CN211093225U - 一种智能杯垫 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能杯垫，包括杯垫主体，主控模块以及与主控模块电连接的压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块、显示模块和PWM呼吸灯模块；压力检测模块用于检测杯垫上是否有杯子，并将检测到的数据发送给主控模块，主控模块根据接收到的数据来控制PWM呼吸灯模块的工作状态，实现饮水监测，当杯垫上有杯子且杯子中有水时，温度检测模块检测杯子的温度，并将检测到的数据传输给主控模块，当检测到的数据低于主控模块的预设值时，主控模块发送指令控制加热恒温模块对杯子中的水进行加热保温，实现健康饮水，能够逐渐改善现代用户的饮水习惯，利于现代健康的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能家居技术领域，特别是一种智能杯垫。
背景技术
现代社会的快速发展，人们的工作生活节奏也越来越快，因此在生活上一些重要的健康习惯慢慢被人们忽略。如今许多人由于工作或者学习节奏加快的原因，无法养成按时按量的健康饮水习惯。而水是人类生存需求中最重要的资源之一，同样也是影响人体健康的重要因素之一。人体一天所排出的尿量水分约有1400毫升，加上其余人体活动以及新陈代谢所丢失的水，加起来消耗水分大约是2700毫升左右，故一个健康成年人每天需水量约为2700毫升；而饮水的温度对人体健康影响同样很大，据权威医生建议最适宜的水温为40-50摄氏度，因此科学养成健康饮水习惯对人们而言是十分有必要的事情。
目前，大多数家庭使用的杯垫都只是起到一个装饰和隔热的作用，功能简单，实用性低，因此，有必要开发设计一种具有提醒人们喝水和加热功能的智能杯垫。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种具有监测提醒和加热功能的智能杯垫。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能杯垫，杯垫主体，主控模块以及与主控模块电连接的压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块、显示模块和PWM呼吸灯模块。
所述主控模块包括主控器U1、晶振电路、复位电路、下载电路和电源电路；所述主控器U1的型号为STC12C5A60S2；所述晶振电路包括晶体振荡器Y1、电容C1和电容C2，所述晶体振荡器Y1的一端通过所述电容C1接地，另一端通过所述电容C2接所述电容C1与地的节点；所述复位电路包括按键RES、电容C3和电阻R4，所述按键RES的一端接所述主控器U1的38引脚，另一端通过所述电阻R4接地；所述电容C3的一端接所述主控器U1的38引脚与按键RES的节点，另一端接所述电阻R4与按键RES的节点；所述下载电路包括插接器J4，所述插接器J4的1引脚接所述主控器U1的38引脚，所述插接器J4的2引脚接所述主控器U1的7引脚；所述插接器J4的3引脚接所述主控器U1的5引脚；所述插接器J4的4引脚接地；所述电源电路包括电源接口DC和开关SW，所述电源接口DC的2引脚和3引脚公接地，所述电源接口DC的1引脚接所述开关SW的1引脚，所述开关SW的2引脚接所述主控器U1的38引脚，所述开关SW的3引脚悬空。
所述温度检测模块包括温度传感器J3和电阻R3，所述温度传感器J3的1引脚接地，所述温度传感器J3的2引脚接所述主控器U1的10引脚，所述温度传感器J3的3引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路通过所述电阻R3接所述温度传感器J3的2引脚与主控器U1的38引脚的节点。
所述PWM呼吸灯模块包括发光二极管LED、三极管Q1、电阻R1和电阻R2；所述三极管Q1的1引脚通过所述电阻R1接所述主控器U1的43引脚；所述三极管Q1的2引脚接所述主控器U1的38引脚；所述发光二极管LED的正极通过所述电阻R2接所述三极管Q1的3引脚，所述发光二极管LED的负极接地。
所述加热恒温模块包括插接器JPO、恒温发热片PTC、三极管Q0、电阻R5和电容C0；所述插接器JPO的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的41引脚，另一路通过所述电阻R5接所述三极管Q0的1引脚；所述插接器JPO的2引脚接地；所述插接器JPO的3引脚接所述主控器U1的38引脚；所述电容C0的一端分两路，一路接地，另一路接所述恒温发热片PTC的2引脚；所述电容C0的另一端也分两路，一路接所述恒温发热片PTC的1引脚，另一路接所述三极管Q0的2引脚；所述三极管Q0的3引脚接所述主控器U1的38引脚。
所述显示模块包括插接器J1和显示屏OLED，所述插接器J1的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路接所述显示屏OLED的2引脚；所述插接器J1的2，3，4引脚均悬空，所述插接器J1的5引脚分两路，一路接所述主控器U1的34引脚，另一路接所述显示屏OLED的3引脚；所述插接器J1的6引脚分两路，一路接所述主控器U1的33引脚，另一路接所述显示屏OLED的4引脚；所述插接器J1的7引脚分两路，一路接所述主控器U1的32引脚，另一路接所述显示屏OLED的5引脚；所述插接器J1的8引脚分两路，一路接所述主控器U1的31引脚，另一路接所述显示屏OLED的6引脚；所述插接器J1的9引脚分两路，一路接所述主控器U1的30引脚，另一路接所述显示屏OLED的7引脚。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的压力检测模块用于检测杯垫上是否有杯子，并将检测到的数据发送给主控模块，主控模块根据接收到的数据来控制PWM呼吸灯模块的工作状态，实现饮水监测，当杯垫上有杯子且杯子中有水时，温度检测模块检测杯子的温度，并将检测到的数据传输给主控模块，当检测到的数据低于主控模块的预设值时，主控模块发送指令控制加热恒温模块对杯子中的水进行加热保温，实现健康饮水，能够逐渐改善现代用户的饮水习惯，利于现代健康的发展。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理框图；
图2是本实用新型的工作流程图；
图3是本实用新型的电路原理图第一部分；
图4是本实用新型的电路原理图第二部分；
图5是本实用新型的电路原理图第三部分；
图6是本实用新型的电路原理图第四部分。
具体实施方式
参照图1至图6，一种智能杯垫，包括杯垫主体、主控模块、压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块、显示模块和PWM呼吸灯模块，所述压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块、显示模块和PWM呼吸灯模块均与所述主控模块电连接；本实施例中，所述杯垫主体呈圆柱状，材质采取亚克力材质，杯垫主体内腔作为放置各个模块的空间，相较于市面上已有的玻璃或者陶瓷材质的杯垫，其具有耐磨性及抗衰性好的优点。
进一步地，所述主控模块包括主控器U1、晶振电路、复位电路、下载电路和电源电路；所述主控器U1的型号为STC12C5A60S2；所述晶振电路包括晶体振荡器Y1、电容C1和电容C2，所述晶体振荡器Y1的一端通过所述电容C1接地，另一端通过所述电容C2接所述电容C1与地的节点；所述复位电路包括按键RES、电容C3和电阻R4，所述按键RES的一端接所述主控器U1的38引脚，另一端通过所述电阻R4接地；所述电容C3的一端接所述主控器U1的38引脚与按键RES的节点，另一端接所述电阻R4与按键RES的节点；所述下载电路包括插接器J4，所述插接器J4的1引脚接所述主控器U1的38引脚，所述插接器J4的2引脚接所述主控器U1的7引脚；所述插接器J4的3引脚接所述主控器U1的5引脚；所述插接器J4的4引脚接地；所述电源电路包括电源接口DC和开关SW，所述电源接口DC的2引脚和3引脚公接地，所述电源接口DC的1引脚接所述开关SW的1引脚，所述开关SW的2引脚接所述主控器U1的38引脚，所述开关SW的3引脚悬空；本实施例中，所述晶振电路用于给主控器U1提供稳定频率的晶振，确保主控器U1的正常运行；所述复位电路用于在主控器U1出现死机或者因为某些环境因素导致程序运行出错时的重启运行；所述下载电路用于提供下载接口，方便用户下载数据；所述电源电路用于给所述主控器U1提供工作电源，用过通过电源接口DC接入电源即可为主控器U1供电，使用方便。
进一步地，所述压力检测模块包括插接器J2、压力传感器(图中未示出)和HX711AD转换器芯片(图中未示出)，所述压力传感器与所述HX711 AD转换器芯片的输入端电连接，所述HX711 AD转换器芯片的输出端与所述主控器U1电连接，本实施例中，HX711AD转换器芯片是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片，通过它将压力传感器的输出传输给至主控器U1的连接方式和工作原理均为现有技术，这里不做赘述；所述压力检测模块安装在所述杯垫主体的底部，用于杯垫上是否有杯子(本实施例中，杯子的重量为250克)，以及检测当杯垫上有杯子时，杯子里是否有水，并最终将检测到的数据发送给所述主控模块。
进一步地，所述温度检测模块包括温度传感器J3(型号为DS18B20)和电阻R3，所述温度传感器J3的1引脚接地，所述温度传感器J3的2引脚接所述主控器U1的10引脚，所述温度传感器J3的3引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路通过所述电阻R3接所述温度传感器J3的2引脚与主控器U1的38引脚的节点；本实施例中，所述温度检测模块位于所述杯垫主体的内腔顶部，用于检测杯子的温度，并将检测到的信息传输给所述主控模块。
进一步地，所述PWM呼吸灯模块包括发光二极管LED、三极管Q1、电阻R1和电阻R2；所述三极管Q1的1引脚通过所述电阻R1接所述主控器U1的43引脚；所述三极管Q1的2引脚接所述主控器U1的38引脚；所述发光二极管LED的正极通过所述电阻R2接所述三极管Q1的3引脚，所述发光二极管LED的负极接地；本实施例中，所述PWM呼吸灯模块会在杯垫上没放杯子时发光闪烁，本实施例中，主控器U1采用输出占空比的方式来实现发光二极管LED亮度的变化，占空比为0，LED灯不亮，占空比为100％，则LED灯最亮，将占空比从0到100％，再从100％到0不断变化，以此实现LED灯实现特效呼吸，以此监测提醒用户喝水。
进一步地，所述加热恒温模块包括插接器JPO、恒温发热片PTC、三极管Q0、电阻R5和电容C0；所述插接器JPO的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的41引脚，另一路通过所述电阻R5接所述三极管Q0的1引脚；所述插接器JPO的2引脚接地；所述插接器JPO的3引脚接所述主控器U1的38引脚；所述电容C0的一端分两路，一路接地，另一路接所述恒温发热片PTC的2引脚；所述电容C0的另一端也分两路，一路接所述恒温发热片PTC的1引脚，另一路接所述三极管Q0的2引脚；所述三极管Q0的3引脚接所述主控器U1的38引脚；本实施例中，所述恒温发热片PTC设置在所述杯垫主体的内腔顶部，用于给水杯内的热水加热，使水温保持恒温，实现健康饮水，其电路结构简单，能够有效降低生产成本。
本实施例中，所述显示模块包括插接器J1和显示屏OLED，所述插接器J1的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路接所述显示屏OLED的2引脚；所述插接器J1的2，3，4引脚均悬空，所述插接器J1的5引脚分两路，一路接所述主控器U1的34引脚，另一路接所述显示屏OLED的3引脚；所述插接器J1的6引脚分两路，一路接所述主控器U1的33引脚，另一路接所述显示屏OLED的4引脚；所述插接器J1的7引脚分两路，一路接所述主控器U1的32引脚，另一路接所述显示屏OLED的5引脚；所述插接器J1的8引脚分两路，一路接所述主控器U1的31引脚，另一路接所述显示屏OLED的6引脚；所述插接器J1的9引脚分两路，一路接所述主控器U1的30引脚，另一路接所述显示屏OLED的7引脚；本实施例中，所述显示模块安装在杯垫主体的表面，所述显示屏OLED采用尺寸为0.96寸的横屏oled显示屏，并与主控器U1电连接，用于显示工作状态和数据信息，相较于传统LCD液晶显示屏，其具有能耗低且发光效率高、抗震性能更好、大视角下观看不失真、响应时间为LCD的千分之一、厚度仅为LCD屏幕的1/3、同等尺寸大小显示内容更多等优点。
参照图2，本实用新型的工作原理为：
当杯垫插上电源后，压力检测模块检测杯垫上是否有杯子，并将检测到的数据发送给主控模块，若没有杯子(即重量为0克)，则主控模块发送指令控制PWM呼吸灯模块的发光二极管LED呼吸发亮，若检测到有杯子放置在杯垫上，则PWM呼吸灯模块不工作，当检测到杯垫上有杯子后，主控模块再通过压力检测模块进一步检测杯中是否有水(即重量是否大于250克)，结合温度检测模块检测杯子的温度，若杯子有水且温度低于50度时，主控模块发出指令控制加热恒温模块工作，确保水温保持在50度，最后，主控模块将相关数据(如当前温度，杯子当前水量，加热状态等)发送给显示模块显示出来。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。
Claims (7)
1.一种智能杯垫，其特征在于它包括主控模块、压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块和PWM呼吸灯模块，所述压力检测模块、温度检测模块、加热恒温模块和PWM呼吸灯模块均与所述主控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的智能杯垫，其特征在于所述主控模块包括主控器U1、晶振电路、复位电路、下载电路和电源电路；所述晶振电路包括晶体振荡器Y1、电容C1和电容C2，所述晶体振荡器Y1的一端通过所述电容C1接地，另一端通过所述电容C2接所述电容C1与地的节点；所述复位电路包括按键RES、电容C3和电阻R4，所述按键RES的一端接所述主控器U1的38引脚，另一端通过所述电阻R4接地；所述电容C3的一端接所述主控器U1的38引脚与按键RES的节点，另一端接所述电阻R4与按键RES的节点；所述下载电路包括插接器J4，所述插接器J4的1引脚接所述主控器U1的38引脚，所述插接器J4的2引脚接所述主控器U1的7引脚；所述插接器J4的3引脚接所述主控器U1的5引脚；所述插接器J4的4引脚接地；所述电源电路包括电源接口DC和开关SW，所述电源接口DC的2引脚和3引脚公接地，所述电源接口DC的1引脚接所述开关SW的1引脚，所述开关SW的2引脚接所述主控器U1的38引脚，所述开关SW的3引脚悬空。
3.根据权利要求2所述的智能杯垫，其特征在于所述温度检测模块包括温度传感器J3和电阻R3，所述温度传感器J3的1引脚接地，所述温度传感器J3的2引脚接所述主控器U1的10引脚，所述温度传感器J3的3引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路通过所述电阻R3接所述温度传感器J3的2引脚与主控器U1的38引脚的节点。
4.根据权利要求2所述的智能杯垫，其特征在于所述PWM呼吸灯模块包括发光二极管LED、三极管Q1、电阻R1和电阻R2；所述三极管Q1的1引脚通过所述电阻R1接所述主控器U1的43引脚；所述三极管Q1的2引脚接所述主控器U1的38引脚；所述发光二极管LED的正极通过所述电阻R2接所述三极管Q1的3引脚，所述发光二极管LED的负极接地。
5.根据权利要求2所述的智能杯垫，其特征在于所述加热恒温模块包括插接器JPO、恒温发热片PTC、三极管Q0、电阻R5和电容C0；所述插接器JPO的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的41引脚，另一路通过所述电阻R5接所述三极管Q0的1引脚；所述插接器JPO的2引脚接地；所述插接器JPO的3引脚接所述主控器U1的38引脚；所述电容C0的一端分两路，一路接地，另一路接所述恒温发热片PTC的2引脚；所述电容C0的另一端也分两路，一路接所述恒温发热片PTC的1引脚，另一路接所述三极管Q0的2引脚；所述三极管Q0的3引脚接所述主控器U1的38引脚。
6.根据权利要求2所述的智能杯垫，其特征在于它还包括显示模块，所述显示模块包括插接器J1和显示屏OLED，所述插接器J1的1引脚分两路，一路接所述主控器U1的38引脚，另一路接所述显示屏OLED的2引脚；所述插接器J1的2，3，4引脚均悬空，所述插接器J1的5引脚分两路，一路接所述主控器U1的34引脚，另一路接所述显示屏OLED的3引脚；所述插接器J1的6引脚分两路，一路接所述主控器U1的33引脚，另一路接所述显示屏OLED的4引脚；所述插接器J1的7引脚分两路，一路接所述主控器U1的32引脚，另一路接所述显示屏OLED的5引脚；所述插接器J1的8引脚分两路，一路接所述主控器U1的31引脚，另一路接所述显示屏OLED的6引脚；所述插接器J1的9引脚分两路，一路接所述主控器U1的30引脚，另一路接所述显示屏OLED的7引脚。
7.根据权利要求2所述的智能杯垫，其特征在于所述主控器U1的型号为STC12C5A60S2。
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