CN205072598U - 一种基于单片机的健康智能水杯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于单片机的健康智能水杯，包括杯体和杯盖，其技术要点在于：所述杯体包括内胆和外壁，所述外壁上设有控制板，所述控制板包括单片机和分别与其相连的语音合成模块、语音识别芯片、液晶显示屏、蓝牙模块、按键模块及电源模块，内胆的底部设有与单片机相连的压力传感器。本实用新型可以根据使用者输入的个人相关信息自动计算出使用者每天所需的健康饮水量范围，并及时通过语音模块提醒饮水，解决了因不良饮水习惯造成每天饮水量不达标、长期处于缺水的亚健康状态的问题，有利于长期保持身体健康。
Description
技术领域：
本实用新型属于水杯，具体涉及一种基于单片机的健康智能水杯。
背景技术：
人每天的饮水量对身体健康起到至关重要的作用，而人们往往由于工作或学习等的忙碌而常常忘记饮水，往往是等到口渴时才想起饮水，但此时身体已经处于严重的缺水状态，长期下去十分不利于身体健康，且即使每天有进行饮水也不清楚所饮用的水量是否达到自身的健康要求，或是否超出正常所需的水量。
保温杯是饮水常用的器具，而现有的保温杯只是单纯地具有饮水的功能，无法按个人健康饮水量的需要及时提醒人们进行饮水，使用者不知道自己一天究竟喝了多少的水，不知道自己的喝水量是否达到自身健康要求。
另外传统水杯不能根据个人需要对杯中水进行加热或者降温，且不具有重要事件提醒功能，如开会，吃药等，因此，传统的水杯显然不能满足当代人们的需求。
发明内容：
本实用新型为克服现有技术的不足，提供了一种基于单片机的健康智能水杯，可以根据使用者输入的个人相关信息自动计算出使用者每天所需的健康饮水量范围，并及时通过语音模块提醒饮水，解决了因不良饮水习惯造成每天饮水量不达标、长期处于缺水的亚健康状态的问题，有利于长期保持身体健康。
本实用新型的基于单片机的健康智能水杯，包括杯体和杯盖，为实现上述目的所采用的技术方案在于：所述杯体包括内胆和外壁，所述外壁上设有控制板，所述控制板包括单片机和分别与其相连的语音合成模块、液晶显示屏、蓝牙模块、按键模块及电源模块，内胆的底部设有与单片机相连的压力传感器。
作为本实用新型的进一步改进，所述内胆外设有两个温度传感器，温度传感器连接单片机，单片机通过温度传感器来随时检测水温，以判断是否适合使用者饮用。
作为本实用新型的进一步改进，所述内胆的底部盘旋缠绕有晶体加热管，晶体加热管分别与单片机和电源模块相连，通过晶体加热管自动为杯体内的低温水加热。
作为本实用新型的进一步改进，所述内胆外还设有制冷片，制冷片分别与单片机和电源模块相连，通过制冷片自动为杯体内的高温水降温。
作为本实用新型的进一步改进，所述杯盖的边缘通过卡合块触碰设在外壁上并与单片机相连的微动开关，单片机通过检测微动开关的信号来判断杯盖是否盖严，若未盖严会通过语音模块及时提醒使用者盖杯盖，从而避免发生烫伤事故。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制板上设有与单片机相连的陀螺仪模块，以便检测杯体的倾斜角度，避免压力传感器因杯体倾斜而造成的误检测。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制板上设有与单片机相连的语音识别芯片，以便于识别使用者的声音，避免用错他人水杯。
作为本实用新型的进一步改进，所述单片机为STM32F103ZET6型单片机，其拥有丰富的资源，可充分满足设计要求。
作为本实用新型的进一步改进，所述压力传感器为MPX5999D型压力传感器，其检测精度高。
作为本实用新型的进一步改进，所述液晶显示屏为MD050SD型触摸液晶屏模块，其分辨率高、工作性能稳定、抗干扰能力强，可实现后台读写数据，可瞬间切换满屏显示数据，响应速度快。
作为本实用新型的进一步改进，所述制冷片为TEC3-22903三级制冷片，其具有三层制冷效果好，制冷速度快。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过按键模块或蓝牙模块将使用者的个人信息输入到单片机内，由单片机计算出使用者每天的正常饮水量，并通过语音模块及时提醒使用者进行饮水，单片机再通过压力传感器检测使用者的实际饮水量，以便使用者及时补充水分，从而解决了使用者因不良饮水习惯而造成每天饮水量不达标、长期处于缺水的亚健康状态的问题，有利于长期保持身体健康。在此基础上，单片机通过温度传感器随时检测水温，再通过晶体加热管和制冷片自动调节水温，从而使杯体内的水更适于使用者饮用。其中，用于加热的晶体加热管盘旋缠绕于内胆的底部，使加热快速而均匀；2个温度传感器紧贴于内胆外，取两个测量温度的平均值作为水温，更为精确。本实用新型携带方便，能保证使用者每天健康饮水、按时饮水，使使用者拥有一个健康的饮水习惯。
附图说明：
图1是本实用新型的电路原理示意图；
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
参照图1和图2，该基于单片机的健康智能水杯，包括杯体1和杯盖2，所述杯体1包括内胆101和外壁102，所述外壁102上设有控制板，所述控制板包括单片机3和分别与其相连的语音合成模块4、语音识别芯片5、液晶显示屏6、蓝牙模块7、按键模块8、陀螺仪模块15及电源模块9，内胆101的底部设有与单片机3相连的压力传感器10，并且盘旋缠绕有晶体加热管12，内胆101外设有制冷片13及两个温度传感器11，温度传感器11连接单片机3，晶体加热管12及制冷片13分别与单片机3和电源模块9相连。杯盖2的边缘通过卡合块触碰设在外壁102上并与单片机3相连的微动开关14。
所述单片机3为STM32F103ZET6芯片，它拥有丰富的资源，包括64KBSRAM、512KBFLASH、8个定时器、2个I2C、5个串口、1个USB、1个CAN、1个12位DAC、3个12位ADC、1个SDIO接口，1个FSMC接口以及112个通用IO口等，这些丰富的资源满足了设计的需要；所述压力传感器10为MPX5999D型压力传感器；所述的电源模块9采用LM2596芯片，可以输出稳定的3.3v、5v电压供其他模块使用；所述液晶显示屏6为5寸电阻式TFT触摸液晶屏模块MD050SD，采用8080时序16bit并行总线接口，分辨率可达800×480，其工作性能稳定、抗干扰能力强，可提供8页显存，可实现后台读写数据，可瞬间切换满屏显示数据，能达到200ns的读写周期，响应速度快；所述语音识别芯片5采用LD3320语音识别芯片，该芯片是基于非特定人语音识别技术的语音识别/声控芯片，该芯片上集成了高精度的A/D和D/A接口，不再需要外接辅助的Flash和RAM，即可以实现语音识别、声控、人机对话的功能；所述制冷片13为EC3-22903三级制冷片，其温差90度、制冷量11.1瓦、制冷效果好、速度快；所述压力传感器10为MPX5999D高精度压力传感器芯片；用来测量水杯倾斜角度的陀螺仪模块15采用MPU-6050模块，其芯片内置16bitAD转换器，具有16位数据输出，可准确测量倾斜角度，精确度高；温度传感器为18B20型温度传感器。
使用时，使用者通过按键模块8或者蓝牙模块7输入个人相关信息和需要提醒饮水的时刻，其信息包括年龄、性别、身高、体重等，单片机3利用程序里面所建的健康饮水量模型，根据所输入信息自动计算使用者正常饮水量，并通过液晶显示屏6进行显示，单片机3通过语音合成模块4按时提醒使用者饮水，通过压力传感器10测量水量差值来累加计算使用者每天的饮水量，并与单片机3内部存储的正常饮水量进行比较，同时利用蓝牙模块7将每天饮水信息发送到使用者的手机上，以便让使用者了解自己的实际饮水量与正常饮水量之间的差距，进而督促使用者及时补充水分。因为本装置中的单片机3是利用水量差来进行计算饮用者喝水量的，所以只有液面水平情况下计算的水量才有意义，如果压力传感器10采集到杯体1内的水处于倾斜状态，则单片机3不进行计算，以防止错误计算水量，单片机3利用陀螺仪模块15测量杯体1内水的倾斜角度。单片机3会通过温度传感器11随时检测水温，再通过晶体加热管12和制冷片13对水温进行自动调节。为避免杯盖2未盖严而发生烫伤事故，在盖上杯盖2时，杯盖2边缘的卡合块16会碰触微动开关14，单片机3接收到微动开关14的信号后会判断出杯盖2已盖在杯体1上，若单片机3长时间未接收到微动开关14的信号，会判断出杯盖2未盖在杯体1上，从而会通过语音合成模块4提醒使用者及时盖好杯盖，以免发生烫伤事故，提高使用的安全性。
另外，单片机3还可通过语音合成模块4按时提醒使用者吃药、开会等事宜，温度传感器11采集的温度、压力传感器10采集的水量等信息经过单片机3处理后会准确的显示到液晶显示屏6上。
Claims (10)
1.一种基于单片机的健康智能水杯，包括杯体(1)和杯盖(2)，其特征在于：所述杯体(1)包括内胆(101)和外壁(102)，所述外壁(102)上设有控制板，所述控制板包括单片机(3)和分别与其相连的语音合成模块(4)、液晶显示屏(6)、蓝牙模块(7)、按键模块(8)及电源模块(9)，内胆(101)的底部设有与单片机(3)相连的压力传感器(10)。
2.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述内胆(101)外设有两个温度传感器(11)，温度传感器(11)连接单片机(3)。
3.如权利要求2所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述内胆(101)的底部盘旋缠绕有晶体加热管(12)，晶体加热管(12)分别与单片机(3)和电源模块(9)相连。
4.如权利要求2所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述内胆(101)外设有制冷片(13)，制冷片(13)分别与单片机(3)和电源模块(9)相连。
5.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述杯盖(2)的边缘通过卡合块(16)触碰设在外壁(102)上并与单片机(3)相连的微动开关(14)。
6.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述控制板上设有与单片机(3)相连的陀螺仪模块(15)。
7.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述控制板上设有与单片机(3)相连的语音识别芯片(5)。
8.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述单片机(3)为STM32F103ZET6型单片机。
9.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述压力传感器(10)为MPX5999D型压力传感器。
10.如权利要求1所述的一种基于单片机的健康智能水杯，其特征在于：所述液晶显示屏(6)为MD050SD型触摸液晶屏模块。
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