CN110763675A - 一种冰箱用食物检测和提醒系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰箱用食物检测和提醒系统，属于冰箱技术领域，该系统包括内置检测装置和外置提醒装置，所述内置检测装置由食物检测模块、压力传感器、湿度传感器、第一微处理器、定时模块、第一温度传感器、第一电源模块和第一通信模块组成；所述外置提醒装置由显示模块、物联网接入口、第二存储模块、收音话筒、语音识别模块、第二微处理器、提醒模块、第二温度传感器、第二通信模块和第二电池模块组成；该系统能够实时检测箱体内食物是否变质，并检测食物含量、水分含量、温度和电池电量等参数，并将检测到的参数通过LCD显示屏显示，若食物变质会发出提醒信号，还可以将上述检测数据通过物联网传送到手机或者电脑等设备。

Description

一种冰箱用食物检测和提醒系统
技术领域
本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱用食物检测和提醒系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，冰箱已经走进了千家万户，成为生活中的一种必不可少的家用电器。由于人们生活方式不断变化，冷冻食品走上了消费热潮，冷藏保鲜的需求也越来越普遍，随着大容量冰箱的应运而生，冰箱作为一种能够保存水果、肉类、零食等食物的家用电器，受到广大家庭的喜爱。
长久以来，很多人错误地认为将食物放在冰箱内就不会变质，事实上，冰箱只能为食物提供一个稳定的低温环境，当食物超过保存期限便会变质，如果食用，会危及人体健康。随着生活节奏的加快，人们通常会一次性采购很多食品，这就造成了冰箱内食物的堆积，而由于食物种类繁多，人们很难记住食物的保存期限并在食物临近过期时进行及时处理，这就造成了食物浪费，并且过期食品会使冰箱内部环境恶化，误食过期食品还会对人体造成伤害。
发明内容
本发明提出了一种冰箱用食物检测和提醒系统，该系统能够通过图像分析检测箱体内食物状态，若食物发生变质，会发出提醒信号：该系统工作时，能够实时检测冰箱内食物含量、水分含量、温度等参数，并将检测到的参数通过LCD显示屏显示，还可以将上述参数以及摄像头实时记录的图像数据通过物联网接入口传送到手机或者电脑等设备。
本发明是采用以下技术方案来实现的。
一种冰箱用食物检测和提醒系统，包括内置检测装置和外置提醒装置，所述内置检测装置由食物检测模块、压力传感器、湿度传感器、第一微处理器、定时模块、第一温度传感器、第一电源模块和第一通信模块组成；所述食物检测模块由广角摄像头、图像处理模块和第一存储模块构成，所述食物检测模块与所述第一微处理器连接，用于将箱体内食物图像分析数据发送至第一微处理器；所述第一微处理器与所述压力传感器、湿度传感器和第一温度传感器连接，用于接收箱体内实时食物存储量、水分含量和实时温度数据；所述定时模块与所述第一微处理器连接，用于对需要规定冷藏时长的食物进行定时提醒；所述第一电源模块由第一可充电锂电池、第一电源开关和第一电源检测模块构成，为所述内置检测装置供电；所述第一通信模块与所述第一微处理器连接，用于与外置提醒装置实现通信。
所述外置提醒装置由显示模块、物联网接入口、第二存储模块、收音话筒、语音识别模块、第二微处理器、提醒模块、第二温度传感器、第二电源模块和第二通信模块组成；所述显示模块由第一驱动电路和LCD显示屏构成，所述第二微处理器与所述显示模块连接并实现双向通信，用于显示冰箱内实时温度、水分含量、冰箱内置检测装置中广角摄像头所拍摄画面、当前时间、电池电量等数据；所述提醒模块由第二驱动电路和扬声器构成，所述第二微处理器与所述提醒模块连接，用于将处理后的信号发送至提醒模块；所述第二微处理器与物联网接入口连接，用于实现与外部设备间的通信，实时监控内置检测装置和外置提醒装置的工作状态；所述收音话筒的输出端与所述语音识别模块的输入端相连，所述语音识别模块的输出端与所述第二微处理器的输入端相连，用于录入塑封食品的保存期限相关数据并进行语音控制；所述第二存储模块与第二微处理器连接，用于存储数据；所述第二微处理器与第二温度传感器连接，用于接收实时室温；所述第二电源模块由第二可充电锂电池、第二电源开关和第二电源检测模块构成，为所述外置提醒装置供电；所述第二通信模块与所述第二微处理器连接，用于与内置检测装置实现通信。
优选地，所述第一微处理器和第二微处理器为单片机。
优选地，所述第一通信模块和第二通信模块内设有嵌入式网关设备。
优选地，所述LCD显示屏为触摸屏。
优选地，所述语音识别模块是由型号为LD3320的语音识别芯片构成的。
优选地，所述外置提醒装置采用磁体吸附方式，固定在冰箱外体上。
优选地，所述内置检测装置外侧设有箱体，所述箱体内设有食物存储抽屉。
通过本发明提供的冰箱用食物检测和提醒装置，能够带来以下有益效果：
1.该系统中的内置检测装置能够实时检测冰箱内食物含量、水分含量、温度等参数，并通过外置LCD显示屏显示出来，不用打开冰箱即可观测，节能且方便。2.该系统中的内置检测装置中的广角摄像头能够实时监控箱体内食物状态，并通过图像分析判断食物是否变质，若食物变质，会与外置提醒装置通信并发出提醒信号。3.该系统中的外置提醒装置能够实时检测室温，且对于塑封类有固定保质期限的食物，用户可通过语音识别功能录入食物的保质期限等信息，方便快捷。4.该系统中两个装置的电源模块均具有电源检测功能，可以监控电源工作状态并将电量信息通过显示屏显示出来。5.上述参数和图像都可以通过物联网接入口将数据传送到手机或者电脑等设备，即使不在家中，人们也可以及时了解冰箱内食物状态并及时收到提醒信息。综上，本发明功能齐全、设计合理，配合冰箱使用，为人们的日常生活提供了方便。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
图1是本发明中一种冰箱用食物检测和提醒系统的原理框图：
图2是本发明中内置检测装置侧剖面示意图；
图3是本发明中外置提醒装置正面和反面示意图。
附图标记：100-第一微处理器，110-食物检测模块，111-广角摄像头，112-图像处理模块，113-第一存储模块，120-压力传感器，130-湿度传感器，140-定时模块，150-第一温度传感器，160-第一电源模块，161-第一可充电锂电池，162-第一电源开关，163-第一电源检测模块，170-第一通信模块，200-第二微处理器，210-显示模块，211-LCD显示屏，212-第一驱动电路，220-物联网接入口，230-第二存储模块，240-收音话筒，250-语音识别模块，260-提醒模块，261-扬声器，262-第二驱动电路，270-第二温度传感器，280-第二电源模块，281-第二可充电锂电池，282-第二电源开关，283-第二电源检测模块，300-USB充电接口，310-可吸附磁体，400-食物存储抽屉，410-抽屉拉手，500-箱体。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示的一种冰箱用食物检测和提醒系统，包括内置检测装置和外置提醒装置；所述内置检测装置由食物检测模块110、压力传感器120、湿度传感器130、第一微处理器100、定时模块140、第一温度传感器150、第一电源模块160和第一通信模块170组成；所述食物检测模块110由广角摄像头111、图像处理模块112和第一存储模块113构成，所述食物检测模块110与第一微处理器100连接，用于将箱体内食物图像分析数据发送至第一微处理器100；所述第一微处理器100与所述压力传感器120、湿度传感器130和第一温度传感器150连接，用于接收内置检测装置箱体500内实时食物存储量、水分含量和实时温度数据；所述定时模块140与所述第一微处理器100连接，用于对需要规定冷藏时长的食物进行定时提醒；所述第一电源模块160由第一可充电锂电池161、第一电源开关162和第一电源检测模块163构成，为所述内置检测装置供电；所述第一通信模块170与所述第一微处理器100连接，用于与外置提醒装置实现通信。
所述外置提醒装置由显示模块210、物联网接入口220、第二存储模块230、收音话筒240、语音识别模块250、第二微处理器200、提醒模块260、第二温度传感器270、第二电源模块280和第二通信模块290组成；所述显示模块210由第一驱动电路212和LCD显示屏211构成，所述第二微处理器200与所述显示模块210连接并实现双向通信，用于显示冰箱内实时温度、水分含量、冰箱内置检测装置中广角摄像头所拍摄画面、当前时间、电池电量等数据；所述提醒模块260由第二驱动电路262和扬声器261构成，所述第二微处理器200与所述提醒模块260连接，用于将处理后的信号发送至提醒模块260；所述第二微处理器200与物联网接入口220连接，用于实现与外部设备间的通信，实时监控检测和提醒装置状态；所述收音话筒240的输出端与所述语音识别模块250的输入端相连，所述语音识别模块250的输出端与所述第二微处理器200的输入端相连，用于录入塑封食品的保存期限相关数据并进行语音控制；所述第二存储模块230与第二微处理器200连接，用于存储数据；所述第二微处理器200与第二温度传感器270连接，用于接收实时室温；所述第二电源模块280由第二可充电锂电池281、第二电源开关282和第二电源检测模块283构成，为所述外置提醒装置供电；所述第二通信模块290与所述第二微处理器200连接，用于与内置检测装置实现通信。
所述第一微处理器100和第二微处理器200为单片机，第一微处理器100用于接收食物检测信息、水分含量、温度等参数并实时分析，当第一微处理器100接收到的水分含量、冰箱内温度和冰箱内存储量高于阈值时也会发出提醒信号；第二微处理器200用于接收用户语音录入的食物保质期限等经过语音识别模块250识别处理的语音信息和实时室温；第二微处理器200与第一微处理器100通过第一通信模块170和第二通信模块290实现双向通信；第二微处理器200根据接收到的信息发出指令并对LCD显示屏211和扬声器261进行控制。
所述第一通信模块170和第二通信模块290内设有嵌入式网关设备，所述第一通信模块170与所述第一微处理器100连接，用于与外置提醒装置实现通信；所述第二通信模块290与所述第二微处理器200连接，用于与内置检测装置实现通信。
所述LCD显示屏211为触摸屏，既可以用于实时显示冰箱内水分含量，温度，食物存储量、广角摄像头111所拍摄图像以及两个装置的电池电量信息，也可以用于设定水分、温度和压力各参数的阈值和提醒模块260的音量，同时能显示语音录入的食物信息，并且对定时模块相关参数进行设定。
所述语音识别模块250是由型号为LD3320的语音识别芯片构成的；对于塑封类有固定保质期限的食物，人们可语音录入的食物保质期限等信息，该语音信息会通过收音话筒240输入语音识别模块250中，通过语音识别将食物相关信息经由第二微处理器200存储于第二存储模块230中，并显示在LCD显示屏211上，当食物接近保质期限时，第二微处理器200会通过第二驱动电路262发送指令至扬声器261发出语音提醒。
所述图像处理模块112内设有图像差值算法，即将广角摄像头111后续拍摄的食物图像与第一存储模块113中存储的第一幅食物图像进行差值运算，结果图像中如果有像素值不为零的像素，则判定食物存在变质情况。
所述第一温度传感器150用于采集箱体500内温度，所述第二温度传感器270用于采集室温，二者型号均为DS18B20；所述湿度传感器130的型号为HR202。
如图2所示，所述内置检测装置外侧设有箱体500，所述箱体内设有食物存储抽屉400，所述食物存储抽屉400外侧设有抽屉拉手410；湿度传感器130、广角摄像头111和第一温度传感器150位于箱体500上方，压力传感器120位于箱体500底部，其他电路和模块均设于箱体上方(图中未示出)。
如图3所示，所述外置提醒装置的背面四角处设有四个可吸附磁体310，用于将其固定在冰箱外体上，同时方便移动，灵活便捷。
内置检测装置和外置提醒装置上还设有电池仓(图中未示出)，可以将第一可充电锂电池161和第二可充电锂电池281拆卸充电；另外，第二可充电锂电池281还可通过USB充电接口300进行充电。
作为一个完整的实施例，下面我们对该冰箱用食物检测和提醒系统的工作过程加以详细描述：使用时，首先将易变质食物放入内置检测装置所在箱体500中，食物检测模块开始工作，广角摄像头111拍摄记录食物最初图像，并存储在第一存储模块113中；之后每隔一定时长广角摄像头111便拍摄记录食物状态，且通过图像处理模块112与食物初始状态对比分析，当判断出食物变质时，第二微处理器200便会通过第二驱动电路262控制扬声器261发出语音提醒，并通过第一驱动电路212控制LCD显示屏211显示提醒信息，同时可以通过物联网接入口220将信息传送到手机或者电脑等设备；第一存储模块113中还存储了压力、水分和温度各参数的阈值，当第一微处理器100从压力传感器120、湿度传感器130和第一温度传感器150接收到的数据高于阈值时，同样会发出提醒信息，原理同上；对于需要规定冷藏时长的食物，将食物放入内置检测装置所在箱体，在LCD显示屏211上对定时模块140进行参数设定，当设定时间到达便会发出提醒信息；对于塑封类有固定保质期限的食物，人们可语音录入的食物保质期限等信息，该语音信息会通过收音话筒240输入语音识别模块250中，通过语音识别将食物相关信息存储在第二微处理器200中，并显示在LCD显示屏211上，当食物接近保质期限时，第二微处理器200会通过第二驱动电路262发送指令至扬声器261发出语音提醒；LCD显示屏211既可以用于实时显示冰箱内水分含量，温度，食物存储量、广角摄像头所拍摄图像和电池电量，也可以用于设定水分、温度和压力各参数的阈值，同时能显示语音录入的食物信息，并且对定时模块140相关参数进行设定。

Claims (7)

1.一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述系统包括内置检测装置和外置提醒装置；
所述内置检测装置由食物检测模块、压力传感器、湿度传感器、第一微处理器、定时模块、第一温度传感器、第一电源模块和第一通信模块组成；所述食物检测模块由广角摄像头、图像处理模块和第一存储模块构成；所述第一电源模块由第一可充电锂电池、第一电源开关和第一电源检测模块构成，所述第一电源模块为所述内置检测装置供电；所述食物检测模块与所述第一微处理器连接；所述第一微处理器与所述压力传感器、湿度传感器和第一温度传感器连接，所述定时模块与所述第一微处理器连接；所述第一通信模块与所述第一微处理器连接，用于与外置提醒装置实现通信；
所述外置提醒装置由显示模块、物联网接入口、第二存储模块、收音话筒、语音识别模块、第二微处理器、提醒模块、第二温度传感器、第二电源模块和第二通信模块组成；所述显示模块由第一驱动电路和LCD显示屏构成，所述提醒模块由第二驱动电路和扬声器构成，所述第二电源模块由第二可充电锂电池、第二电源开关和第二电源检测模块构成，为所述外置提醒装置供电；所述第二微处理器与所述显示模块连接并实现双向通信；所述第二微处理器与所述提醒模块连接；所述第二微处理器与所述物联网接入口连接，所述收音话筒的输出端与所述语音识别模块的输入端相连，所述语音识别模块的输出端与所述第二微处理器的输入端相连；所述第二存储模块与所述第二微处理器连接，所述第二微处理器与所述第二温度传感器连接，所述第二通信模块与所述第二微处理器连接，用于与内置检测装置实现通信。
2.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述第一微处理器和第二微处理器为单片机。
3.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述第一通信模块和第二通信模块内设有嵌入式网关设备。
4.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述LCD显示屏为触摸屏。
5.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述语音识别模块是由型号为LD3320的语音识别芯片构成的。
6.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述外置提醒装置采用磁体吸附方式，固定在冰箱外体上。
7.如权利要求1所述的一种冰箱用食物检测和提醒系统，其特征在于：所述内置检测装置外侧设有箱体，所述箱体内设有食物存储抽屉。
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