CN204071534U - 一种多功能水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多功能水杯。本实用新型包括杯体、杯盖、仪电装置；所述的仪电装置包括传感器单元、电源、报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元、控制单元、薄膜触摸开关、体积显示屏。本实用新型在普通的水杯上增加体积显示屏、报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元等提醒功能，可以让使用者更加直观了解饮用水的温度、容量、PH值以及水硬度值，可在设定的温度时提醒使用者，防止饮用水时烫伤嘴唇，从而给人们的生活带来便利；且水杯中水的PH值以及水硬度超出正常饮用范围时提醒用户，使得用户能够饮用到健康的水，从而可以让人们的生活更加健康。

Description

一种多功能水杯

技术领域

本实用新型属于日常用品技术领域，涉及一种多功能水杯，具体是一种可显示液体的体积、温度、PH值、水硬度值，并且能够可设置固定温度报警、PH值和水硬度值超出可饮用范围时报警的水杯。 

背景技术

目前在相关技术中，为了避免饮水的水温过高或过低而设计的智能水杯，能够显示水杯中水的温度值。但是，现有的水杯无法对人们所想要饮用的温度进行设定并报警，使人们不易在适宜的温度下饮水；还有在相关技术中，为了避免水杯中水的PH值、水硬度值不在正常范围内而设计的水杯，能够显示水的PH值、水硬度值，基本上都需要人们对所显示的PH值、水硬度值与在可饮用范围内的PH值、水硬度值进行对比，而没有很明显的提示功能。 

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，提供一种多功能水杯，具体是一种不仅可显示液体的体积、温度、PH值、水硬度值，并且能够可设定固定温度报警、PH值和水硬度值超出可饮用范围时报警的健康智能水杯。 

本实用新型包括杯体、杯盖、仪电装置；所述的仪电装置包括传感器单元、电源、报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元、控制单元、薄膜触摸开关、体积显示屏；传感器单元的信号输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元的输入端连接，薄膜触摸开关与电源电连接，电源为报警温度设定单元、温度报警选择单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元、控制单元、体积显示屏供电；传感器单元将采集得到的温度值、PH值、水硬度值、压力值传输给控制单元处理，控制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值分别传送给温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元，控制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值、压力 值传送给体积显示屏； 

所述的杯体底部设有安装槽，用于放置控制单元、电源、传感器单元；体积显示屏、薄膜触摸开关均设于水杯外侧壁； 

所述的传感器单元包括温度传感器、PH值传感器、水硬度值传感器、压力传感器；所述的电源包括电池、充电触点，其中电池位于安装槽内，充电触点位于安装槽侧面；报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元设于水杯水杯外侧壁；所述的报警温度设定单元包括温度显示屏、温度调节触摸薄膜，其中温度调节触摸薄膜包括温度增大调节触摸薄膜、温度减小调节触摸薄膜；所述的温度报警单元包括LED灯组选择触摸薄膜、LED灯组选择指示灯、音乐播放器选择触摸薄膜、音乐播放器选择指示灯；音乐播放器选择触摸薄膜与音乐播放器连接，且音乐播放器设于安装槽内； 

所述的PH值报警单元包括PH值报警指示灯； 

所述的水硬度值报警单元包括水硬度值报警指示灯； 

所述的LED灯组选择指示灯、音乐播放器选择指示灯、PH值报警指示灯、水硬度值报警指示灯均由一个LED灯构成。 

所述的控制单元包括单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路、报警电路、信号接收电路、电源输入电路、稳压5v输出电路、计数显示电路、音圈电机控制电路； 

电源输入电路包括接口J1和J3；外部电源从接口J1接入，引脚1与接口J2的引脚1连接后输出12V电压，引脚2与接口J2的引脚2连接后接地； 

稳压5V输出电路包括第一电阻R1、第一发光二极管DS1、第一电解电容C1、第二电容C2、稳压块U3、第三电解电容C3、第四电容C4；第一电阻R1的一端与第一电解电容C1的正极、第二电容C2的一端、稳压块U3的Vin引脚(即第1引脚)相接后接+12V，第一电阻R1的另一端与第一发光二极管DS1的阳极相连；第一发光二极管DS1的阴极接地；第一电解电容C1的负极与第二电容C2的另一端、稳压块U3的GND引脚(即第2引脚)、第三电解电容C3的负极、第四电容C4的一端相连后接地；第三电解电容C3的正极与第四电容C4的另一端、稳压块U3的Vout引脚(即第 3引脚)相连后输出+5V； 

单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路包括单片机U1、第二电阻R2、第二发光二极管DS2、第一按钮开关S1、第三电阻R3、第六电解电容C6、第四电阻R4、第二按钮开关S2、第七电容C7、晶振X1、第八电容C8、第九电容C9、第五电容C5；第二电阻R2的一端与+5V电压相连，另一端与第二发光二极管DS2的阳极相连；第二发光二极管DS2的阴极与单片机U1的第2引脚相连；第一按钮开关S1的一端与第六电解电容C6的正极相连后接+5V电压，另一端与第六电解电容C6的负极、第三电阻R3的一端、单片机U1的第9引脚相连，同时第三电阻R3的另一端接地；第二按钮开关S2的一端与第七电容C7的一端相连后接地；第二按钮开关S2的另一端与第七电容C7的另一端、第四电阻R4的一端、单片机U1的第12引脚相连，同时第四电阻R4的另一端与+5V电压相连；晶振X1的一端与第八电容C8的一端、单片机U1的第18引脚相连，另一端与第九电容C9、单片机U1的第19引脚相连；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端、单片机U1的第20引脚相连后接地；第五电容C5的一端与单片机U1的第31和40引脚相连后与+5V电压相连；第五电容C5的另一端接地；单片机U1的第1、3、4、10、11、13、14、15、16、17、29、30引脚架空； 

音圈电机控制电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、光耦芯片U2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、接口J2；第八电阻R8的一端与第九电阻R9的一端相连后接+5V电压；第八电阻R8的另一端与光耦芯片U2的第1引脚相连；第九电阻R9的另一端与光耦芯片U2的第3引脚相连；光耦芯片U2的第2引脚与单片机U1的第8引脚相连；光耦芯片U2的第4引脚与单片机U1的第7引脚相连；光耦芯片U2的第6引脚与第8引脚相连后接+12V；光耦芯片U2的第5引脚与第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端相连；光耦芯片U2的第7引脚与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端相连；第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的另一端相连后接地；第十三电阻R13的另一端与第十三极管Q10的第1引脚相连；第十电阻R10的另 一端与第九三极管Q9的第1引脚相连；第十三极管Q10的第3引脚与第九三极管Q9的第3引脚相连后接地；第十三极管Q10的第2引脚与第三继电器K3的第3引脚、第三二极管D3的阳极、第二二极管D2的阳极、第二继电器K2的第3引脚相连；第九三极管Q9的第2引脚与第四继电器K4的第3引脚、第四二极管D4的阳极、第一二极管D1的阳极、第一继电器K1的第3引脚相连；第三二极管D3的阴极与第三继电器K3的第4引脚、第一二极管D1的阴极、第一继电器K1的第4引脚相连后接+12V电压；第四二极管D4的阴极与第四继电器K4的第4引脚、第二二极管D2的阴极、第二继电器K2的第4引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第1引脚与第四继电器K4的第1引脚相连后接地；第二继电器K2的第1引脚与第一继电器K1的第1引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第2引脚与第一继电器K1的第2引脚、接口J2的第2引脚相连；第四继电器K4的第2引脚与第二继电器K2的第2引脚、接口J2的第1引脚相连；接口J2接音圈电机，用于控制音乐播放器； 

信号接收电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、接口J4；第七电阻R7的一端与第六电阻R6的一端相连接+5V电压，第七电阻R7的另一端与接口J4的第3引脚相连接单片机U1的第6引脚；第六电阻R6的另一端与接口J4的第1引脚相连；接口J4的第2引脚接地；接口J4接传感器单元； 

报警模块包括蜂鸣器B1、第十一三极管Q11、第五电阻R5；蜂鸣器B1的一端(即第1引脚)与+5V电压相连，另一端(即第2引脚)与第十一三极管Q11的第2引脚相连；第十一三极管Q11的第3引脚接地；第十一三极管Q11的第1引脚与第五电阻R5的一端相连；第五电阻R5的另一端与单片机U1的第5引脚相连； 

计数显示电路包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第一数码管LED1、第二数码管LED2；第十四电阻R14的一端与 单片机U1的第39引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第11引脚、第二数码管LED2的第11引脚相连；第十五电阻R15的一端与单片机U1的第38引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第7引脚、第二数码管LED2的第7引脚相连；第十六电阻R16的一端与单片机U1的第37引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第4引脚、第二数码管LED2的第4引脚相连；第十七电阻R17的一端与单片机U1的第36引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第2引脚、第二数码管LED2的第2引脚相连；第十八电阻R18的一端与单片机U1的第35引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第1引脚、第二数码管LED2的第1引脚相连；第十九电阻R19的一端与单片机U1的第34引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第10引脚、第二数码管LED2的第10引脚相连；第二十电阻R20的一端与单片机U1的第33引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第5引脚、第二数码管LED2的第5引脚相连；第二十一电阻R21的一端与单片机U1的第32引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第3引脚、第二数码管LED2的第3引脚相连；第二十二电阻R22的一端与单片机U1的第28引脚相连，另一端与第八三极管Q8的第1引脚相连；第二十三电阻R23的一端与单片机U1的第27引脚相连，另一端与第七三极管Q7的第1引脚相连；第二十四电阻R24的一端与单片机U1的第26引脚相连，另一端与第六三极管Q6的第1引脚相连；第二十五电阻R25的一端与单片机U1的第25引脚相连，另一端与第五三极管Q5的第1引脚相连；第二十六电阻R26的一端与单片机U1的第24引脚相连，另一端与第四三极管Q4的第1引脚相连；第二十七电阻R27的一端与单片机U1的第23引脚相连，另一端与第三三极管Q3的第1引脚相连；第二十八电阻R28的一端与单片机U1的第22引脚相连，另一端与第二三极管Q2的第1引脚相连；第二十九电阻R29的一端与单片机U1的第21引脚相连，另一端与第一三极管Q1的第1引脚相连；第一三极管Q1的第3引脚与第一数码管LED1的第6引脚相连；第二三极管Q2的第3引脚与第一数码管LED1的第8引脚相连；第三三极管Q3的第3引脚与第一数码管LED1的第9引脚相连；第四三极管Q4的第3引脚与第一数码管LED1的第12引脚相连；第五三极管Q5的第3引脚与第二数码管LED2的第6引脚相连；第六三极管Q6的第3引脚与第二数码管LED2的第8引脚相连；第七 三极管Q7的第3引脚与第二数码管LED2的第9引脚相连；第八三极管Q8的第3引脚与第二数码管LED2的第12引脚相连；第一三极管Q1的第2引脚与第二三极管Q2的第2引脚、第三三极管Q3的第2引脚、第四三极管Q4的第2引脚相连后接+5V电压；第五三极管Q5的第2引脚与第六三极管Q6的第2引脚、第七三极管Q7的第2引脚、第八三极管Q8的第2引脚相连后接+5V电压。 

所述的稳压块U3的型号是LM7805，单片机芯片U1的型号是STC89C52，光耦芯片U2的型号是TLP521；接口J1、接口J2、接口J3的型号是HEAD2，接口J4的型号是HEAD3；第一数码管LED1和第二数码管LED2均为共阴极数码管；第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4的型号JZC-33F-12V；第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1的型号是IN4007；蜂鸣器B1的规格是5V有源蜂鸣器；第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2的规格是F5圆头LED；第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第十一三极管Q11的型号是S8550，规格是PNP型三极管；第九三极管Q9、第十三极管Q10的型号是S8050，规格是NPN型三极管； 

控制按钮电路发送低电平信号给单片机U1，单片机U1通过音圈电机控制电路的光耦芯片U2导通使音圈电机正转的电路，通过三极管放大电压使得继电器工作，音圈电机正转；动作完成后，信号接收电路接收信号传送给单片机U1，单片机U1通过音圈电机控制模块的光耦芯片U2导通使音圈电机反转的电路，通过三极管放大电压使得继电器工作，音圈电机反转；单片机U1的P0口和P2口实现数码管的计数显示，P0口进行段选，P2口利用三极管进行位选；发生故障时，单片机U1控制蜂鸣器发声。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型在普通的水杯上增加体积显示屏、报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元等提醒功能，可以让使用者更加直观了解饮用水的温度、容量、PH值以及水硬度值，可在设定的温度时提醒使用者，防止饮用水时烫伤嘴唇，从而给人们的生活带来便利；且水杯中水的PH值以及水硬度超出正常饮用范围时提醒用户，使得用户能 够饮用到健康的水，从而可以让人们的生活更加健康。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是报警温度设定单元的结构示意图 

图3是温度报警单元的结构示意图； 

图4是电源输入电路的电路图； 

图5是稳压5V输出电路的电路图； 

图6是单片机U1、晶振电路、复位电路以及控制按钮电路的电路图； 

图7是音圈电机控制电路的电路图； 

图8是信号接收电路的电路图； 

图9是报警模块的电路图； 

图10是计数显示电路的电路图； 

其中1为杯盖，2为杯体，3为薄膜触摸开关，4为体积显示屏，5为报警温度设定单元，6为温度报警单元，7为PH值报警单元，8为水硬度值报警单元，9为安装槽，5-1为温度显示屏，5-2为温度增大调节触摸薄膜，5-3为温度减小调节触摸薄膜，6-1为LED灯组选择触摸薄膜，6-2为LED灯组选择指示灯，6-3为音乐播放器选择触摸薄膜，6-4为音乐播放器选择指示灯。 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型 

如图1所示，本实用新型包括杯体1、杯盖2、仪电装置；所述的仪电装置包括传感器单元、电源、报警温度设定单元5、温度报警单元6、PH值报警单元7、水硬度值报警单元8、控制单元、薄膜触摸开关3、体积显示屏4；传感器单元的信号输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与温度报警单元6、PH值报警单元7、水硬度值报警单元8的输入端连接，薄膜触摸开关3与电源电连接，电源为报警温度设定单元5、温度报警选择单元6、PH值报警单元7、水硬度值报警单元8、控制单元、体积显示屏4供电；传感器单元将采集得到的温度值、PH值、水硬度值、压力值传输给控制单元处理，控制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值分别传送给温度报警单元6、PH值报警单元7、水硬度值报警单元8，控 制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值、压力值传送给体积显示屏4； 

所述的杯体底部设有安装槽9，用于放置控制单元、电源、传感器单元；体积显示屏4、薄膜触摸开关3均设于水杯外侧壁； 

所述的传感器单元包括温度传感器、PH值传感器、水硬度值传感器、压力传感器；所述的电源包括电池、充电触点，其中电池位于安装槽9内，充电触点位于安装槽9侧面；报警温度设定单元5、温度报警单元6、PH值报警单元7、水硬度值报警单元8设于水杯水杯外侧壁；所述的报警温度设定单元5包括温度显示屏5-1、温度调节触摸薄膜，其中温度调节触摸薄膜包括温度增大调节触摸薄膜5-2、温度减小调节触摸薄膜5-3；所述的温度报警单元6包括LED灯组选择触摸薄膜6-1、LED灯组选择指示灯6-2、音乐播放器选择触摸薄膜6-3、音乐播放器选择指示灯6-4；音乐播放器选择触摸薄膜6-3与音乐播放器连接，且音乐播放器设于安装槽9内； 

所述的PH值报警单元7包括PH值报警指示灯； 

所述的水硬度值报警单元8包括水硬度值报警指示灯； 

所述的LED灯组选择指示灯、音乐播放器选择指示灯、PH值报警指示灯、水硬度值报警指示灯均由一个LED灯构成。 

所述的控制单元包括单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路、报警电路、信号接收电路、电源输入电路、稳压5v输出电路、计数显示电路、音圈电机控制电路； 

图4是电源输入电路，包括接口J1和J3；外部电源从接口J1接入，引脚1与接口J2的引脚1连接后输出12V电压，引脚2与接口J2的引脚2连接后接地； 

图5是稳压5V输出电路，包括第一电阻R1、第一发光二极管DS1、第一电解电容C1、第二电容C2、稳压块U3、第三电解电容C3、第四电容C4；第一电阻R1的一端与第一电解电容C1的正极、第二电容C2的一端、稳压块U3的Vin引脚(即第1引脚)相接后接+12V，第一电阻R1的另一端与第一发光二极管DS1的阳极相连；第一发光二极管DS1的阴极接地；第一电解电容C1的负极与第二电容C2的另一端、稳压块U3的GND引脚(即第2引脚)、第三电解电容C3的负极、第四电容C4的一端相连后接地；第三电解电容C3的正极与第四电容C4的另一端、稳压块U3的Vout引脚(即 第3引脚)相连后输出+5V； 

图6由单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路组成，包括单片机U1、第二电阻R2、第二发光二极管DS2、第一按钮开关S1、第三电阻R3、第六电解电容C6、第四电阻R4、第二按钮开关S2、第七电容C7、晶振X1、第八电容C8、第九电容C9、第五电容C5；第二电阻R2的一端与+5V电压相连，另一端与第二发光二极管DS2的阳极相连；第二发光二极管DS2的阴极与单片机U1的第2引脚相连；第一按钮开关S1的一端与第六电解电容C6的正极相连后接+5V电压，另一端与第六电解电容C6的负极、第三电阻R3的一端、单片机U1的第9引脚相连，同时第三电阻R3的另一端接地；第二按钮开关S2的一端与第七电容C7的一端相连后接地；第二按钮开关S2的另一端与第七电容C7的另一端、第四电阻R4的一端、单片机U1的第12引脚相连，同时第四电阻R4的另一端与+5V电压相连；晶振X1的一端与第八电容C8的一端、单片机U1的第18引脚相连，另一端与第九电容C9、单片机U1的第19引脚相连；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端、单片机U1的第20引脚相连后接地；第五电容C5的一端与单片机U1的第31和40引脚相连后与+5V电压相连；第五电容C5的另一端接地；单片机U1的第1、3、4、10、11、13、14、15、16、17、29、30引脚架空； 

图7是音圈电机控制电路，包括第八电阻R8、第九电阻R9、光耦芯片U2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、接口J2；第八电阻R8的一端与第九电阻R9的一端相连后接+5V电压；第八电阻R8的另一端与光耦芯片U2的第1引脚相连；第九电阻R9的另一端与光耦芯片U2的第3引脚相连；光耦芯片U2的第2引脚与单片机U1的第8引脚相连；光耦芯片U2的第4引脚与单片机U1的第7引脚相连；光耦芯片U2的第6引脚与第8引脚相连后接+12V；光耦芯片U2的第5引脚与第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端相连；光耦芯片U2的第7引脚与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端相连；第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的另一端相连后接地；第十三 电阻R13的另一端与第十三极管Q10的第1引脚相连；第十电阻R10的另一端与第九三极管Q9的第1引脚相连；第十三极管Q10的第3引脚与第九三极管Q9的第3引脚相连后接地；第十三极管Q10的第2引脚与第三继电器K3的第3引脚、第三二极管D3的阳极、第二二极管D2的阳极、第二继电器K2的第3引脚相连；第九三极管Q9的第2引脚与第四继电器K4的第3引脚、第四二极管D4的阳极、第一二极管D1的阳极、第一继电器K1的第3引脚相连；第三二极管D3的阴极与第三继电器K3的第4引脚、第一二极管D1的阴极、第一继电器K1的第4引脚相连后接+12V电压；第四二极管D4的阴极与第四继电器K4的第4引脚、第二二极管D2的阴极、第二继电器K2的第4引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第1引脚与第四继电器K4的第1引脚相连后接地；第二继电器K2的第1引脚与第一继电器K1的第1引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第2引脚与第一继电器K1的第2引脚、接口J2的第2引脚相连；第四继电器K4的第2引脚与第二继电器K2的第2引脚、接口J2的第1引脚相连；接口J2接音圈电机，用于控制音乐播放器； 

图8是信号接收电路，包括第六电阻R6、第七电阻R7、接口J4；第七电阻R7的一端与第六电阻R6的一端相连接+5V电压，第七电阻R7的另一端与接口J4的第3引脚相连接单片机U1的第6引脚；第六电阻R6的另一端与接口J4的第1引脚相连；接口J4的第2引脚接地；接口J4接传感器单元； 

图9是报警模块，包括蜂鸣器B1、第十一三极管Q11、第五电阻R5；蜂鸣器B1的一端(即第1引脚)与+5V电压相连，另一端(即第2引脚)与第十一三极管Q11的第2引脚相连；第十一三极管Q11的第3引脚接地；第十一三极管Q11的第1引脚与第五电阻R5的一端相连；第五电阻R5的另一端与单片机U1的第5引脚相连； 

图10是计数显示电路，包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第一三极管Q1、第二三极管Q2、 第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第一数码管LED1、第二数码管LED2；第十四电阻R14的一端与单片机U1的第39引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第11引脚、第二数码管LED2的第11引脚相连；第十五电阻R15的一端与单片机U1的第38引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第7引脚、第二数码管LED2的第7引脚相连；第十六电阻R16的一端与单片机U1的第37引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第4引脚、第二数码管LED2的第4引脚相连；第十七电阻R17的一端与单片机U1的第36引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第2引脚、第二数码管LED2的第2引脚相连；第十八电阻R18的一端与单片机U1的第35引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第1引脚、第二数码管LED2的第1引脚相连；第十九电阻R19的一端与单片机U1的第34引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第10引脚、第二数码管LED2的第10引脚相连；第二十电阻R20的一端与单片机U1的第33引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第5引脚、第二数码管LED2的第5引脚相连；第二十一电阻R21的一端与单片机U1的第32引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第3引脚、第二数码管LED2的第3引脚相连；第二十二电阻R22的一端与单片机U1的第28引脚相连，另一端与第八三极管Q8的第1引脚相连；第二十三电阻R23的一端与单片机U1的第27引脚相连，另一端与第七三极管Q7的第1引脚相连；第二十四电阻R24的一端与单片机U1的第26引脚相连，另一端与第六三极管Q6的第1引脚相连；第二十五电阻R25的一端与单片机U1的第25引脚相连，另一端与第五三极管Q5的第1引脚相连；第二十六电阻R26的一端与单片机U1的第24引脚相连，另一端与第四三极管Q4的第1引脚相连；第二十七电阻R27的一端与单片机U1的第23引脚相连，另一端与第三三极管Q3的第1引脚相连；第二十八电阻R28的一端与单片机U1的第22引脚相连，另一端与第二三极管Q2的第1引脚相连；第二十九电阻R29的一端与单片机U1的第21引脚相连，另一端与第一三极管Q1的第1引脚相连；第一三极管Q1的第3引脚与第一数码管LED1的第6引脚相连；第二三极管Q2的第3引脚与第一数码管LED1的第8引脚相连；第三三极管Q3的第3引脚与第一数码管LED1的第9引脚相连；第四三极管Q4的第3引脚与第一数 码管LED1的第12引脚相连；第五三极管Q5的第3引脚与第二数码管LED2的第6引脚相连；第六三极管Q6的第3引脚与第二数码管LED2的第8引脚相连；第七三极管Q7的第3引脚与第二数码管LED2的第9引脚相连；第八三极管Q8的第3引脚与第二数码管LED2的第12引脚相连；第一三极管Q1的第2引脚与第二三极管Q2的第2引脚、第三三极管Q3的第2引脚、第四三极管Q4的第2引脚相连后接+5V电压；第五三极管Q5的第2引脚与第六三极管Q6的第2引脚、第七三极管Q7的第2引脚、第八三极管Q8的第2引脚相连后接+5V电压。 

所述的稳压块U3的型号是LM7805，单片机芯片U1的型号是STC89C52，光耦芯片U2的型号是TLP521；接口J1、接口J2、接口J3的型号是HEAD2，接口J4的型号是HEAD3；第一数码管LED1和第二数码管LED2均为共阴极数码管；第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4的型号JZC-33F-12V；第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1的型号是IN4007；蜂鸣器B1的规格是5V有源蜂鸣器；第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2的规格是F5圆头LED；第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第十一三极管Q11的型号是S8550，规格是PNP型三极管；第九三极管Q9、第十三极管Q10的型号是S8050，规格是NPN型三极管； 

控制按钮电路发送低电平信号给单片机U1，单片机U1通过音圈电机控制电路的光耦芯片U2导通使音圈电机正转的电路，通过三极管放大电压使得继电器工作，音圈电机正转；动作完成后，信号接收电路接收信号传送给单片机U1，单片机U1通过音圈电机控制模块的光耦芯片U2导通使音圈电机反转的电路，通过三极管放大电压使得继电器工作，音圈电机反转；单片机U1的P0口和P2口实现数码管的计数显示，P0口进行段选，P2口利用三极管进行位选；发生故障时，单片机U1控制蜂鸣器发声。 

工作过程： 

使用时，将薄膜触摸开关3打开，使仪电装置处于通路状态。此时，可以从体积显示屏4中看到杯体中水的体积、温度、PH值、水硬度值。 

报警温度设定单元5中设定报警温度，可以根据通过温度增大调节触 摸薄膜5-2、温度减小调节触摸薄膜5-3进行设定报警温度，并在温度显示屏5-1上显示，然后在温度报警单元6中按下LED灯组选择触摸薄膜6-1或音乐播放器选择触摸薄膜6-3即可。当水杯中水的温度达到所设定的报警温度时，水杯会根据所选择的报警装置进行LED灯组发光或者音乐播放器播放音乐。 

当杯体中水的PH值超出正常使用范围时，PH值报警单元7中的PH值报警指示灯会发光对用户进行提示。 

当杯体中水的水硬度值超出正常使用范围时，水硬度值报警装置8中的水硬度值报警指示灯会发光对用户进行提示。 

使用完毕后，可把薄膜触摸开关3关掉，以便节省电池耗电量。 

上述实施例并非是对于本实用新型的限制，本实用新型并非仅限于上述实施例，只要符合本实用新型要求，均属于本实用新型的保护范围。 

Claims (1)

1. 一种多功能水杯，其特征在于包括包括杯体、杯盖、仪电装置；所述的仪电装置包括传感器单元、电源、报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元、控制单元、薄膜触摸开关、体积显示屏；传感器单元的信号输出端与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端分别与温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元的输入端连接，薄膜触摸开关与电源电连接，电源为报警温度设定单元、温度报警选择单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元、控制单元、体积显示屏供电；传感器单元将采集得到的温度值、PH值、水硬度值、压力值传输给控制单元处理，控制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值分别传送给温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元，控制单元将接收到的温度值、PH值、水硬度值、压力值传送给体积显示屏；

所述的杯体底部设有安装槽，用于放置控制单元、电源、传感器单元；体积显示屏、薄膜触摸开关均设于水杯外侧壁；

所述的传感器单元包括温度传感器、PH值传感器、水硬度值传感器、压力传感器；所述的电源包括电池、充电触点，其中电池位于安装槽内，充电触点位于安装槽侧面；报警温度设定单元、温度报警单元、PH值报警单元、水硬度值报警单元设于水杯水杯外侧壁；所述的报警温度设定单元包括温度显示屏、温度调节触摸薄膜，其中温度调节触摸薄膜包括温度增大调节触摸薄膜、温度减小调节触摸薄膜；所述的温度报警单元包括LED灯组选择触摸薄膜、LED灯组选择指示灯、音乐播放器选择触摸薄膜、音乐播放器选择指示灯；音乐播放器选择触摸薄膜与音乐播放器连接，且音乐播放器设于安装槽内；

所述的PH值报警单元包括PH值报警指示灯；

所述的水硬度值报警单元包括水硬度值报警指示灯；

所述的LED灯组选择指示灯、音乐播放器选择指示灯、PH值报警指示灯、水硬度值报警指示灯均由一个LED灯构成；

所述的控制单元包括单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路、报警电路、信号接收电路、电源输入电路、稳压5v输出电路、计数显示电路、音圈电机控制电路；

电源输入电路包括接口J1和J3；外部电源从接口J1接入，引脚1与接口J2的引脚1连接后输出12V电压，引脚2与接口J2的引脚2连接后接地；

稳压5V输出电路包括第一电阻R1、第一发光二极管DS1、第一电解电容C1、第二电容C2、稳压块U3、第三电解电容C3、第四电容C4；第一电阻R1的一端与第一电解电容C1的正极、第二电容C2的一端、稳压块U3的Vin引脚相接后接+12V，第一电阻R1的另一端与第一发光二极管DS1的阳极相连；第一发光二极管DS1的阴极接地；第一电解电容C1的负极与第二电容C2的另一端、稳压块U3的GND引脚、第三电解电容C3的负极、第四电容C4的一端相连后接地；第三电解电容C3的正极与第四电容C4的另一端、稳压块U3的Vout引脚相连后输出+5V；

单片机U1、晶振电路、复位电路、控制按钮电路包括单片机U1、第二电阻R2、第二发光二极管DS2、第一按钮开关S1、第三电阻R3、第六电解电容C6、第四电阻R4、第二按钮开关S2、第七电容C7、晶振X1、第八电容C8、第九电容C9、第五电容C5；第二电阻R2的一端与+5V电压相连，另一端与第二发光二极管DS2的阳极相连；第二发光二极管DS2的阴极与单片机U1的第2引脚相连；第一按钮开关S1的一端与第六电解电容C6的正极相连后接+5V电压，另一端与第六电解电容C6的负极、第三电阻R3的一端、单片机U1的第9引脚相连，同时第三电阻R3的另一端接地；第二按钮开关S2的一端与第七电容C7的一端相连后接地；第二按钮开关S2的另一端与第七电容C7的另一端、第四电阻R4的一端、单片机U1的第12引脚相连，同时第四电阻R4的另一端与+5V电压相连；晶振X1的一端与第八电容C8的一端、单片机U1的第18引脚相连，另一端与第九电容C9、单片机U1的第19引脚相连；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端、单片机U1的第20引脚相连后接地；第五电容C5的一端与单片机U1的第31和40引脚相连后与+5V电压相连；第五电容C5的另一端接地；单片机U1的第1、3、4、10、11、13、14、15、16、17、29、30引脚架空；

音圈电机控制电路包括第八电阻R8、第九电阻R9、光耦芯片U2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、接口J2；第八电阻R8的一端与第九电阻R9的一端相连后接+5V电压；第八电阻R8的另一端与光耦芯片U2的第1引脚相连；第九电阻R9的另一端与光耦芯片U2的第3引脚相连；光耦芯片U2的第2引脚与单片机U1的第8引脚相连；光耦芯片U2的第4引脚与单片机U1的第7引脚相连；光耦芯片U2的第6引脚与第8引脚相连后接+12V；光耦芯片U2的第5引脚与第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端相连；光耦芯片U2的第7引脚与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端相连；第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的另一端相连后接地；第十三电阻R13的另一端与第十三极管Q10的第1引脚相连；第十电阻R10的另一端与第九三极管Q9的第1引脚相连；第十三极管Q10的第3引脚与第九三极管Q9的第3引脚相连后接地；第十三极管Q10的第2引脚与第三继电器K3的第3引脚、第三二极管D3的阳极、第二二极管D2的阳极、第二继电器K2的第3引脚相连；第九三极管Q9的第2引脚与第四继电器K4的第3引脚、第四二极管D4的阳极、第一二极管D1的阳极、第一继电器K1的第3引脚相连；第三二极管D3的阴极与第三继电器K3的第4引脚、第一二极管D1的阴极、第一继电器K1的第4引脚相连后接+12V电压；第四二极管D4的阴极与第四继电器K4的第4引脚、第二二极管D2的阴极、第二继电器K2的第4引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第1引脚与第四继电器K4的第1引脚相连后接地；第二继电器K2的第1引脚与第一继电器K1的第1引脚相连后接+12V电压；第三继电器K3的第2引脚与第一继电器K1的第2引脚、接口J2的第2引脚相连；第四继电器K4的第2引脚与第二继电器K2的第2引脚、接口J2的第1引脚相连；接口J2接音圈电机，用于控制音乐播放器；

信号接收电路包括第六电阻R6、第七电阻R7、接口J4；第七电阻R7的一端与第六电阻R6的一端相连接+5V电压，第七电阻R7的另一端与接口J4的第3引脚相连接单片机U1的第6引脚；第六电阻R6的另一端与接口J4的第1引脚相连；接口J4的第2引脚接地；接口J4接传感器单元；

报警模块包括蜂鸣器B1、第十一三极管Q11、第五电阻R5；蜂鸣器B1的一端与+5V电压相连，另一端与第十一三极管Q11的第2引脚相连；第十一三极管Q11的第3引脚接地；第十一三极管Q11的第1引脚与第五电阻R5的一端相连；第五电阻R5的另一端与单片机U1的第5引脚相连；

计数显示电路包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第一数码管LED1、第二数码管LED2；第十四电阻R14的一端与单片机U1的第39引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第11引脚、第二数码管LED2的第11引脚相连；第十五电阻R15的一端与单片机U1的第38引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第7引脚、第二数码管LED2的第7引脚相连；第十六电阻R16的一端与单片机U1的第37引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第4引脚、第二数码管LED2的第4引脚相连；第十七电阻R17的一端与单片机U1的第36引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第2引脚、第二数码管LED2的第2引脚相连；第十八电阻R18的一端与单片机U1的第35引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第1引脚、第二数码管LED2的第1引脚相连；第十九电阻R19的一端与单片机U1的第34引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第10引脚、第二数码管LED2的第10引脚相连；第二十电阻R20的一端与单片机U1的第33引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第5引脚、第二数码管LED2的第5引脚相连；第二十一电阻R21的一端与单片机U1的第32引脚相连，另一端与第一数码管LED1的第3引脚、第二数码管LED2的第3引脚相连；第二十二电阻R22的一端与单片机U1的第28引脚相连，另一端与第八三极管Q8的第1引脚相连；第二十三电阻R23的一端与单片机U1的第27引脚相连，另一端与第七三极管Q7的第1引脚相连；第二十四电阻R24的一端与单片机U1的第26引脚相连，另一端与第六三极管Q6的第1引脚相连；第二十五电阻R25的一端与单片机U1的第25引脚相连，另一端与第五三极管Q5的第1引脚相连；第二十六电阻R26的一端与单片机U1的第24引脚相连，另一端与第四三极管Q4的第1引脚相连；第二十七电阻R27的一端与单片机U1的第23引脚相连，另一端与第三三极管Q3的第1引脚相连；第二十八电阻R28的一端与单片机U1的第22引脚相连，另一端与第二三极管Q2的第1引脚相连；第二十九电阻R29的一端与单片机U1的第21引脚相连，另一端与第一三极管Q1的第1引脚相连；第一三极管Q1的第3引脚与第一数码管LED1的第6引脚相连；第二三极管Q2的第3引脚与第一数码管LED1的第8引脚相连；第三三极管Q3的第3引脚与第一数码管LED1的第9引脚相连；第四三极管Q4的第3引脚与第一数码管LED1的第12引脚相连；第五三极管Q5的第3引脚与第二数码管LED2的第6引脚相连；第六三极管Q6的第3引脚与第二数码管LED2的第8引脚相连；第七三极管Q7的第3引脚与第二数码管LED2的第9引脚相连；第八三极管Q8的第3引脚与第二数码管LED2的第12引脚相连；第一三极管Q1的第2引脚与第二三极管Q2的第2引脚、第三三极管Q3的第2引脚、第四三极管Q4的第2引脚相连后接+5V电压；第五三极管Q5的第2引脚与第六三极管Q6的第2引脚、第七三极管Q7的第2引脚、第八三极管Q8的第2引脚相连后接+5V电压；

所述的稳压块U3的型号是LM7805，单片机芯片U1的型号是STC89C52，光耦芯片U2的型号是TLP521；接口J1、接口J2、接口J3的型号是HEAD2，接口J4的型号是HEAD3；第一数码管LED1和第二数码管LED2均为共阴极数码管；第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4的型号JZC-33F-12V；第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1、第一二极管D1的型号是IN4007；蜂鸣器B1的规格是5V有源蜂鸣器；第一发光二极管DS1、第二发光二极管DS2的规格是F5圆头LED；第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第十一三极管Q11的型号是S8550，规格是PNP型三极管；第九三极管Q9、第十三极管Q10的型号是S8050，规格是NPN型三极管。