CN105640325A - 一种基于单片机控制的智能语音饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于单片机控制的智能语音饮水机，包括饮水机机体、聪明座、储水槽、发光器、受光器、导水管、加热器；所述饮水机机体内顶部设置有聪明座，聪明座底部两侧分别安装有发光器和受光器，所述受光器的安装高度高于发光器的安装高度。本发明相对于现有技术新增成本极低，所有元器件增加成本不超过3元钱，市场前景极佳；能有效实现对饮水机危险水位的检测并自动断电，检测准确，运行可靠稳定，从而有效避免因水位过低干烧或带电换水带来的各种安全隐患；可扩展性好，后期可即为容易的与饮水机其他控制功能合并升级。

Description

一种基于单片机控制的智能语音饮水机

技术领域

本发明涉及一种基于单片机控制的智能语音饮水机。

背景技术

饮水机常用于我们的家庭、办公室。饮水机为我们的生活带来了很多便利。而当今很多家庭使用的饮水机都是桶装水倒置于饮水机上端，通用的饮水机主要有电源显示电路、加热电路、开水保温电路。当需要的时候，按下加热按钮，加热电路就进行加热，当加热到一定温度时，加热电路断开，显示水开，然后进行保温；当温度低于一定温度时，加热电路又开始工作。

现在很多智能饮水机都没有检测桶装水里面是否有水装置，当水桶水用完后容易造成饮水机干烧，很可能会烧坏加热装置同时也会减少饮水机使用寿命，甚至有火灾隐患。经过消防部门统计，我国每年因为饮水机缺水干烧造成的火灾多达几十起。

有时候我们在换水时由于粗心不关电源直接换饮水机水桶，这样在通电状态下更换水也很容易造成触电事故。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于单片机控制的智能语音饮水机，该基于单片机控制的智能语音饮水机通过极低成本的元器件设置，有效实现了饮水机危险水位自动检测断电，从而在绝大多数人可接受的成本内有效避免饮水机安全问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于单片机控制的智能语音饮水机，包括饮水机机体、聪明座、储水槽、发光器、受光器、导水管、加热器；所述饮水机机体内顶部设置有聪明座，聪明座底部两侧分别安装有发光器和受光器，所述受光器的安装高度高于发光器的安装高度；所述饮水机机体内于聪明座底部位置设置有储水槽，储水槽通过导水管连通冷水出口和热水出口，且储水槽连通热水出口的导水管上连接有加热器；所述发光器和受光器朝向相对，受光器连接控制加热器启停。

还包括有蜂鸣器，受光器电路连接控制蜂鸣器启停。

所述发光器由凸透镜、发光器壳体、发光二极管组成，发光器壳体为条状圆筒，发光二极管固定在发光器壳体中，发光器壳体顶部盖装凸透镜。

所述受光器为红外光电三极管，所述发光器壳体为红外发光二极管。

所述受光器连接控制加热器和蜂鸣器启停均通过连接至单片机实现，即受光器和蜂鸣器均连接至单片机的I/O端口，加热器的电源开关上安装有一继电器，继电器连接至单片机的I/O端口。

所述受光器、蜂鸣器和继电器分别连接至单片机上不同I/O端口。

所述发光二极管和继电器连接至单片机同一I/O端口的不同引脚。

本发明的有益效果在于：①相对于现有技术新增成本极低，所有元器件增加成本不超过3元钱，市场前景极佳；②能有效实现对饮水机危险水位的检测并自动断电，检测准确，运行可靠稳定，从而有效避免因水位过低干烧或带电换水带来的各种安全隐患；③可扩展性好，后期可即为容易的与饮水机其他控制功能合并升级。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中发光器的结构示意图；

图3是本发明的电路连接示意图。

图中：1-饮水机机体，2-桶装水，3-聪明座，4-储水槽，5-发光器，6-受光器，7-导水管，8-加热器，9-冷水出口，10-热水出口，11-凸透镜，12-发光器壳体，13-发光二极管，14-蜂鸣器。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示的一种基于单片机控制的智能语音饮水机，包括饮水机机体1、聪明座3、储水槽4、发光器5、受光器6、导水管7、加热器8；所述饮水机机体1内顶部设置有聪明座3，聪明座3底部两侧分别安装有发光器5和受光器6，所述受光器6的安装高度高于发光器5的安装高度；所述饮水机机体1内于聪明座3底部位置设置有储水槽4，储水槽4通过导水管7连通冷水出口9和热水出口10，且储水槽4连通热水出口10的导水管7上连接有加热器8；所述发光器5和受光器6朝向相对，受光器6连接控制加热器8启停。

由此设置，根据光在均匀介质中直线传播的原理，当水位较高时，由发光器5发射的光线经过桶装水2桶壁、水、桶装水2桶壁到达受光器6，由于两次经过同一介质桶装水2桶壁，因此对于桶装水2桶壁和水之间的折射可以忽略不计，当水位较低时，发光器5发射的光线经过桶装水2桶壁、水、空气、桶装水2桶壁，由于液面折射作用，无法到达受光器6，受光器6电平发生变化，从而可以通过电路对加热器8启停实现控制。

进一步的，水位过低的情况下，也应当让用户知晓，作为让用户知晓的方式，还包括有蜂鸣器14，受光器6电路连接控制蜂鸣器14启停。

具体而言，为确保发光器5光线强度，以使检测足够灵敏，避免误检，所述发光器5由凸透镜11、发光器壳体12、发光二极管13组成，发光器壳体12为条状圆筒，发光二极管13固定在发光器壳体12中，发光器壳体12顶部盖装凸透镜11。

更进一步，普通光线容易受到阳关或灯光影响，从而造成误检，因此所述受光器6为红外光电三极管，所述发光器壳体12为红外发光二极管。

具体来说，考虑到扩展性，特别是对于饮水机控制方面，后期可能增加其他控制装置或系统，因此所述受光器6连接控制加热器8和蜂鸣器14启停均通过连接至单片机实现，即受光器6和蜂鸣器14均连接至单片机的I/O端口，加热器8的电源开关上安装有一继电器，继电器连接至单片机的I/O端口。

进一步，为确保控制的顺畅，以及连接的方便，所述受光器6、蜂鸣器14和继电器分别连接至单片机上不同I/O端口。

由于检测的起始点在于发光二极管13工作，检测的终点在于对继电器控制，所述发光二极管13和继电器连接至单片机同一I/O端口的不同引脚。

就目前市场行情而言，红外发光二极管可采用台湾亿光电子工业股份有限公司研发生产的IR2424-3C，红外发光二极管和红外光电三极管成本共计0.5元，成本极低的单片机即可实现所需要的功能，单片机成本约0.2元，继电器成本约0.2元，线材计0.1元，凸透镜11和发光器壳体12成本共计不超过0.3元，蜂鸣器14成本0.2元，即使算上单片机开发成本，在量产下，均摊至单件上之后，开发成本也不会超过0.5元，上述共计2元，而即使以如此低的成本，由于功能实现简单易行，对电子元器件负载小，本发明运行稳定、功耗低，因此本发明有效在极低成本下实现了对饮水机低水位的可靠检测和自动控制断电。

Claims (7)

1.一种基于单片机控制的智能语音饮水机，包括饮水机机体(1)、聪明座(3)、储水槽(4)、发光器(5)、受光器(6)、导水管(7)、加热器(8)，其特征在于：所述饮水机机体(1)内顶部设置有聪明座(3)，聪明座(3)底部两侧分别安装有发光器(5)和受光器(6)，所述受光器(6)的安装高度高于发光器(5)的安装高度；所述饮水机机体(1)内于聪明座(3)底部位置设置有储水槽(4)，储水槽(4)通过导水管(7)连通冷水出口(9)和热水出口(10)，且储水槽(4)连通热水出口(10)的导水管(7)上连接有加热器(8)；所述发光器(5)和受光器(6)朝向相对，受光器(6)连接控制加热器(8)启停。

2.如权利要求1所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：还包括有蜂鸣器(14)，受光器(6)电路连接控制蜂鸣器(14)启停。

3.如权利要求1所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：所述发光器(5)由凸透镜(11)、发光器壳体(12)、发光二极管(13)组成，发光器壳体(12)为条状圆筒，发光二极管(13)固定在发光器壳体(12)中，发光器壳体(12)顶部盖装凸透镜(11)。

4.如权利要求1或3所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：所述受光器(6)为红外光电三极管，所述发光器壳体(12)为红外发光二极管。

5.如权利要求1或2所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：所述受光器(6)连接控制加热器(8)和蜂鸣器(14)启停均通过连接至单片机实现，即受光器(6)和蜂鸣器(14)均连接至单片机的I/O端口，加热器(8)的电源开关上安装有一继电器，继电器连接至单片机的I/O端口。

6.如权利要求5所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：所述受光器(6)、蜂鸣器(14)和继电器分别连接至单片机上不同I/O端口。

7.如权利要求3或5所述的基于单片机控制的智能语音饮水机，其特征在于：所述发光二极管(13)和继电器连接至单片机同一I/O端口的不同引脚。