CN203970938U - 基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，包括瓶体和位于所述瓶体上并用于智能检测瓶体内温度的电路结构，其特征在于：所述电路结构包括主控电路(1)，信号采集电路(2)，温度指示电路(3)，以及分别与所述主控电路(1)、信号采集电路(2)、温度指示电路(3)连接并为其提供工作电源的电源电路(5)；所述信号采集电路(2)和温度指示电路(3)均与主控电路(1)连接。该智能奶瓶能实时采集奶瓶内的水温，随时记录婴幼儿的饮水量和吃奶量，有利于科学健康喂养婴幼儿，且便于携带和使用。

Description

基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶

技术领域

本实用新型属于婴幼儿食品容器技术领域，特别是指一种基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶。

背景技术

目前市场上的传统婴幼儿用奶瓶，均为单一功能的盛用器具，即只用来盛放饮水或奶粉冲剂，而不能对饮水或奶粉冲剂的温度做出指示，也不能对婴幼儿的饮水量和吃奶量进行记录。而实际上，不仅奶粉在冲调时要求有合适的水温，而且婴幼儿在饮水和吃奶时也都需要有合适的水温，并且婴幼儿饮水量和吃奶量也应该及时记录，以让婴幼儿具有科学的饮食量，有利于健康成长。所以，传统奶瓶不能满足对父母对婴幼儿进行科学健康喂养的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，能实时采集监控奶瓶内的液体温度，确保婴幼儿进食温度合理，便于婴幼儿科学健康成长。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，包括瓶体和位于所述瓶体上并用于智能检测瓶体内温度的电路结构，电路结构包括主控电路(1)，信号采集电路(2)，温度指示电路(3)，以及分别与所述主控电路(1)、信号采集电路(2)、温度指示电路(3)连接并为其提供工作电源的电源电路(5)；所述的信号采集电路(2)用于信号采集；所述的温度指示电路(3)用于温度指示；所述信号采集电路(2)和温度指示电路(3)均与主控电路(1)连接。

更优地，所述电路结构还包括与主控电路(1)连接传输数据的运动检测电路(4)，所述运动检测电路(4)还与电源电路(5)连接并由其提供工作电源。

更优地，所述主控电路(1)包括主控芯片，所述主控芯片为具有低功耗特性的单片微型计算机。

更优地，所述的单片微型计算机为具有蓝牙4.0BLE功能的低功耗单片机。

更优地，所述信号采集电路(2)包括相互连接的信号转换电路(21)和信号放大电路(22)。

更优地，所述信号转换电路(21)包括分压电阻R5、热敏电阻R8和滤波电容C1；分压电阻R5与热敏电阻R8串联，分压电阻R5的另一端与所述电源电路(5)连接，热敏电阻R8的另一端接地，滤波电容C1并联在热敏电阻R8的两端，分压电阻R5与热敏电阻R8的串联点作为信号输出端与所述信号放大电路(22)连接。

更优地，所述信号放大电路(22)是差分放大电路，包括第一电压跟随电路(221)、第二电压跟随器U2、差分运算放大电路(223)；所述第二电压跟随器U2的同相输入端与所述信号转换电路(21)的输出端连接；所述第一电压跟随电路(221)的输出端和所述第二电压跟随器U2的输出端分别与所述差分运算放大电路(223)的输入端连接，所述差分运算放大电路(223)的输出端所述主控电路(1)连接。

更优地，所述第一电压跟随电路(221)包括电阻R1、电阻R4、电容C2、以及第一电压跟随器U1；所述电阻R1和电阻R4串联，电阻R1的另一端与所述电源电路(5)连接，电阻R4的另一端接地，电容C2并联在电阻R4的两端，电阻R1和电阻R4的串联点连接到第一电压跟随器U1的同相输入端，第一电压跟随器U1的输出端与反相输入端连接，还与所述差分运算放大电路(223)连接。

更优地，所述差分运算放大电路(223)包括电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5、以及运算放大器U3；所述电阻R2和电阻R3串联，电阻R2的另一端与所述第一电压跟随电器U1的输出端连接，电阻R3的另一端接地，电容C3并联在电阻R3的两端，电阻R2与电阻R3的串联点与运算放大器U3的一个输入端连接；所述电阻R6和电阻R7串联，电阻R6的另一端与第二电压跟随器U2的输出端连接，电阻R7的另一端连接在运算放大器U3的输出端，电容C4并联在电阻R7的两端，电阻R6与电阻R7的串联点与运算放大器U3的另一个输入端连接；所述电容C5的一端连接在运算放大器U3的输出端，另一端接地，所述运算放大器U3的输出端与主控电路(1)连接。

更优地，所述运动检测电路(4)包括具有中断输出功能的超低功耗运动传感器，所述超低功耗运动传感器的信号输出端与所述主控电路(1)连接。

更优地，所述温度指示电路(3)包括三极管(Q1,Q2,Q3)、限流电阻(R10,R11,R13)和三色发光二极管LED1；所述三极管(Q1,Q2,Q3)的基极与主控电路(1)连接，发射极接地，集电极通过限流电阻(R10,R11,R13)与三色发光二极管LED1的阴极连接；所述三色发光二极管的阳极公共端与所述电源电路(5)连接；所述主控电路(1)通过三极管(Q1,Q2,Q3)控制三色发光二极管LED1的发光颜色。

更优地，所述主控芯片可以记录与其蓝牙配对的应用终端数据。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和技术效果：

1、实时采集奶瓶内的水温，婴幼儿监护人可以方便地知道饮水或奶粉的温度是否适合婴幼儿饮用。

2、配合应用终端，随时记录婴幼儿的饮水量和吃奶量，并在食用量不当时给出提醒，利于科学健康喂养。实时采集奶瓶内的水温，随时记录婴幼儿的饮水量和吃奶量，利于科学健康喂养，便于携带和使用。

3、主控芯片功耗低，电路结构器件少，奶瓶结构简单，便于携带和使用。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图；

图2为本实用新型的信号采集电路原理图；

图3为本实用新型的温度指示电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶包括瓶体和电路结构，该电路结构位于所述瓶体上并用于智能检测瓶体内温度。如图1所示，电路结构包括主控电路1、用于信号采集的信号采集电路2、用于温度指示的温度指示电路3、运动检测电路4、和电源电路5，其中电源电路5分别与主控电路1、信号采集电路2、温度指示电路3、运动检测电路4连接，并为其提供工作电源。所述信号采集电路2、温度指示电路3和运动检测电路4还分别与主控电路1连接。

主控电路1包括主控芯片，该主控芯片采用具有低功耗特性、型号为CC2540的具有蓝牙4.0BLE功能的单片微型计算机，并作为整个电路结构的微处理器。

如图2所示，信号采集电路2是为了辅助主控电路1采集通过温度传感器采集奶瓶内的液体温度相关数据，包括信号转换电路21和信号放大电路22，其中信号转换电路21的输出端连接到信号放大电路22的输入端。

如图2所示，信号转换电路21包括分压电阻R5、温度传感器和滤波电容C1，其中温度传感器为图2所示的热敏电阻R8，其为503ET型人体测温专用NTC传感器。分压电阻R5与热敏电阻R8串联，分压电阻R5的另一端与所述电源电路5连接，热敏电阻R8的另一端接地，滤波电容C1并联在热敏电阻R8的两端，分压电阻R5与热敏电阻R8的串联点作为信号输出端与所述信号放大电路22连接。

如图2所示，信号放大电路22采用差分放大电路，包括第一电压跟随电路221、第二电压跟随器U2、差分运算放大电路223；第二电压跟随器U2的同相输入端与所述信号转换电路21的输出端连接；第一电压跟随电路221的输出端和第二电压跟随器U2的输出端分别与所述差分运算放大电路223的输入端连接，差分运算放大电路223的输出端与所述主控电路1连接。

如图2所示，第一电压跟随电路221包括电阻R1、电阻R4、电容C2、以及第一电压跟随器U1；电阻R1和电阻R4串联，电阻R1的另一端与电源电路5连接，电阻R4的另一端接地，电容C2并联在电阻R4的两端，电阻R1和电阻R4的串联点连接到第一电压跟随器U1的同相输入端，第一电压跟随器U1的输出端与反相输入端连接，还与差分运算放大电路223连接。

如图2所示，差分运算放大电路223包括电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5、以及运算放大器U3；电阻R2和电阻R3串联，电阻R2的另一端与第一电压跟随电器U1的输出端连接，电阻R3的另一端接地，电容C3并联在电阻R3的两端，电阻R2与电阻R3的串联点与运算放大器U3的同相输入端连接。电阻R6和电阻R7串联，电阻R6的另一端与第二电压跟随器U2的输出端连接，电阻R7的另一端连接在运算放大器U3的输出端，电容C4并联在电阻R7的两端，电阻R6与电阻R7的串联点与运算放大器U3的反相输入端连接；电容C5的一端连接在运算放大器U3的输出端，另一端接地，运算放大器U3的输出端还与主控电路1连接。

信号转换电路21的热敏电阻R8作为温度传感器，其阻值随着奶瓶内的水温变化而变化，R5与R8的串联点的电压值随之变化，经过第二电压跟随器U2的压值不变而阻抗值降低的转换后，便于差分放大。

第一电压跟随电路221是为信号转换电路21提供基准，电阻R4的阻值固定，则第一电压跟随器U1的输入端的电压信号也固定，并为差分运算放大电路223的输入端提供一个固定压值且阻抗较小的基准，便于差分放大。

运算放大器U3的放大倍数可通过调整R2、R3和R6、R7的值来改变，差分运算放大电路223对热敏电阻R8两端的变化电压和电阻R4两端的基准电压进行差分放大，再将差分放大的信号传输给主控电路1进行数据处理。其中第一电压跟随器U1、第二电压跟随器U2和运算放大器U3采用低功耗高精密的OPA348型集成运放。

温度指示电路3包括三极管(Q1,Q2,Q3)、限流电阻(R10,R11,R13)和三色发光二极管LED1；所述三极管(Q1,Q2,Q3)的基极与主控电路1的三个数据端口连接，发射极接地，集电极通过限流电阻(R10,R11,R13)与三色发光二极管LED1的阴极连接；所述三色发光二极管的阳极公共端与所述电源电路5连接，获得阳极电压；所述主控电路1通过三极管(Q1,Q2,Q3)控制三色发光二极管LED1的发光颜色。主控电路1根据信号采集电路2采集到的奶瓶内液体温度，控制三极管的关断，以控制三色发光二极管LED1的发光颜色。在水温过高时，给出红色指示；在水温适宜饮用时，给出绿色指示，在水温过低时，给出蓝色指示。

在本实施例中，正常情况下考虑到功耗因素，智能奶瓶并不启动温度检测，只有在需要查看当时温度时，再摇晃智能奶瓶时，此时才启动温度检测。即采集温度是通过检测智能奶瓶的运动程度而进行开启，其通过运动检测电路4来完成。

运动检测电路4包括具有中断输出功能的低功耗运动传感器，在本实施例中采用的型号为ADXL345。该超低功耗运动传感器ADXL345的信号输出端通过IIC总线方式与主控芯片连接，且其工作状态由主控芯片进行设置。该运动传感器可检测到奶瓶在三维方向上的受力运动情况，在奶瓶的运动剧烈程度达到了设定的强度后，该运动传感器通过中断输出给主控芯片发出唤醒信号，主控芯片收到信号后启动温度测量，即通过信号采集电路2采集奶瓶内液体温度，并通过温度指示电路3显示当前水温的温度范围，同时具有蓝牙4.0BLE功能的主控芯片，还将当前温度数据通过蓝牙技术无线发送到与其蓝牙配对的手机或电脑等应用终端，以便用户可以在手机或电脑上查看更详尽的数据。

另外，所述主控芯片可以记录与其蓝牙配对的手机或电脑应用终端数据。在每一次使用智能奶瓶给婴幼儿喝水或吃奶完以后，用户可以在手机或电脑应用终端记录每一次的饮水量或吃奶量，手机或电脑应用终端通过蓝牙技术无线发送给智能奶瓶的主控芯片,并记录数据，以便需要时可在任何手机或电脑应用终端从主控芯片中调用和查看历史饮水量和吃奶量，便于婴幼儿监护人更科学健康地喂养婴幼儿。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，包括瓶体和位于所述瓶体上并用于智能检测瓶体内温度的电路结构，其特征在于：所述电路结构包括主控电路(1)，信号采集电路(2)，温度指示电路(3)，以及分别与所述主控电路(1)、信号采集电路(2)、温度指示电路(3)连接并为其提供工作电源的电源电路(5)；所述的信号采集电路(2)用于信号采集；所述的温度指示电路(3)用于温度指示；所述信号采集电路(2)和温度指示电路(3)均与主控电路(1)连接。

2.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述电路结构还包括与主控电路(1)连接传输数据的运动检测电路(4)，所述运动检测电路(4)还与电源电路(5)连接并由其提供工作电源。

3.根据权利要求2所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述主控电路(1)包括主控芯片，所述主控芯片为具有低功耗特性的单片微型计算机。

4.根据权利要求3所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述的单片微型计算机为具有蓝牙4.0BLE功能的低功耗单片机。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述信号采集电路(2)包括相互连接的信号转换电路(21)和信号放大电路(22)。

6.根据权利要求5所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述信号转换电路(21)包括分压电阻R5、热敏电阻R8和滤波电容C1；分压电阻R5与热敏电阻R8串联，分压电阻R5的另一端与所述电源电路(5)连接，热敏电阻R8的另一端接地，滤波电容C1并联在热敏电阻R8的两端，分压电阻R5与热敏电阻R8的串联点作为信号输出端与所述信号放大电路(22)连接。

7.根据权利要求5所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述信号放大电路(22)是差分放大电路，包括第一电压跟随电路(221)、第二电压跟随器U2、差分运算放大电路(223)；所述第二电压跟随器U2的同相输入端与所述信号转换电路(21)的输出端连接；所述第一电压跟随电路(221)的输出端和所述第二电压跟随器U2的输出端分别与所述差分运算放大电路(223)的输入端连接，所述差分运算放大电路(223)的输出端与所述主控电路(1)连接。

8.根据权利要求7所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述第一电压跟随电路(221)包括电阻R1、电阻R4、电容C2、以及第一电压跟随器U1；所述电阻R1和电阻R4串联，电阻R1的另一端与所述电源电路(5)连接，电阻R4的另一端接地，电容C2并联在电阻R4的两端，电阻R1和电阻R4的串联点连接到第一电压跟随器U1的同相输入端，第一电压跟随器U1的输出端与反相输入端连接，还与所述差分运算放大电路(223)连接。

9.根据权利要求7所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述差分运算放大电路(223)包括电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C3、电容C4、电容C5、以及运算放大器U3；所述电阻R2和电阻R3串联，电阻R2的另一端与所述第一电压跟随电器U1的输出端连接，电阻R3的另一端接地，电容C3并联在电阻R3的两端，电阻R2与电阻R3的串联点与运算放大器U3的一个输入端连接；所述电阻R6和电阻R7串联，电阻R6的另一端与第二电压跟随器U2的输出端连接，电阻R7的另一端连接在运算放大器U3的输出端，电容C4并联在电阻R7的两端，电阻R6与电阻R7的串联点与运算放大器U3的另一个输入端连接；所述电容C5的一端连接在运算放大器U3的输出端，另一端接地；所述运算放大器U3的输出端与主控电路(1)连接。

10.根据权利要求2所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述运动检测电路(4)包括具有中断输出功能的超低功耗运动传感器，所述超低功耗运动传感器的信号输出端与所述主控电路(1)连接。

11.根据权利要求5所述的基于低功耗蓝牙技术的智能奶瓶，其特征在于，所述温度指示电路(3)包括三极管(Q1,Q2,Q3)、限流电阻(R10,R11,R13)和三色发光二极管LED1；所述三极管(Q1,Q2,Q3)的基极与主控电路(1)连接，发射极接地，集电极通过限流电阻(R10,R11,R13)与三色发光二极管LED1的阴极连接；所述三色发光二极管的阳极公共端与所述电源电路(5)连接；所述主控电路(1)通过三极管(Q1,Q2,Q3)控制所述三色发光二极管LED1的发光颜色。