供充值卡插入的插槽；
数据处理模块，其与所述流量传感器、所述电磁阀、所述读卡模块、所述第一红外测距传感器和所述第二红外测距传感器通信连接；所述数据处理模块内预先记录有所述接水仓的第一高度h1和第一宽度d1；
其中，当所述读卡模块在读取到一个充值卡时，向所述数据处理模块发送一个读卡信号，则所述数据处理模块控制所述第一红外测距传感器检测由所述接水仓的顶部到所述接水容器的顶壁的第一距离d3，并控制所述第二红外测距传感器检测由所述接水仓的侧壁到所述接水容器的侧壁的第二距离d4；所述数据处理模块利用第一高度减去第一距离d3得出所述接水容器的第二高度h2，利用第一宽度和第二距离计算所述接水容器的直径d2，d2＝d1-d4×2，并假定接水容器为圆柱体，利用第二高度和直径计算接水容器的容积；所述数据处理模块控制所述电磁阀开启，并根据所述流量传感器的流量数据以及电磁阀开启的时间长度计算由所述出水管流出的出水量，当该出水量达到所述接水容器的容积，则所述数据处理模块控制所述电磁阀关闭；所述数据处理模块根据所述出水量和预存在所述数据处理模块内的水单价计算出总金额，并通过所述读卡模块更改所述充值卡内的余额。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述接水仓的底部在正对着所述中心轴线的位置具有一个限位凹坑，该限位凹坑用于指示所述接水容器的放置位置，以使所述接水容器的轴线与所述中心轴线重合。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述限位凹坑内设置有一个红外LED灯管，所述红外LED灯管在电池的供电下持续发出红光。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述接水仓在一侧设置有可启闭的仓门。
优选的是，所述的智能直饮水机，还包括：
提示器，其与所述数据处理模块通信连接；
所述数据处理模块在计算出所述接水容器的容积后，控制所述提示器发出第一提示信号，之后再控制所述电磁阀开启。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述提示器为蜂鸣器。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述数据处理模块通过所述读卡模块更改完所述充值卡内的余额后，所述数据处理模块控制所述提示器再发出第二提示信号。
本发明智能直饮水机首先将接水容器假定成圆柱体，当读卡模块读取到一个充值卡，向数据处理模块发送一个读卡信号，所述数据处理模块控制第一红外测距传感器和第二红外测距传感器工作，利用第一红外测距传感器检测接水仓顶部到接水容器的顶壁的第一距离，利用第二红外测距传感器检测接水仓的侧壁到接水容器的侧壁的第二距离，并结合接水仓的第一高度和第一宽度计算出接水容器的第二高度和直径，进一步计算出接水容器的容积，根据计算出的容积，数据处理模块控制电磁阀开启适当的时间，当出水量达到容积时，开闭电磁阀，数据处理模块还自动控制读卡模块更改充值卡内的余额。本发明实现了接水容器的容积的自动计算，并根据容积自动控制供应的出水量，再根据出水量自动扣费。本发明提高了直饮水机的智能化程度，使用起来更加方便。
附图说明
图1为本发明所述的智能直饮水机的接水仓的结构示意图。
图2为本发明所述的智能直饮水机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图2所示，本发明提供一种智能直饮水机，包括：接水仓1，其呈立方体的形状，用于放入一个接水容器4；出水管3，其由所述接水仓1的顶部沿着所述接水仓的中心轴线向下延伸；流量传感器，其设置在所述出水管3上；电磁阀，其设置在所述出水管3上；第一红外测距传感器7，其设置所述接水仓的顶部9，靠近所述出水管，且所述第一红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行；第二红外测距传感器8，其设置在所述接水仓的侧壁10，且所述第二红外测距传感器的光路与所述中心轴线相交；读卡模块，其具有供充值卡插入的插槽；数据处理模块，其与所述流量传感器、所述电磁阀、所述读卡模块、所述第一红外测距传感器和所述第二红外测距传感器通信连接；所述数据处理模块内预先记录有所述接水仓的第一高度h1和第一宽度d1；其中，当所述读卡模块在读取到一个充值卡时，向所述数据处理模块发送一个读卡信号，则所述数据处理模块控制所述第一红外测距传感器7检测由所述接水仓的顶部到所述接水容器的顶壁6的第一距离d3，并控制所述第二红外测距传感器8检测由所述接水仓的侧壁到所述接水容器的侧壁5的第二距离d4；所述数据处理模块利用第一高度减去第一距离d3得出所述接水容器的第二高度h2，利用第一宽度和第二距离计算所述接水容器的直径d2，d2＝d1-d4×2，并假定接水容器4为圆柱体，利用第二高度和直径计算接水容器的容积；所述数据处理模块控制所述电磁阀开启，并根据所述流量传感器的流量数据以及电磁阀开启的时间长度计算由所述出水管流出的出水量，当该出水量达到所述接水容器的容积，则所述数据处理模块控制所述电磁阀关闭；所述数据处理模块根据所述出水量和预存在所述数据处理模块内的水单价计算出总金额，并通过所述读卡模块更改所述充值卡内的余额。
本发明利用第一红外测距传感器测量接水仓顶部到接水容器的顶壁的第一距离，再利用第二红外测距传感器测量接水仓侧壁到接水容器的侧壁的第二距离，之后结合接水仓的第一高度和第一宽度，就可以计算出接水容器的第二高度和直径。由于第二红外测距传感器的光路与中心轴线相交，也就是说，第二红外测距传感器基本可以测到接水仓的侧壁到接水容器宽度最大位置的距离。本发明将任何形状的接水容器都假定成圆柱体，并在该假设基础上计算接水容器的容积。基于该假设，可以相对准确地估计出接水容器的容积。举例来说，如果接水容器实际是一个立方体，而计算时是将接水容器假定为圆柱体，那个该圆柱体应该正好与上述立方体相切的最大圆柱体，实际出水量会比接水容器的实际容积略小。本发明仍可基本上装满接水容器。
当读卡模块读取到一个充值卡时，读卡模块会向数据处理模块发送一个读卡信号，说明此时用户需要取水，则认为用户已经将接水容器置于接水仓内。数据处理模块根据该读卡信号控制第一红外测距传感器和第二红外测距传感器开始测距工作。而当电磁阀关闭，数据处理模块根据出水量和水单价计算出总金额，通过读卡模块修改充值卡内的数据，从充值卡内的余额中扣除此时消费的总金额。本发明实现了根据自动计算的出水量进行自动扣费，提高了直饮水机的智能化程度。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述接水仓的底部在正对着所述中心轴线的位置具有一个限位凹坑，该限位凹坑用于指示所述接水容器的放置位置，以使所述接水容器的轴线与所述中心轴线重合。基于该设计，用户在向接水仓内放入接水容器时，可以根据限位凹坑的指示将接水容器对齐在指定的位置，以提高检测和计算的精度。但在没有限位凹坑时，接水容器的容器口也必须要与出水管的出水口对齐，否则没法接水，因此在这种情况下，接水容器的轴线也基本与中心轴线重合。但在有限位凹坑时，对接水容器的定位会更容易。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述限位凹坑内设置有一个红外LED灯管，所述红外LED灯管在电池的供电下持续发出红光。红外LED灯管可以提供更清晰的指示，使用户更容易将接水容器的轴线与中心轴线对齐，从而使检测和计算结果更精确。
优选的是，为了减少灰尘在接水仓内的沉积，所述的智能直饮水机中，所述接水仓在一侧设置有可启闭的仓门2，当将接水容器放入接水仓后，用户应将仓门关闭。
优选的是，所述的智能直饮水机，还包括：提示器，其与所述数据处理模块通信连接；所述数据处理模块在计算出所述接水容器的容积后，控制所述提示器发出第一提示信号，之后再控制所述电磁阀开启。基于该实施例，当计算完成后，发出第一提示信号，以提醒用户出水管要开始出水了，避免用户在此时随意移动接水容器。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述提示器为蜂鸣器。
优选的是，所述的智能直饮水机中，所述数据处理模块通过所述读卡模块更改完所述充值卡内的余额后，所述数据处理模块控制所述提示器再发出第二提示信号。在修改充值卡的数据之和，再进行第二次提示，提醒用户将充值卡从插槽拔出。换言之，在用户接收到第二次提示信号之前，最好不拔出充值卡，否则可能导致数据丢失。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种智能直饮水机，其特征在于，包括：
接水仓，其呈立方体的形状，用于放入一个接水容器；
出水管，其由所述接水仓的顶部沿着所述接水仓的中心轴线向下延伸；
流量传感器，其设置在所述出水管上；
电磁阀，其设置在所述出水管上；
第一红外测距传感器，其设置所述接水仓的顶部，靠近所述出水管，且所述第一红外测距传感器的光路与所述中心轴线平行；
第二红外测距传感器，其设置在所述接水仓的侧壁，且所述第二红外测距传感器的光路与所述中心轴线相交；
读卡模块，其具有供充值卡插入的插槽；
数据处理模块，其与所述流量传感器、所述电磁阀、所述读卡模块、所述第一红外测距传感器和所述第二红外测距传感器通信连接；所述数据处理模块内预先记录有所述接水仓的第一高度h1和第一宽度d1；
其中，当所述读卡模块在读取到一个充值卡时，向所述数据处理模块发送一个读卡信号，则所述数据处理模块控制所述第一红外测距传感器检测由所述接水仓的顶部到所述接水容器的顶壁的第一距离d3，并控制所述第二红外测距传感器检测由所述接水仓的侧壁到所述接水容器的侧壁的第二距离d4；所述数据处理模块利用第一高度减去第一距离d3得出所述接水容器的第二高度h2，利用第一宽度和第二距离计算所述接水容器的直径d2，d2＝d1-d4×2，并假定接水容器为圆柱体，利用第二高度和直径计算接水容器的容积；所述数据处理模块控制所述电磁阀开启，并根据所述流量传感器的流量数据以及电磁阀开启的时间长度计算由所述出水管流出的出水量，当该出水量达到所述接水容器的容积，则所述数据处理模块控制所述电磁阀关闭；所述数据处理模块根据所述出水量和预存在所述数据处理模块内的水单价计算出总金额，并通过所述读卡模块更改所述充值卡内的余额。
2.如权利要求1所述的智能直饮水机，其特征在于，所述接水仓的底部在正对着所述中心轴线的位置具有一个限位凹坑，该限位凹坑用于指示所述接水容器的放置位置，以使所述接水容器的轴线与所述中心轴线重合。
3.如权利要求2所述的智能直饮水机，其特征在于，所述限位凹坑内设置有一个红外LED灯管，所述红外LED灯管在电池的供电下持续发出红光。
4.如权利要求1所述的智能直饮水机，其特征在于，所述接水仓在一侧设置有可启闭的仓门。
5.如权利要求1所述的智能直饮水机，其特征在于，还包括：
提示器，其与所述数据处理模块通信连接；
所述数据处理模块在计算出所述接水容器的容积后，控制所述提示器发出第一提示信号，之后再控制所述电磁阀开启。
6.如权利要求5所述的智能直饮水机，其特征在于，所述提示器为蜂鸣器。
7.如权利要求5所述的智能直饮水机，其特征在于，所述数据处理模块通过所述读卡模块更改完所述充值卡内的余额后，所述数据处理模块控制所述提示器再发出第二提示信号。
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