CN207075804U - 一种口压式可变挡智能输液杯及其电路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种口压式可变挡智能输液杯，包括杯体和将杯体内的液体进行抽吸的输液机构，杯体包括杯身及与杯身适配盖合并形成液体密封容腔的杯盖，输液机构包括安装于液体密封容腔内的抽水装置、一端与抽水装置连通且另一端延伸至杯盖外的可拆洗吸水管、设置于杯盖内的电路板、对电路板进行供电的锂电池、设于杯盖上并控制锂电池与电路板之间的电路通断及控制抽水装置的抽水挡位大小的总开关、及控制电路板与抽水装置之间的电路通断并连接可拆洗吸水管和杯盖的口压式开关装置。该输液杯采用可充电的锂电池作为供电电源，使用方便，而且抽水装置和可拆洗吸水管直接安装于杯体的液体密封容腔内、且均为可拆洗式结构，拆卸和安装方便，便于清洗。

Description

一种口压式可变挡智能输液杯及其电路系统

技术领域

本实用新型涉及生活用品技术领域，尤其涉及一种口压式可变挡智能输液杯及其电路系统。

背景技术

对于长年卧床、嘴部无力或不灵活等人群来说，喝水是一件麻烦而困难的事情，这也使得他们每天的摄水量不能得到保证，对身体健康造成不利影响。

为解决上述问题，有人采用奶瓶帮助上述人群饮水，但是用奶瓶饮水时，使用者需主动允吸，这对嘴部无力或不灵活等人群行不通。

现有技术中，也有人开发出内置泵水装置的自动饮水杯。使用时，只需接通电源，泵水装置就可通过水管将杯内的水输送到使用者口中，无需使用者费力允吸。但是现有的这种自动饮水杯仍存在如下问题：1. 泵水装置和水管的接口均内置于杯底夹层，难以拆卸和清理；2. 泵水装置的送水速度不可调控，无法适用于广大使用者；3.水杯采用一次性或可拆卸式干电池进行供电，而泵水装置耗电较大，需频繁更换电池，使用不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种口压式可变挡智能输液杯；该输液杯便于随身携带，采用可充电的锂电池作为供电电源，使用方便，而且输液杯的抽水装置和可拆洗吸水管直接安装于杯体的液体密封容腔内、且结构均为可拆洗式，拆卸和安装方便，便于清洗。

本实用新型的另一个目的在于提供一种口压式可变挡智能输液杯的电路系统；该电路系统设有长按实现系统开关、单击实现抽水装置挡位调节的一键开关电路，使输液杯的送水速度可调控，该电路系统还设有由口压式开关装置控制通断的电机启动开关电路，饮水时，使用者只需自然地把输液杯的前吸管部分放入嘴里，前吸管由于受到使用者嘴部的作用力，会稍向下移动并带动口压式开关向下压，从而使驱动抽水装置工作的电路导通，水就会从前吸管流入使用者口中，当使用者的嘴移开前吸管时，前吸管就会反弹至最初的位置并带动口压式开关向上移，从而使抽水装置的驱动电路断开，致使抽水装置停止工作，前吸管停止出水。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种口压式可变挡智能输液杯，包括杯体和将杯体内的液体进行抽吸的输液机构，所述杯体包括杯身及与杯身适配盖合并形成液体密封容腔的杯盖，所述输液机构包括安装于液体密封容腔内的抽水装置、一端与抽水装置连通且另一端延伸至杯盖外的可拆洗吸水管、设置于杯盖内的电路板、对电路板进行供电的锂电池、设于杯盖上并控制锂电池与电路板之间的电路通断及控制抽水装置的抽水挡位大小的总开关、以及控制电路板与抽水装置之间的电路通断并连接可拆洗吸水管和杯盖的口压式开关装置。

进一步地，所述抽水装置包括设于液体密封容腔底部的水泵、一端与杯盖密封连接且另一端与水泵密封连接的水泵连通柱，所述水泵连通柱内设有驱动水泵工作的电机和一端与电路板连接且另一端与电机连接的水泵电线，所述水泵包括水泵外壳、设于水泵外壳内并由电机驱动旋转的水泵风叶、及设于水泵外壳底部的可拆洗水泵下盖片，所述电机与水泵外壳之间设有防水密封圈。水泵也可以是真空泵、隔膜泵或压缩泵。

进一步地，所述可拆洗吸水管包括一端与水泵外壳连接且另一端延伸至杯盖外的后吸管、通过连接管与后吸管接通的前吸管、以及使后吸管与连接管固定接合的固定套。

进一步地，所述口压式开关装置包括设于杯盖内并与电路板固定连接的口压式开关元件、与口压式开关元件连接的口压式开关固定件、及套装于连接管上并与口压式开关固定件连接的口压式开关，所述口压式开关位于前吸管与后吸管之间。

进一步地，所述杯盖包括与杯身适配盖合的杯盖下片、及与杯盖下片螺丝连接并形成安装腔的杯盖上片，电路板设于安装腔内，总开关设于杯盖上片上，杯盖上片上还设有与电路板连接的挡位指示灯和电源指示灯。

进一步地，所述电路板设有对锂电池进行充电的USB充电口，所述USB充电口的接线端口与外界连通。

一种口压式可变挡智能输液杯的电路系统，包括主控模块、输入控制模块、电源稳压模块、充电模块、输出显示模块、及电机驱动模块；

——主控模块包括对信息进行处理分析的主控芯片；

——输入控制模块包括一键开关电路和电机启动电路；

所述一键开关电路包括连接电源稳压模块和主控芯片的PMOS管SI2301和NMOS管SI2302、控制PMOS管SI2301通断的KEY4、与主控芯片连接并监测PMOS管SI2301的输入电压和导通时间的PA0引脚、由主控芯片控制保持输出高电平或低电平的PA6引脚；PA6引脚保持输出高电平时，NMOS管SI2302为导通状态；PA6引脚保持输出低电平时，NMOS管SI2302为截止状态；所述KEY4为总开关；

长按KEY4时，实现电路系统的开关，单击KEY4时，实现按键输入功能，即调节电机的转速。锂电池提供电压由BATTERY+输入，在KEY4未闭合时，PMOS管SI2301截止，无法供电给主控芯片；当KEY4闭合时，PMOS管SI2301导通，主控芯片工作，此时主控芯片通过PA0引脚监测输入电压，并进行计时，当导通的时间超过2s，判断当前为长按开机，致使PA6引脚保持输出高电平让NMOS管SI2302导通，此后即使KEY4松开，主控芯片也能正常工作。当KEY4再次闭合时，主控芯片通过PA0引脚监测输入电压，并进行计时，当导通时间大于2s时，判断当前为长按关机，致使PA6引脚保持输出低电平，NMOS管SI2302截止，一旦KEY4松开，电路系统会因缺少供电而停止工作。

所述电机启动电路包括KEY3、于KEY3闭合时输入监测低电平的PA4引脚、及于PA4引脚输入监测低电平后由主控模块控制输出并启动电机的PWM；所述KEY3为口压式开关装置；

——电源稳压模块包括稳压电路，所述稳压电路通过LDO芯片TPS73633实现将输入电压稳压输出，以提供给主控芯片和外围电路合适的工作电压；稳压电路的导通由一键开关电路控制，当长按KEY4时，电源电压会输入电源稳压模块，并稳定在3.3V输出。

——充电模块包括充电电路，所述充电电路采用TP4056充电芯片对锂电池进行恒流恒压充电，TP4056充电芯片设有与输出显示模块连接的PA9引脚和PA10引脚；

——输出显示模块包括LED显示电路，所述LED显示电路设有三种颜色的LED；

——电机驱动模块包括升压电路和电机驱动电路，所述升压电路设有将输入电压升至5V的SX1308芯片及将SX1308芯片升压后的电压输送至电机驱动电路的OUT+5V网络；

——电机驱动电路由主控芯片控制；主控芯片从PA8输出PWM信号控制NMOS管导通和截止，以实现对电机调速。

本电路系统的工作流程如下：锂电池经过稳压3.3V后供电给主控芯片，当长按KEY4时，系统上电运行，此时系统等待用户操作，单击KEY4时可以对电机转速进行调整多个级别，并通过输出显示模块的LED显示当前设置的转速级别，但此时电机并未启动，当闭合KEY3后，主控芯片将输出PWM信号启动电机。

与现有技术相比，本实用新型的益处在于：本实用新型的口压式可变挡智能输液杯的密封性好，不会漏水，采用可充电的锂电池作为供电电源，使用方便，环保，可随身携带；而且水泵和可拆洗吸水管的接口安装于杯体的液体密封容腔内，极大地简化了输液杯的安装和拆卸工作，水泵、可拆洗吸水管及杯体均为可拆洗式结构，便于清洗，方便再次使用，增大了输液杯的用途，可用于盛装水、汤或果汁等，为饮食困难的群体带来福音。

此外，本实用新型的电路系统设有长按实现系统开关、单击实现抽水装置挡位调节的一键开关电路，长按总开关时，实现电路系统的开关，单击总开关时，实现按键输入功能，即调节电机的转速，使输液杯的送水速度可调控。该电路系统还设有由口压式开关装置控制通断的电机启动开关电路，饮水时，使用者只需自然地把输液杯的前吸管部分放入嘴里，前吸管由于受到使用者嘴部的作用力，会稍向下移动并带动口压式开关向下压，从而使驱动抽水装置工作的电路导通，水就会从前吸管流入使用者口中，当使用者的嘴移开前吸管时，前吸管就会反弹至最初的位置并带动口压式开关向上移，从而使抽水装置的驱动电路断开，致使抽水装置停止工作，前吸管停止出水。

本实用新型的结构设计合理，容易操控，功能多样，使广大嘴部不灵活的人群都能实现轻松饮水，保证该人群每天的摄水量。同时，本实用新型也适用于身体机能正常的人群，使人们工作或开车过程中，也能轻松饮水。

附图说明

图1为本实施例1的口压式可变挡智能输液杯的结构剖视图；

图2为本实施例1的口压式可变挡智能输液杯的俯视图；

图3为本实施例1的电路系统的输入控制模块的一键开关电路图；

图4为本实施例1的电路系统的输入控制模块的电机启动电路图；

图5为本实施例1的电路系统的电源稳压模块的稳压电路图；

图6为本实施例1的电路系统的充电模块的充电电路图；

图7为本实施例1的电路系统的输出显示模块的LED显示电路图；

图8为本实施例1的电路系统的电机驱动模块的升压电路图；

图9为本实施例1的电路系统的电机驱动模块的电机驱动电路图；

图10为本实施例1的电路系统的工作流程图。

图中，杯体1、输液机构2、杯身3、液体密封容腔4、杯盖5、抽水装置6、可拆洗吸水管7、电路板8、锂电池9、总开关10、口压式开关装置11、水泵12、水泵连通柱13、电机14、水泵电线15、水泵外壳16、水泵风叶17、可拆洗水泵下盖片18、防水密封圈19、后吸管20、连接管21、前吸管22、固定套23、口压式开关元件24、口压式开关固定件25、口压式开关26、杯盖下片27、安装腔28、杯盖上片29、挡位指示灯30、电源指示灯31、USB充电口32。

具体实施方式

实施例1

本实施例1所描述的一种口压式可变挡智能输液杯，如图1和图2所示，包括杯体1和将杯体内的液体进行抽吸的输液机构2，杯体包括杯身3及与杯身适配盖合并形成液体密封容腔4的杯盖5，输液机构包括安装于液体密封容腔内的抽水装置6、一端与抽水装置连通且另一端延伸至杯盖外的可拆洗吸水管7、设置于杯盖内的电路板8、对电路板进行供电的锂电池9、设于杯盖上并控制锂电池与电路板之间的电路通断及控制抽水装置的抽水挡位大小的总开关10、以及控制电路板与抽水装置之间的电路通断并连接可拆洗吸水管和杯盖的口压式开关装置11。

本实施例的抽水装置包括设于液体密封容腔底部的水泵12、一端与杯盖密封连接且另一端与水泵密封连接的水泵连通柱13，水泵连通柱内设有驱动水泵工作的电机14和一端与电路板连接且另一端与电机连接的水泵电线15，水泵包括水泵外壳16、设于水泵外壳内并由电机驱动旋转的水泵风叶17、及设于水泵外壳底部的可拆洗水泵下盖片18，电机与水泵外壳之间设有防水密封圈19。

本实施例的可拆洗吸水管包括一端与水泵外壳连接且另一端延伸至杯盖外的后吸管20、通过连接管21与后吸管接通的前吸管22、以及使后吸管与连接管固定接合的固定套23。

本实施例的口压式开关装置包括设于杯盖内并与电路板固定连接的口压式开关元件24、与口压式开关元件连接的口压式开关固定件25、及套装于连接管上并与口压式开关固定件连接的口压式开关26，所述口压式开关位于前吸管与后吸管之间。

本实施例的杯盖包括与杯身适配盖合的杯盖下片27、及与杯盖下片螺丝连接并形成安装腔28的杯盖上片29，电路板设于安装腔内，总开关设于杯盖上片上，杯盖上片上还设有与电路板连接的挡位指示灯30和电源指示灯31。

另外，电路板还设有对锂电池进行充电的USB充电口32，该USB充电口的接线端口与外界连通。

本实施例的口压式可变挡智能输液杯的电路系统，其包括主控模块、输入控制模块、电源稳压模块、充电模块、输出显示模块、及电机驱动模块；

——主控模块采用STM32F031型号的芯片作为主控芯片，以实现整个系统的中央逻辑控制及对信息的分析处理。

——输入控制模块包括一键开关电路和电机启动电路；

如图3所示的一键开关电路，长按KEY4（即总开关）时，实现电路系统的开关，单击KEY4时，实现按键输入功能，即调节电机的转速。锂电池提供电压由BATTERY+输入，在KEY4未闭合时，PMOS管SI2301截止，无法供电给主控芯片。当KEY4闭合时，PMOS管SI2301导通，主控芯片工作，此时主控芯片通过PA0引脚监测输入电压，并进行计时，当导通的时间超过2s时，判断当前为长按开机，致使PA6引脚保持输出高电平让NMOS管SI2302导通，此后即使KEY4松开，主控芯片也能正常工作。当KEY4再次闭合时，主控芯片通过PA0引脚监测输入电压，并进行计时，当导通时间大于2s时，判断当前为长按关机，致使PA6引脚保持输出低电平，NMOS管SI2302截止，一旦KEY4松开，电路系统会因缺少供电而停止工作。

如图4所示，电机启动电路中，当KEY3（即口压式开关装置）闭合，PA4引脚输入监测低电平后，主控模块将控制PWM输出以启动电机。

——电源稳压模块包括稳压电路，如图5所示，该稳压电路采用TI的LDO芯片TPS73633，将输入电压实现3.3V稳压输出，以提供给ARM主控芯片及外围电路合适的工作电压。该稳压电路受一键开关电路控制，图5中的CTL_PWR为电源输入，当长按KEY4时，电源电压会从CTL_PWR输入，并稳定在3.3V输出。

——充电模块包括充电电路，如图6所示，该充电电路采用了TP4056充电芯片，该TP4056充电芯片是专门为一节锂离子或锂聚合物电池而设计的线性充电器电路，利用TP4056充电芯片内部的功率晶体管对电池进行恒流和恒压充电，其特点是可实现持续1A的最大充电电流，并提供两个引脚实现充电状态显示。充电时，适配器提供的充电电流通过图6中的+5V网络输入，并由BATTERY+输出给锂电池。当锂电池电压低于3V时，TP4056充电芯片将通过小电流对锂电池进行预充电；当锂电池电压大于3V时，TP4056充电芯片将采用恒流模式对锂电池充电。充电电流由电阻R10确定，本实施例采用的R10为1.2K欧姆，TP4056充电芯片提供1A的充电电流，此时PA10引脚输出低电平，与其连接的LED红灯亮起。当锂电池电压接近4.2V时，充电电流将逐渐减小，TP4056充电芯片进入恒压充电模式，直至充电电流减少到充电结束阈值，充电周期结束，此时PA9引脚输出低电平，与其连接的LED蓝灯亮起。

——输出显示模块包括LED显示电路，如图7所示，该LED显示电路采用3种颜色的LED作为状态显示，通过几种显示模式提示各种运行状态，其中D1、D2、D3、D4提示当前电机运行挡位状态。RGB灯提示当前系统运行状态，如电量不足、充电等。

——电机驱动模块包括升压电路和电机驱动电路。

如图8所示，该升压电路采用SX1308芯片，该SX1308芯片将BATTERY+输入电压升至5V后，通过OUT+5V网络输出给电机驱动电路。

如图9所示，该电机驱动电路受主控芯片控制，主控芯片从PA8输出PWM信号控制NMOS管导通和截止，实现对电机调速。

如图10所示，本电路系统的工作流程为：锂电池经过稳压3.3V后供电给主控芯片，当长按KEY4时，系统上电运行，此时系统等待用户操作。单击KEY4时，可以对电机转速进行调整多个级别，并通过输出显示模块的LED显示当前设置的转速级别，但此时电机并未启动。当闭合KEY3后，主控芯片将输出PWM信号启动电机。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种口压式可变挡智能输液杯，包括杯体和将杯体内的液体进行抽吸的输液机构，其特征在于：所述杯体包括杯身及与杯身适配盖合并形成液体密封容腔的杯盖，所述输液机构包括安装于液体密封容腔内的抽水装置、一端与抽水装置连通且另一端延伸至杯盖外的可拆洗吸水管、设置于杯盖内的电路板、对电路板进行供电的锂电池、设于杯盖上并控制锂电池与电路板之间的电路通断及控制抽水装置的抽水挡位大小的总开关、以及控制电路板与抽水装置之间的电路通断并连接可拆洗吸水管和杯盖的口压式开关装置。

2.根据权利要求1所述的一种口压式可变挡智能输液杯，其特征在于：所述抽水装置包括设于液体密封容腔底部的水泵、一端与杯盖密封连接且另一端与水泵密封连接的水泵连通柱，所述水泵连通柱内设有驱动水泵工作的电机和一端与电路板连接且另一端与电机连接的水泵电线，所述水泵包括水泵外壳、设于水泵外壳内并由电机驱动旋转的水泵风叶、及设于水泵外壳底部的可拆洗水泵下盖片，所述电机与水泵外壳之间设有防水密封圈。

3.根据权利要求2所述的一种口压式可变挡智能输液杯，其特征在于：所述可拆洗吸水管包括一端与水泵外壳连接且另一端延伸至杯盖外的后吸管、通过连接管与后吸管接通的前吸管、以及使后吸管与连接管固定接合的固定套。

4.根据权利要求3所述的一种口压式可变挡智能输液杯，其特征在于：所述口压式开关装置包括设于杯盖内并与电路板固定连接的口压式开关元件、与口压式开关元件连接的口压式开关固定件、及套装于连接管上并与口压式开关固定件连接的口压式开关，所述口压式开关位于前吸管与后吸管之间。

5.根据权利要求4所述的一种口压式可变挡智能输液杯，其特征在于：所述杯盖包括与杯身适配盖合的杯盖下片、及与杯盖下片螺丝连接并形成安装腔的杯盖上片，电路板设于安装腔内，总开关设于杯盖上片上，杯盖上片上还设有与电路板连接的挡位指示灯和电源指示灯。

6.根据权利要求5所述的一种口压式可变挡智能输液杯，其特征在于：所述电路板设有对锂电池进行充电的USB充电口，所述USB充电口的接线端口与外界连通。

7.根据权利要求1所述的一种口压式可变挡智能输液杯的电路系统，其特征在于：包括主控模块、输入控制模块、电源稳压模块、充电模块、输出显示模块、及电机驱动模块。

8.根据权利要求7所述的一种口压式可变挡智能输液杯的电路系统，其特征在于：

——所述主控模块包括对信息进行处理分析的主控芯片；

——所述输入控制模块包括一键开关电路和电机启动电路；

一键开关电路包括连接电源稳压模块和主控芯片的PMOS管SI2301和NMOS管SI2302、控制PMOS管SI2301通断的KEY4、与主控芯片连接并监测PMOS管SI2301的输入电压和导通时间的PA0引脚、由主控芯片控制保持输出高电平或低电平的PA6引脚；PA6引脚保持输出高电平时，NMOS管SI2302为导通状态；PA6引脚保持输出低电平时，NMOS管SI2302为截止状态；所述KEY4由总开关控制；

电机启动电路包括KEY3、于KEY3闭合时输入监测低电平的PA4引脚、及于PA4引脚输入监测低电平后由主控模块控制输出并启动电机的PWM；所述KEY3由口压式开关装置控制；

——所述电源稳压模块包括稳压电路，所述稳压电路通过LDO芯片TPS73633实现将输入电压稳压输出，稳压电路的导通由一键开关电路控制；

——所述充电模块包括充电电路，所述充电电路采用TP4056充电芯片对锂电池进行恒流恒压充电，TP4056充电芯片设有与输出显示模块连接的PA9引脚和PA10引脚；

——所述输出显示模块包括LED显示电路，所述LED显示电路设有三种颜色的LED；

——所述电机驱动模块包括升压电路和电机驱动电路，所述升压电路设有将输入电压升至5V的SX1308芯片及将SX1308芯片升压后的电压输送至电机驱动电路的OUT+5V网络；

——所述电机驱动电路由主控芯片控制；主控芯片从PA8输出PWM信号控制NMOS管导通和截止，以实现对电机调速。