一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机及控制系统的制作方法

本发明涉及热饮制备装置技术领域，更具体地说，它涉及一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机及控制系统。

背景技术：

现在很多人对咖啡十分钟爱，喜欢在上班前或下班后喝一杯咖啡。传统的咖啡机需要用户手动调节参数，调制咖啡，这样就需要用户回到家候花费大量的时间去调制咖啡，若能够在回家的路上便启动咖啡机，则当用户一回到家的时候就可以享用到一杯新鲜调制的咖啡，相当方便。

调制咖啡时咖啡的味道主要和以下几个参数有关：首先是咖啡粉的粗细度，咖啡粉越细，则萃取得越充分，同样的萃取时间，得到的咖啡口味便越浓郁。其次，是水的温度，水温一般取88摄氏度为宜，温度过高则咖啡会煮的过熟，咖啡中蕴含的香味会消失殆尽，影响咖啡的口味，若温度过低，则咖啡萃取的不充分，导致咖啡口味很淡，香味不浓。再次，咖啡与水的接触时间，咖啡的萃取过程中，咖啡粉与水的接触时间越长，则萃取的越充分，咖啡的味道便会越苦越浓郁，相对的，咖啡与水的接触时间越短，则咖啡的味道越淡。

对于用户而言，用户在不同的时段可能需要不同口味的咖啡，例如在用户刚起床时，需要一杯味道比较淡的咖啡，而当下午用户下班时，可能更加偏好于口味浓一点的咖啡，并且早上可能饮用的量比较少，而下午饮用的量会比较大，现有技术中带有远程控制的咖啡机，往往都是提供单一口味且供给量一定的咖啡，并不会考虑用户的饮用习惯，实际上对于提升用户的使用体验而言还是有所欠缺的。

技术实现要素：

针对实际运用中远程控制的咖啡机口味难以调节并且无法与用户口味相适应这一问题，本发明目的一在于提出一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机，目的二在于提供一种上述智能咖啡机的控制系统，具体方案如下：

一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机，包括咖啡机本体以及与咖啡机本体中控制单元控制连接的WIFI模块，还包括：

电热调节组件，与所述控制单元控制连接，用于检测并调节咖啡机本体中出水导管的温度；

水量调节组件，与所述控制单元控制连接，用于检测咖啡机盛水容器中的水量大小并调节咖啡机本体中出水导管的水通量大小；

存储组件，包括配方指令存储区以及用户习惯存储区，分别用于存储生成各种口味咖啡的控制流程指令信息以及不同时间段内用户的口味偏好信息；

所述控制单元响应于WIFI模块的控制信号及存储组件中控制流程指令信息，或口味偏好信息，控制咖啡机本体各个功能部件的动作。

通过上述技术方案，电热调节组件可以调节滴落到咖啡粉上水的温度，从而控制咖啡的萃取浓度，水量调节组件则可以伟用户提供不同饮用量的咖啡，并且通过控制出水导管的水通量大小，在得到相同容量咖啡的条件下可以延长萃取的时间，从而控制咖啡的口味。通过设置存储组件，当用户选择自动获取咖啡时，本发明中的咖啡机能够根据用户输入的或者系统自动生成的口味偏好信息为用户量身调制一杯口味适宜，分量适当的咖啡，有助于提升用户的使用体验。

进一步的，所述电热调节组件包括：

温度传感器，设于出水导管中用于检测加热后水的温度，输出一温度检测信号；

压力传感器，设于咖啡机本体中，用于检测盛水容器及与之连通的水加热管、出水导管中的压强大小，输出一压强检测信号；

电控泄压阀组件，设于咖啡机本体上，与控制单元控制连接，响应于所述温度检测信号及压强检测信号，用于调节咖啡机本体内水加热管、出水导管中的压强大小。

通过上述技术方案，温度传感器可以实时检测出水导管中水的温度，从而精确控制咖啡的口味，由于滴漏式咖啡机的水要处于沸腾状态咖啡机萃取程序才能够正常的工作，在此，通过改变出水导管中的压强来对水的温度进行微调，压强越大，沸腾状态下的水的温度便越高，反之则越低，从而在温度上实现对咖啡口味的调节控制。

进一步的，所述水量调节组件包括：

液位传感器，设于所述盛水容器中，用于检测盛水容器中水量的大小；

电控流量阀，设于出水导管上且与控制单元控制连接，响应于存储组件中控制流程指令信息或口味偏好信息，控制出水导管中水通量大小。

通过上述技术方案，可以实时检测咖啡机盛水容器中的水余量，当水余量不足时发出预警或者停止咖啡机的正常工作程序，通过设置电控流量阀，可以调节出水管道的水通量，从而使得单位体积的水流过咖啡粉的时间更加易于控制，相应的萃取程度也更加易于控制，方便控制咖啡的口味。

进一步的，所述配方指令存储区包括：

索引地址编码区，用于存储各条控制流程指令信息存储地址对应的索引地址编码，方便控制单元索引调取所述控制流程指令信息；

控制流程指令信息编码区，用于存储咖啡机本体生成各种口味咖啡的控制流程指令信息。

通过上述技术方案，外部的远程控制终端不用设定每一步咖啡调制的步骤，而是直接输入想要的口味，咖啡机便可自动根据存储的流程指令信息调制出与用户要求相符的咖啡。

进一步的，所述智能咖啡机中设有一口味偏好信息生成组件，包括：

手动输入模块，与用户习惯存储区数据连接，接收用户的输入的口味偏好信息并将其存储于所述用户习惯存储区中；

自动生成模块，包括一与控制单元数据连接的数据列表，所述控制单元统计不同时间段内用户选择的控制流程指令信息，并将其写入所述数据列表中。

通过上述技术方案，用户可以在初始状态时手动输入自己在各个时段所偏好的口味，也可以由系统自动归类总结出各个时段用户所偏好的咖啡口味，操作十分方便。

进一步的，所述口味偏好信息包括用户名称、时间以及该时间段内用户选择饮用频率最高的控制流程指令信息。

通过上述技术方案，使得咖啡机能够针对每个用户的口味调制不同的咖啡。

进一步的，所述存储组件包括设于咖啡机本体中的本地存储器以及与咖啡机本体控制单元数据连接的云端存储器。

本地存储器的优势在于访问便捷，云端存储器的优势在于可以将个人口味偏好信息数据共享，无论用户走到哪儿都能品尝到与自己口味相符的咖啡。

一种智能咖啡机控制系统，包括如发明目的一中所述的智能咖啡机，以及外围控制组件，包括用于向所述智能咖啡机及WIFI模块供电的电源模块以及智能咖啡机、WIFI模块工作状态显示模块；

远程控制终端，与所述智能咖啡机通信连接，用于输入控制信号至所述WIFI模块，控制所述智能咖啡机动作；

通信模块，用于外围控制组件与远程控制终端之间的通信服务。

进一步的，所述远程控制终端包括内置有专用APP的手机、平板电脑以及PC机。

进一步的，所述智能咖啡机控制系统还包括：

温度预警模块，设于所述智能咖啡机中，当所述智能咖啡机中的温度大于预设值时输出一温度预警信号至远程控制终端；

水量预警模块，设于所述智能咖啡机中，当所述智能咖啡机中盛水容器的水量小于预设值时输出一水量预警信号至远程控制终端。

通过上述技术方案，当咖啡机出现异常或是水量不足时，用户能够及时知晓，防止发生不良事故。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）通过WIFI模块实现了咖啡机的远程控制，使得用户能够预约烹煮咖啡，方便快捷；

（2）通过远程控制咖啡机本体中出水导管的流量以及出水的温度，使得咖啡粉的萃取程度不一，能够得到各种不同口味的咖啡；

（3）通过手动或自动地记录用户的咖啡饮用偏好，使得咖啡机能够在不同时段为用户提供口味更为适宜的咖啡；

（4）通过设置温度与水量预警装置，使得咖啡机出现问题时用户能够及时的收到信息，防止事故的发生，提高咖啡机的安全性。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的结构框架示意图；

图3为本发明的外围控制组件框架示意图。

附图标志：1、咖啡机本体；2、WIFI模块；3、电热调节组件；4、水量调节组件；5、存储组件；31、温度传感器；32、压力传感器；33、电控泄压阀组件；41、液位传感器；42、电控流量阀；511、索引地址编码区；512、控制流程指令信息编码区；6、口味偏好信息生成组件；61、手动输入模块；62、自动生成模块；51、本地存储器；52、云端存储器；7、外围控制组件；8、远程控制终端；9、通信模块；10、温度预警模块；11、水量预警模块；12、盛水容器；13、单向阀；14、电加热管；15、出水导管。

具体实施方式

现有技术中咖啡机虽然能够受控于远程控制信号进行咖啡自动烹煮，但是煮出来的咖啡口味单一且分量一致，而用户在不同时段偏好于不同口味的咖啡，从而使得用户的使用体验有待提高。鉴于上述问题，本发明方案一提出了一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机，方案二提出了一种智能咖啡机的控制系统。

下面结合实施例及图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

如图1和图2所示，一种基于WIFI远程控制的智能咖啡机，包括咖啡机本体1以及与咖啡机本体1中控制单元控制连接的WIFI模块2。WIFI模块2通过网络通信系统与远程的控制终端通信连接，接收远程控制终端8的指令信号，此外，WIFI模块2可设置于咖啡机本体1的内部，也可以设置于咖啡机本体1的外部。除上述基本模块外，本发明中智能咖啡机还包括：电热调节组件3、水量调节组件4以及存储组件5。

其中，电热调节组件3与控制单元控制连接，用于检测并调节咖啡机本体1中出水导管15的温度。详述的，电热调节组件3包括：设于出水导管15中用于检测加热后水的温度的温度传感器31，检测并输出一温度检测信号；设于咖啡机本体1中，用于检测盛水容器12及与之连通的水加热管、出水导管15中的压强大小的压力传感器32，输出一压强检测信号；设于咖啡机本体1上，与控制单元控制连接，响应于温度检测信号及压强检测信号，用于调节咖啡机本体1内水加热管、出水导管15中的压强大小的电控泄压阀组件33。上述方案中，由于滴漏式的咖啡机工作的前提条件为水沸腾，而在同样的压强下水的沸腾温度是一致的，因此，为了获得不同的咖啡萃取浓度，在此通过改变压强改变水的沸腾温度，具体而言，当水在密闭的环境中受热时由于水蒸气的作用，密闭容器内的压强会有所增大，因此通过设置电控泄压阀组件33来对容器中的压强进行控制，从而实现对容器中压强的控制。压强越大，沸腾状态下的水的温度便越高，反之则越低，从而在温度上实现对咖啡口味的调节控制。

对于水量调节组件4，其与控制单元控制连接，用于检测咖啡机盛水容器12中的水量大小并调节咖啡机本体1中出水导管15的水通量大小。详述的，水量调节组件4包括：设于盛水容器12中，用于检测盛水容器12中水量的大小的液位传感器41；设于出水导管15上且与控制单元控制连接，响应于存储组件5中控制流程指令信息或口味偏好信息，控制出水导管15中水通量大小的电控流量阀42。上述技术方案，可以实时检测咖啡机盛水容器12中的水余量，当水余量不足时发出预警或者停止咖啡机的正常工作程序，通过设置电控流量阀42，可以调节出水管道的水通量，从而使得单位体积的水流过咖啡粉的时间更加易于控制，相应的萃取程度也更加易于控制，方便控制咖啡的口味。

存储组件5，包括配方指令存储区以及用户习惯存储区，分别用于存储生成各种口味咖啡的控制流程指令信息以及不同时间段内用户的口味偏好信息。存储组件5包括设于咖啡机本体1中的本地存储器51以及与咖啡机本体1控制单元数据连接的云端存储器52。本地存储器51的优势在于访问便捷，云端存储器52的优势在于可以将个人口味偏好信息数据共享，无论用户走到哪儿都能品尝到与自己口味相符的咖啡。

进一步详述的，配方指令存储区包括：索引地址编码区511，用于存储各条控制流程指令信息存储地址对应的索引地址编码，方便控制单元索引调取控制流程指令信息；控制流程指令信息编码区512，用于存储咖啡机本体1生成各种口味咖啡的控制流程指令信息。上述信息中每一条对应的控制流程指令信息最终对应一种口味的咖啡，上述技术方案，外部的远程控制终端8不用设定每一步咖啡调制的步骤，而是直接输入想要的口味，咖啡机便可自动根据存储的流程指令信息调制出与用户要求相符的咖啡。

对于上述口味偏好信息，对于新用户而言，可以自行设定一些个人的饮用偏好，例如各个时段喜欢喝什么口味的咖啡，剂量是多少等。对于老客户而言，则可以由系统自动地根据用户的使用习惯加以总结归纳，整理出用户的口味偏好信息。对应的，智能咖啡机中设有一口味偏好信息生成组件6，包括：手动输入模块61，与用户习惯存储区数据连接，接收用户的输入的口味偏好信息并将其存储于用户习惯存储区中；自动生成模块62，包括一与控制单元数据连接的数据列表，控制单元统计不同时间段内用户选择的控制流程指令信息，并将其写入数据列表中。上述技术方案，用户可以在初始状态时手动输入自己在各个时段所偏好的口味，也可以由系统自动归类总结出各个时段用户所偏好的咖啡口味，操作十分方便。

具体而言，口味偏好信息包括用户名称、时间以及该时间段内用户选择饮用频率最高的控制流程指令信息。上述技术方案，使得咖啡机能够针对每个用户的口味调制不同的咖啡。优化的，可以将上述信息传输至云端存储器52中进行存储，当用户更换咖啡机后新的咖啡机仍然能够使用上述数据。

在本发明中，控制单元主要采用单片机、ARM或FPGA实现。对于本地存储器51可以直接采用与单片机外接的存储芯片实现。上述控制单元响应于WIFI模块2的控制信号及存储组件5中控制流程指令信息，或口味偏好信息，控制咖啡机本体1各个功能部件的动作。

进一步扩展的，系统由存储组件存储的用户信息可以定点定位地向指定用户发送优惠券等商业信息。

本发明的使用智能咖啡机的使用方法如下：

用户将想要烹煮调制的咖啡口味通过远程控制终端8发送控制信息给到WIFI模块2，WIFI模块2将上述控制信息发送至咖啡机本体1的控制单元，控制单元根据控制信息中的咖啡口味自动查询存储组件5中的该口味下对应的控制流程指令信息，上述信息包括了制作咖啡每一个步骤所要执行的动作与执行的时间长短，例如水的温度，萃取的时间长度以及水量等，控制单元中的控制器依照上述程序指令执行。在许多时候用户只是点了一杯咖啡而并未在意咖啡的味道，咖啡机则根据用户的口味习惯，检索对应时间内用户常常饮用什么口味的咖啡，对应的将饮用概率最高的烹煮调配出来，最大程度地满足用户的需求。

上述技术方案，电热调节组件3可以调节滴落到咖啡粉上水的温度，从而控制咖啡的萃取浓度，水量调节组件4则可以为用户提供不同饮用量的咖啡，并且通过控制出水导管15的水通量大小，在得到相同容量咖啡的条件下可以延长萃取的时间，从而控制咖啡的口味。通过设置存储组件5，当用户选择自动获取咖啡时，本发明中的咖啡机能够根据用户输入的或者系统自动生成的口味偏好信息为用户量身调制一杯口味适宜，分量适当的咖啡，有助于提升用户的使用体验。

鉴于上述方案中的智能咖啡机，本发明进一步完善地提出了一种智能咖啡机控制系统，主要包括如发明目的一中的智能咖啡机，以及外围控制组件7、远程控制终端8、通信模块9。

其中，如图3所示，外围控制组件7包括用于向智能咖啡机及WIFI模块2供电的电源模块以及智能咖啡机、WIFI模块2工作状态显示模块。智能咖啡机采用220V交流供电，WIFI模块2所需的电能也由220V交流电经交直流转换后提供，WIFI模块2的控制信号直接经由一交流继电器控制咖啡机与交流电源之间的通断。整个系统的供电均受控于一交流翘板开关。

远程控制终端8，与智能咖啡机通信连接，用于输入控制信号至WIFI模块2，控制智能咖啡机动作。在此，远程控制终端8包括内置有专用APP的手机、平板电脑以及PC机。

当咖啡机出现异常或是水量不足时，为了能够使得用户及时知晓，防止发生不良事故，进一步的，智能咖啡机控制系统还包括：

温度预警模块10，设于智能咖啡机中，当智能咖啡机中的温度大于预设值时输出一温度预警信号至远程控制终端8；

水量预警模块11，设于智能咖啡机中，当智能咖啡机中盛水容器12的水量小于预设值时输出一水量预警信号至远程控制终端8。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。