安全智能养生水杯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种安全智能养生水杯，杯体的杯口上设有节能环形彩色LED指示灯，杯体内置有电容式液位计，杯体侧面装设水位显示LED灯、警示蜂鸣器，显示器及其三个功能按钮，节能环形彩色LED指示灯、电容式液位计、水位显示LED灯、警示蜂鸣器、显示器及其三个功能按钮分别连接位于杯底的模块的控制器。本发明可以设置每天的饮水量、可以直观的看到每天饮水量完成的进度、具有方便提醒饮水者及时饮水的功能，还具有显示当前水温以及水温过高时的防烫安全保护功能，也可以通过水位LED灯直观的了解到杯里的水位，同时也具有普通电子时钟功能，还具有依靠指纹识别的防疾病传播和防止恶意投毒的安全功能等。
【专利说明】安全智能养生水杯
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种安全智能养生水杯，特别涉及一种可以提醒饮水者完成每天的饮 水量、防高水温烫伤、防恶意投毒和疾病传播等的安全养生智能水杯。
【背景技术】
[0002] 水对维持我们的生命起着重要作用，随着健康知识的普及，和人们养生意识的提 高，人们越来越关注饮水量和饮水健康，一个健康人每天至少要喝7-8杯水(约2. 5升)，运 动量大或天气炎热时，饮水量会更多；在不知道水温和没有高水温提示的情况下饮水时容 易被烫伤；普通的水杯在饮水者不注意的情况下会面临被恶意投毒的风险，同时普通水杯 如果被其他人随便使用也有传播疾病的风险。
[0003] 专利"多功能智能养生水杯"（申请号：201220727241. 2)介绍了一种，定时提醒喝 水，服药，将水活化作用的智能水杯，但这些功能仅在一个智能水杯里实现有点难度，而且 功能也不是很全。专利"指纹水杯"（申请号：201320122190. 5)通过指纹识别组成的系统 控制由直流双向电动机、连杆和齿轮组成的机械机构开关杯盖，但是其在关闭杯盖的时候 也需要采集指纹比较繁琐，而且耗电量大，且机械结构容易发生故障。专利"一种智能水杯" (申请号：201320649350. 1)够检测水杯中的水量，计算每日喝水量，通过报警器提醒用户喝 水，使用液晶显示屏显示当前水杯水量，当前日喝水累积量等参数；但是功能有点单一，而 且只使用报警提醒用户喝水不适合失聪人群，同时使用液晶显示屏来显示当前水杯水量和 喝水累积量不直观形象、不易于直接查看。
【发明内容】
[0004] 本发明是针对上述的目前智能杯结构比较复杂，功能不丰富，安全性不高，使用不 方便等问题，提出了一种安全智能养生水杯，其能够实现提醒饮水者完成每天的饮水量、防 高水温烫伤、防止恶意投毒和疾病的传播等功能。
[0005] 本发明的技术方案为：一种安全智能养生水杯，包括杯体、杯盖，杯体的杯口上设 有节能环形彩色LED指示灯、用于显示饮水量完成的进度和利用其闪烁功能提示饮水者饮 水；杯体内置有电容式液位计，用于实时检测水杯液位，杯体侧面装设水位显示LED灯、警 示蜂鸣器，显示器及其三个功能按钮，节能环形彩色LED指示灯、电容式液位计、水位显示 LED灯、警示蜂鸣器、显示器及其三个功能按钮分别连接位于杯底的模块的控制器，用于杯 内水位显示、通过显示器及其三个功能按键设定的计划饮水量、饮水时间，并通过LED闪烁 或者警示蜂鸣器提醒饮水者饮水，或提醒充电或者更换电池。
[0006] 杯体内还装设有温度传感器，温度传感器通过模块的控制器连接警示蜂鸣器，用 于水温过高防烫警示提醒。
[0007] 杯体的杯口上装设有二个安全锁紧机构、杯盖盖口上装设有二个配合安全锁紧机 构的锁紧开关，每个安全锁紧机构包括电磁开关、杯体锁紧倒钩、复位弹簧；锁紧开关包括 杯盖上的倒钩、安全模式开关滑动开关，杯盖上的倒钩装在杯盖盖口上，安全模式开关滑动 开关装在杯盖侧面，当安全模式开关滑动开关选择在ON处的时，杯盖上的倒钩从杯盖盖口 露出来；合上杯盖后，杯盖上的倒钩将碰撞杯体锁紧倒钩从而推动复位弹簧回弹，使得杯盖 上的倒钩与杯体锁紧倒钩互相咬死。
[0008] 杯体的侧面还装设有滑动式指纹识别模块3,滑动式指纹识别模块连接锁紧机构 的电磁开关，在通过指纹验证和按下开盖按钮后，电磁开关把杯体锁紧倒钩拉开，使得杯盖 与杯体分离。
[0009] 模块的控制器由低功耗、高性能AT89C52单片机、微型时钟芯片、外设电路和电池 仓组成，电池仓采用9V可充电方块电池。
[0010] 本发明的有益效果在于：一种安全智能养生水杯，可以设定计划饮水量，可以直观 的看到完成的进度，并可以声光结合提醒饮水者饮水，也可以防止在水温过高饮用时引起 的烫伤，通过锁紧机构和指纹识别的配合可以有效地防止恶意投毒和疾病的传播，该发明 极大的方便了人们的生活，在保证健康的同时也极大地提高了安全性，具有很高的使用价 值，同时也具有能耗小、制作成本低、体积小方便携带、使用简单方便等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明一种安全智能养生水杯的结构示意图； 图2为本发明一种安全智能养生水杯杯体上的锁紧机构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0013] 如图1，2所示，一种安全智能养生水杯，包括节能环形彩色LED指示灯1、配合杯盖 的锁紧机构2、滑动式指纹识别模块3、温度传感器4、杯盖开启按钮5、电容式液位计6、水位 显示LED灯7、警示蜂鸣器8、显示器及其三个功能按钮9、连接所有模块的控制器、微型时钟 芯片和其他外设电路以及电池仓10、配合杯体组成的安全模式开关滑动开关11、锁紧开关 12,组合成如图1所示的结构示意图。
[0014] 杯体的杯口上设有节能环形彩色LED指示灯1，用于显示饮水量完成的进度和利 用其闪烁功能提示饮水者饮水；杯体内置有电容式液位计6,用于实时检测水杯液位，杯体 侧面装设水位显示LED灯7、警示蜂鸣器8,显示器及其三个功能按钮9,节能环形彩色LED 指示灯1、电容式液位计6、水位显示LED灯7、警示蜂鸣器8、显示器及其三个功能按钮9分 别连接位于杯底的模块的控制器，用于杯内水位显示、通过显示器及其三个功能按键设定 的计划饮水量、饮水时间，并通过LED闪烁或者警示蜂鸣器8提醒饮水者饮水，或提醒充电 或者更换电池。杯体内还装设有温度传感器4，温度传感器4通过模块的控制器连接警示蜂 鸣器8，用于水温过高防烫警示提醒。
[0015] 其中，所述的各部分均放在杯体与内胆的夹层中，均采用绝缘防水措施。
[0016] 其中，所述的杯口环型彩色指示灯使用普通节能LED芯片，水位显示LED灯7使 用单色普通节能LED，报警蜂鸣器8也使用普通蜂鸣器，并都直接与控制器的外设电路相连 接，并由AT89C52单片机控制其工作。
[0017] 其中，所述的液位计采用通用节能型电容式液位计模块，同样其与控制模块相连 接以便传输所测数据；指纹识别模块采用传统的滑动式指纹识别，可以采集保存两枚指纹， 也可以进行指纹的录入与更换。
[0018] 其中，所述的显示器和功能按钮均采用普通液晶显示和普通按键组成，通过程序 的编写可以通过使用三个功能按钮完成所有功能的设定。
[0019] 其中，所述的位于杯底的模块的控制器由低功耗、高性能AT89C52单片机，微型时 钟芯片，外设电路和电池仓组成，外设电路主要有降压、稳压、供电和驱动各单元的作用，电 池采用9V可充电方块电池，外设电路也具有低电量报警功能以便提醒充电或更换电池 如图1中的杯盖部分和图2中的杯体锁紧机构示意图所示，杯盖和杯体组合的安全锁 紧机构采用倒钩和电磁开关组合。杯体的杯口上装设有二个安全锁紧机构2、杯盖盖口上装 设有二个配合安全锁紧机构2的锁紧开关12,每个安全锁紧机构2包括电磁开关13、杯体 锁紧倒钩15、复位弹簧14 ;锁紧开关12包括杯盖上的倒钩12、安全模式开关滑动开关11， 杯盖上的倒钩12装在杯盖盖口上，安全模式开关滑动开关11装在杯盖侧面，当安全模式开 关滑动开关11选择在0N处的时,杯盖上的倒钩12从杯盖盖口露出来；合上杯盖后,杯盖上 的倒钩12将碰撞杯体锁紧倒钩15从而推动复位弹簧14回弹，使得杯盖上的倒钩12与杯 体锁紧倒钩15互相咬死。杯体的侧面还装设有滑动式指纹识别模块3,滑动式指纹识别模 块3连接锁紧机构的电磁开关13,在通过指纹验证和按下开盖按钮后，电磁开关13把杯体 锁紧倒钩15拉开，使得杯盖与杯体分离。
[0020] 通过安全模式开关滑动开关11选择是否使用锁紧机构，当滑动开关选择在0N处 的时候杯盖上的倒钩12部分将露出来；当合上杯盖的时候，杯盖上的倒钩12将碰撞杯体锁 紧倒钩15从而推动杯体锁紧机构的复位弹簧14回弹，使得杯盖上的倒钩12与杯体锁紧倒 钩15互相牢牢地咬死；在通过指纹验证和按下开盖按钮后，开启杯盖的时候，锁紧机构的 电磁开关13将会把杯体锁紧倒钩15拉开，使得杯盖与杯体轻松分离。
[0021] 饮水者可以通过杯体上的显示器和三个功能按键设定每天的计划饮水量，以及完 成饮水量的时间区间和提醒饮水的最早时间、提醒方式可以设置成LED闪烁提醒或者与警 报蜂鸣器混用的方式，当设置完成后杯口上的LED整圈用红色点亮表示计划水量，同时杯 内的液位计开始工作，将杯内的水位读取并存储起来，并量化及时用水位LED灯显示出来， 让饮水者可以随时了解杯内的大概水量，当杯内的水位下降时，杯口上的点亮的红色LED 部分也相应的减少，并用绿色光代替减少的部分，通过控制单元计算减少的水量所占设置 的计划总饮水量的比值准确控制红色与绿色在LED上所占的部分，通过彩色LED可以让饮 水者直观的看到计划饮水完成的进度，当到了饮水者设置提醒饮水时间时，彩色LED或者 警报蜂鸣器会按照用户设定的闪烁频率开始闪烁或者报警以便提醒饮水者饮水；在饮水者 喝水的时候可以通过杯体上的显示器了解水温，也可以设定防烫伤保护温度，当温度过高 的时候按下开盖按钮的时候警报蜂鸣器和彩色LED会按设置的频率报警或闪烁，以便提醒 饮水者水温过高，防止烫伤；饮水者可以根据所处环境的安全性，在合上杯盖的时候可以通 过杯盖上的滑动按钮选择安全模式的开和关，当在选择安全模式开的情况下合上杯盖，下 次打开杯盖的时候按下开盖按钮后还需要验证事先录入的饮水者指纹才可以打开由杯盖 和杯体组合成的锁紧机构，否则无法开启，从而可以有效地防止恶意投毒和疾病的传播，保 证了饮水者的安全和健康；用户可以设置智能水杯休眠的时间，唤醒水杯时只需要按下开 盖按钮即可使其正常工作，唤醒的同时智能水杯将清除原有的数据重新开始工作。
【权利要求】
1. 一种安全智能养生水杯，包括杯体、杯盖，其特征在于：杯体的杯口上设有节能环形 彩色LED指示灯（1)、用于显示饮水量完成的进度和利用其闪烁功能提示饮水者饮水；杯体 内置有电容式液位计￠)，用于实时检测水杯液位，杯体侧面装设水位显示LED灯（7)、警 示蜂鸣器（8)，显示器及其三个功能按钮（9)，节能环形彩色LED指示灯（1)、电容式液位计 (6)、水位显示LED灯（7)、警示蜂鸣器（8)、显示器及其三个功能按钮（9)分别连接位于杯 底的模块的控制器，用于杯内水位显示、通过显示器及其三个功能按键设定的计划饮水量、 饮水时间，并通过LED闪烁或者警示蜂鸣器（8)提醒饮水者饮水，或提醒充电或者更换电 池。
2. 根据权利要求1所述的安全智能养生水杯，其特征在于，所述杯体内还装设有温度 传感器（4)，温度传感器（4)通过模块的控制器连接警示蜂鸣器（8)，用于水温过高防烫警 示提醒。
3. 根据权利要求1所述的安全智能养生水杯，其特征在于，所述杯体的杯口上装设有 二个安全锁紧机构（2)、杯盖盖口上装设有二个配合安全锁紧机构（2)的锁紧开关（12)， 每个安全锁紧机构（2)包括电磁开关（13)、杯体锁紧倒钩（15)、复位弹簧（14);锁紧开关 (12)包括杯盖上的倒钩（12)、安全模式开关滑动开关（11)，杯盖上的倒钩（12)装在杯盖 盖口上，安全模式开关滑动开关（11)装在杯盖侧面，当安全模式开关滑动开关（11)选择在 ON处的时,杯盖上的倒钩（12)从杯盖盖口露出来；合上杯盖后,杯盖上的倒钩（12)将碰撞 杯体锁紧倒钩（15)从而推动复位弹簧（14)回弹，使得杯盖上的倒钩（12)与杯体锁紧倒钩 (15)互相咬死。
4. 根据权利要求3所述的安全智能养生水杯，其特征在于，所述杯体的侧面还装设有 滑动式指纹识别模块（3)，滑动式指纹识别模块（3)连接锁紧机构的电磁开关（13)，在通过 指纹验证和按下开盖按钮后，电磁开关（13)把杯体锁紧倒钩（15)拉开，使得杯盖与杯体分 离。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的一种安全智能养生水杯，其特征在于，所述模块的 控制器由低功耗、高性能AT89C52单片机、微型时钟芯片、外设电路和电池仓（10)组成，电 池仓（10)采用9V可充电方块电池。
【文档编号】A47G19/22GK104116377SQ201410401020
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】汪东, 戴博, 张大伟, 王 琦, 陶春先 申请人:上海理工大学