CN219629271U - 一种可显示水量及提醒喝水的水壶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于移动感知技术领域，特别涉及一种可显示水量及提醒喝水的水壶，包括电源模块、处理器、感知模块、蜂鸣器和显示器；电源模块分别为处理器、蜂鸣器和显示器供电；处理器分别与感知模块、蜂鸣器和显示器连接；感知模块包括第一金属片和第二金属片，第一金属片和第二金属片对称地放置在水壶上下表面，电源模块和处理器设置在水壶的背面；显示器和蜂鸣器设置在水壶的正面。该水壶在水壶正面的显示器上能够实时显示水壶内水量，且可以在固定的时间点提醒喝水并提醒喝水的量，同时在水壶内无水的情况下报警提示加水。利用金属片两端电容变化继而引起电压变化反应水量信息，设备简单，使用成本低，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型属于生活用品技术领域，特别涉及一种可显示水量及提醒喝水的水壶。
背景技术
喝水有着促进血液循环、帮助身体排毒，促进消化吸收、消除疲劳等诸多好处。但因忘记喝水或无法掌控喝水量给人们带来困扰。现有的提醒喝水的方法大致分为两种，一种基于视像头对喝水行为进行监控；另一种基于智能传感器模块完成水量监控。第一种方法需要设计复杂的算法检测人体姿态，且只能通过视频中人体姿势变化提醒用户喝水以及水量，无法做到对水量的实时监控；同时，第一种方法使用成本高，实用性不强。第二种方法基于多种智能传感器完成对水量的监控，设备使用成本高，系统复杂。因此基于电容变化反应水量，设计一种可显示水量及提醒喝水的水壶。一来能够提醒喝水时间及提醒喝水量，二来系统简单，使用成本低，具有很强的实用价值。
实用新型内容
针对背景技术存在的问题，本实用新型在满足实际需求的同时克服普通水壶的不足之处，提供一种可显示水量及提醒喝水的水壶。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可显示水量及提醒喝水的水壶，包括电源模块、处理器、感知模块、蜂鸣器和显示器；电源模块分别为处理器、蜂鸣器和显示器供电；处理器分别与感知模块、蜂鸣器和显示器连接；感知模块包括第一金属片和第二金属片，第一金属片和第二金属片对称地放置在水壶上下表面，电源模块和处理器设置在水壶的背面；显示器和蜂鸣器设置在水壶的正面。
在上述可显示水量及提醒喝水的水壶中，处理器M1采用型号为MSP430F6638的单片机，单片机MSP430F6638的DVCC供电管脚连接电源模块+3.3V供电管脚，DVSS管脚接GND；RST复位管脚通过按键开关SW-PB和第二电阻R2接至单片机DVCC供电管脚、同时通过第三电容接GND；晶振XTAL两端分别连接第一电容C1第二电容C2并接GND，晶振XTAL两端分别接至单片机MSP430F6638的XIN管脚和XOUT管脚，向单片机提供时钟信号。
在上述可显示水量及提醒喝水的水壶中，显示器U0选用LCD1602，LCD1602的VSS管脚和VEE管脚接GND，VCC管脚接电源模块+3.3V供电管脚，RS控制管脚和RW控制管脚接单片机MSP430F6638的P3.1管脚和P3.2管脚，通信管脚D0、通信管脚D1、通信管脚D2、通信管脚D3、通信管脚D4、通信管脚D5、通信管脚D6、通信管脚D7分别接入单片机MSP430F6638的P1.2管脚、P1.3管脚、P1.4管脚、P1.5管脚、P1.6管脚、P1.7管脚、P2.1管脚和P2.2管脚，BG VCC管脚接VCC+3.3V，BG GND管脚接GND。
在上述可显示水量及提醒喝水的水壶中，水壶上下对称放置的第一金属片和第二金属片等效成第四电容C4的上端和下端，第一金属片通过第四电阻R4接至电源模块的+3.3v供电管脚，第二金属片接GND，同时第一金属片通过第三电阻R3接至单片机MSP430F6638的P1.0管脚用于AD检测。
在上述可显示水量及提醒喝水的水壶中，蜂鸣器LS1供电管脚接电源模块+5V管脚，蜂鸣器LS1内部三极管采用型号为8550的PNP型硅三极管作为开关控制器，其发射极接GND，基极通过第一电阻R1接至单片机MSP430F6638的P3.0管脚。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：在水壶正面的显示器上能够实时显示水壶内水量，且可以在固定的时间点提醒喝水并提醒喝水的量，同时在水壶内无水的情况下报警提示加水。利用金属片两端电容变化继而引起电压变化反应水量信息，设备简单，使用成本低，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的模块框图；
图2是本实用新型实施例处理器电路图；
图3是本实用新型实施例显示器的电路图；
图4是本实用新型实施例的感知模块的电路图；
图5是本实用新型实施例蜂鸣器的电路图；
图6(a)是本实用新型实施例水壶的外观正面示意图；
图6(b)是本实用新型实施例水壶的外观正面示意图；
其中，1-感知模块、2-处理器、3-电源模块、4-显示器、5-蜂鸣器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
本实施例一种可显示水量及提醒喝水的水壶，包括电源模块、处理器、感知模块、蜂鸣器和显示器。电源模块分别为处理器、蜂鸣器和显示器供电；处理器分别与感知模块、蜂鸣器和显示器连接。
并且，感知模块的感应片对称地放置在水壶上下两面。
并且，电源模块和处理器设置在水壶的背面。
并且，显示器和蜂鸣器设置在水壶的正面。
具体实施时，如图1所示，一种可显示水量及提醒喝水的水壶，包括电源、处理器、感知模块、蜂鸣器和显示器。
处理器M1采用型号为MSP430F6638的单片机。该款单片机具有超低功耗，运算精度高的特点。电源分别为处理器、蜂鸣器和显示器供电；处理器分别与感知模块、蜂鸣器和显示器连接。处理器模块检测感知模块两端电容值的变化，将容值信息反映为电压信息，最后转换成水量信息。处理器模块驱动显示器，将获得水量信息实时显示在屏幕上。处理器模块驱动蜂鸣器在需要提醒喝水、向水壶注水及饮用多少水量时给予相应的报警提醒。
如图2所示，单片机MSP430F6638的DVCC供电管脚连接电源模块+3.3V供电管脚，DVSS管脚接GND；RST复位管脚通过按键开关SW-PB和10k限流电阻第二电阻R2接至单片机DVCC供电管脚、同时通过第三电容C3接GND；4MHz晶振XTAL两端连接两个10pF滤波电容第一电容C1和第二电容C2至GND，晶振XTAL两端分别接至单片机的XIN和XOUT管脚，向单片机提供时钟信号。
显示模块将处理器获得的水量信息实时显示。同时，利用MSP430F6638单片机定时功能在预先设定时间点驱动蜂鸣器发生报警提醒喝水，通过水位差给出喝水量建议。当水量低于预先设定值时，处理器驱动蜂鸣器发生报警来提示注水。如图3所示，显示模块U0采用LCD1602芯片，LCD1602的VSS管脚和VEE管脚接GND，VCC接电源模块+3.3V供电管脚；RS控制管脚和RW控制管脚接MSP430F6638单片机的P3.1管脚和P3.2管脚；通信管脚D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7分别接入MSP430F6638单片机的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.1和P2.2管脚，与MSP430F6638单片机进行通信；BG VCC管脚接VCC+3.3V，BG GND管脚接GND。
感知模块使用大小厚度一致的第一金属片和第二金属片，第一、第二金属片对称贴在水壶上下两面相当于第四电容C4，当水壶中水量发生变化时会引起第四电容C4的值改变，进而影响该电容两端的电压值的改变。通过实验拟合出水量和电压的映射函数关系，便可通过电压得到水壶内实时水量数据。如图4所示，将水壶上下对称放置的第一、第二金属片等效成一个第四电容C4，第四电容C4上端，水壶上面第一金属片通过1k欧姆的限流电阻第四电阻R4接至电源模块的+3.3v供电管脚，第四电容C4下端，水壶下面第二金属片接至GND，同时第四电容C4上面的第一金属片通过1k限流电阻第三电阻R3接至MSP430F6638单片机的P1.0管脚用于AD检测。MSP430F6638单片机利用AD模块(内置于单片机中)对第一、第二金属片两端的电压值进行采样，通过实验测量得到电压和水量的映射函数，将该映射函数存入单片机中。在使用时，单片机采样第一、第二金属片两端电压后根据映射函数完成电压值向水量信息的转换。
蜂鸣器LS1供电管脚接电源模块+5V管脚，蜂鸣器内部三极管采用型号为8550的PNP型硅三极管作为开关控制器，其发射极接至GND，基极通过一个10k欧姆的限流电阻第一电阻R1接至MSP430F6638单片机的P3.0管脚。
如图6(a)所示，显示器和蜂鸣器贴放在水壶的正面距离水壶下表面三分之二和三分之一处。如图6(b)所示，电源模块和处理器贴放在水壶的背面离水壶下表面三分之一和三分之二处。如图6(a)、图6(b)所示，第一、第二金属片对称贴放在水壶上下表面中央。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种可显示水量及提醒喝水的水壶，其特征在于，包括电源模块、处理器、感知模块、蜂鸣器和显示器；电源模块分别为处理器、蜂鸣器和显示器供电；处理器分别与感知模块、蜂鸣器和显示器连接；感知模块包括第一金属片和第二金属片，第一金属片和第二金属片对称地放置在水壶上下表面，电源模块和处理器设置在水壶的背面；显示器和蜂鸣器设置在水壶的正面。
2.根据权利要求1所述可显示水量及提醒喝水的水壶，其特征在于，处理器采用型号为MSP430F6638的单片机，单片机MSP430F6638的DVCC供电管脚连接电源模块+3.3V供电管脚，DVSS管脚接GND；RST复位管脚通过按键开关和第二电阻(R2)接至单片机DVCC供电管脚、同时通过第三电容(C3)接GND；晶振两端分别连接第一电容(C1)第二电容(C2)并接GND，晶振两端分别接至单片机MSP430F6638的XIN管脚和XOUT管脚，向单片机提供时钟信号。
3.根据权利要求2所述可显示水量及提醒喝水的水壶，其特征在于，显示器(U0)选用LCD1602，LCD1602的VSS管脚和VEE管脚接GND，VCC管脚接电源模块+3.3V供电管脚，RS控制管脚和RW控制管脚接单片机MSP430F6638的P3.1管脚和P3.2管脚，通信管脚D0、通信管脚D1、通信管脚D2、通信管脚D3、通信管脚D4、通信管脚D5、通信管脚D6、通信管脚D7分别接入单片机MSP430F6638的P1.2管脚、P1.3管脚、P1.4管脚、P1.5管脚、P1.6管脚、P1.7管脚、P2.1管脚和P2.2管脚，BG VCC管脚接VCC+3.3V，BG GND管脚接GND。
4.根据权利要求2所述可显示水量及提醒喝水的水壶，其特征在于，水壶上下对称放置的第一金属片和第二金属片等效成第四电容(C4)的上端和下端，第一金属片通过第四电阻(R4)接至电源模块的+3.3v供电管脚，第二金属片接GND，同时第一金属片通过第三电阻(R3)接至单片机MSP430F6638的P1.0管脚用于AD检测。
5.根据权利要求2所述可显示水量及提醒喝水的水壶，其特征在于，蜂鸣器(LS1)供电管脚接电源模块+5V管脚，蜂鸣器(LS1)内部三极管采用型号为8550的PNP型硅三极管作为开关控制器，其发射极接GND，基极通过第一电阻(R1)接至单片机MSP430F6638的P3.0管脚。
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