一.社会背景:
1.据悉人的一天至少需要喝6-8杯水,水是人的生命之源,但是按照目前的生活状态而言,人们经常会因为工作、学习等事情可能忽视喝水,导致一天饮水量达不到健康的要求。
2.人们往往无法知道保温水杯中的水的温度是否适合饮用。
3.保温杯的优势是保温,但其相对于普通水杯的劣势是无法暖手,冬天气温较低,人们需要一种可随声携带的暖手设备,获得保温和暖手功能兼得的产品。
基于以上种种需求,实现水杯的智能化,自动化和多功能化是发展的需求。
二.产品功能:
1.暖手和保温模式。
2.温度提示。
3.水量提示。
4.饮水提醒。
5.时间显示。
三.设计原理
1.保温原理:
内胆外部镀银,在保温杯的内胆有效果的形成一层隔热网,通过反射热辐射,有效降低通过辐射丢失的热量。
2.暖手原理:
内胆外表面焊有螺旋滑轨结构,内胆和外壳都以锡焊的方式焊接导热铜块,通过旋转升降环来控制内胆的升降,从而带动内胆下端导热铜块和水杯杯壳底部的导热铜块相接触,实现热量从热水向外壳的转移,渐渐提高水杯外壳的温度。 杯身内侧安装有四个卡槽,用来固定内胆,防止其在升降的过程中发生左右偏移。两块导热铜块上都有90度的三角形沟槽,用来增大两个导热铜块的接触面积。
用户可以通过手动旋转外杯身的升降环,上下移动内胆来实现调节杯身温度。
3.温度提示原理:
基于51单片机控制,通过温度传感器对杯中的水温进行测量,然后通过水杯底座上的LED环形灯的颜色来提示用户。LCD显示屏可显示具体水温和水杯杯壳温度。LED环形灯可显示不同的颜色(红色表示过热,绿色为适宜饮用,蓝色为过冷)本产品一共两个温度感应器,其一放置于内胆底部,用来测量水温。另一个放于水杯外壳内表面,用来测量外壳的温度。用户可通过LCD显示屏显示的温度获知水是否可以饮用以及水杯是否适宜暖手。
4.水量测试原理:
基于51单片机控制,通过水杯底座上内置的压力传感器进行数据采集,然后通过LCD显示屏显示具体数据。
5.时钟,饮水提醒原理:
由51单片机控制,压力传感器检测杯重在一段时间内的变化量,由LED灯呼吸闪烁提示用户及时补充水分。
四.使用说明
1. 通过顺时针旋转外杯身的升降环,使内胆下降,内胆导热铜块与底部杯壳导热铜块接触,渐渐带动水杯外壳温度的提高实现暖手模式。
2.通过1节7号电池供电,水量,时间,水的温度和杯壳的具体温度显示在显示屏上。
3. LED灯呼吸闪烁提示用户应该及时补充水分。LED环形灯显示不同的色温提示用户(红色表示过热,绿色为适宜饮用,蓝色为过冷