一种智能饮水机控制系统及饮水机的制作方法

本发明涉及饮水机技术领域，具体涉及一种智能饮水机控制系统及饮水机。

背景技术：

现有技术中，例如高中和/或大学校园中安装的收费饮水机一般只具有刷卡付费使用的方式，只有采用学校统一发放的校园卡才可以使用饮水机；现在，大学校园通常对公众开放进出，对于外来参观或学习的人员没有校园卡就无法使用饮水机，对外来人员的热水饮用造成不便。其次，高校的饮水机一般只支持热水供应而且无法调节温度，不能满足同学对温度的控制需求，尤其到了夏天天气炎热，学校的饮水机无制冷功能导致每到夏天学校的饮料瓶及相关垃圾急剧增加。此外，学校安装的饮水机没有自动停水的功能只能手动停止；另外，学校的饮水机不能实现定时关闭和开启电源，通常需要人为的开启和关闭饮水机的电源，该方法耗费人力，且消耗不必要的电能，使用成本高。

又如酒店的餐厅一般都支持住客和外来顾客就餐，酒店磁卡是一种凭证，对于住客使用酒店磁卡就可以享受餐厅的餐饮或其他服务，而对于外来顾客部分需要收费的；通常，酒店安装的饮水机中的饮品住客可以凭借酒店磁卡免费饮用，或消费记账并在退房时一起结算，而外来顾客一般通过与工作人员购买并再次扫码结算；此外，酒店中的饮品通常不具有温度调节功能，无法满足顾客对饮品温度的需求，同时也没有自动停止注入饮品的功能，只能手动停止；为了保证酒店的饮水机能随时提供饮品，一般饮水机处于24小时工作状态，造成不必要的电能消耗。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种智能饮水机系统及饮水机，解决现有技术中特定场所的饮水机不能向大众能推广使用，产生合理效益的问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种智能饮水机控制系统，包括饮水机组件、控制模块、信息采集模块、用于启动饮水机系统和设定温度的显示模块和用于给控制系统供电的电源模块；所述饮水机组件包括箱体、热水箱、冷水箱、取水箱、设置在热水箱内的加热装置和设置在冷水箱内的降温装置，所述取水箱采用热水管道连接于热水箱、采用冷水管道连接于冷水箱，且取水箱的出口设置为取水口，取水口设置有用于取水的电磁阀；信息采集模块包括设置在饮水机组件内的各传感器，通过传感器获取饮水机组件内水位、温度和水流量信息；控制模块通过信息采集模块的数据进行计算分析控制调节饮水机系统的出水温度至设定温度。

具体为，信息采集模块连接于控制模块，包括第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一水流量传感器和第二水流量传感器；所述第一液位传感器和第一温度传感器均设置在热水箱内，用于检测热水箱内热水水位和热水温度；所述第二液位传感器和第二温度传感器均设置在冷水箱内，用于检测冷水箱内冷水水位和冷水温度；所述和第三液位传感器第三温度传感器设置在取水箱内，用于检测取水箱内待取水水位和待取水温度；所述第一水流量传感器设置在热水管道上，第二水流量传感器设置在冷水管道上，分别用于检测热水管道和冷水管道的水流量；此外，热水箱、冷水箱和取水箱各设置有出水管道，出水管道上分别设置有三个脉冲电磁阀，三个脉冲电磁阀分别对应连接于第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器；所述出水管道分别连接于向饮水机系统输水的进水管道，且进水管道的出水口与饮水机系统之间设置有净水装置。

显示模块分别连接于控制模块和信息采集模块，包括触摸显示屏、读卡装置和温度设定单元；所述触摸显示屏用于显示启动饮水机系统的二维码及信息采集模块中各温度传感器的示数，所述读卡装置用于启动饮水机系统的芯卡，所述温度设定单元用于设定取用水的温度；用于当饮水机系统启动后，控制模块根据信息采集模块中各温度传感器的示数和温度设定单元设定的温度，控制调节第一水流量传感器和第二水流量传感器的数值，并在温度设定单元设定的温度和第三温度传感器的感应温度相等时，控制电磁阀开启出水。

进一步的，所述控制模块包括单片机、信号转换器和温度比较单元，所述温度比较单元用于对比温度设定单元设定的取用水温度和取水箱内第三温度传感器的感应温度的大小，并将对比后的结果生成电信号发送至信号转换器，信号转换器接收温度比较单元发送的电信号并输出单片机可识别的信号，单片机接收信号转换器的输出信号并进行计算处理，输出调节第一水流量传感器和第二水流量传感器的数值的控制信号至第一水流量传感器和第二水流量传感器，通过调节热水管道和冷水管道水流量达到调节取水箱中待取水温度的目的。

进一步的，所述取水口设置有距离传感器，距离传感器电连接于电磁阀，用于当取水装置中取水后关闭电磁阀；即通过控制取水装置中取水液面与出水口的距离实现取水口的关闭。

进一步的，智能饮水机控制系统还包括水费支付模块，水费支付模块包括芯卡自动扣费单元和二维码识别支付单元；所述芯卡自动扣费单元设置在读卡装置内，且芯卡自动扣费单元通讯连接于芯卡管理中心，用于当电磁阀关闭后自动从芯卡余额中扣除水费；所述二维码识别支付单元采用无线网络连接于移动终端的支付模块，用于当电磁阀关闭后自动从移动终端的支付模块中扣除水费。

进一步的，智能饮水机控制系统还包括定时模块、远程控制模块和无线通讯模块，远程控制模块采用无线通讯模块分别连接于定时模块和电源模块，用于远程控制电源模块的工作时间，实现饮水机系统的定时工作，减少用电消耗。进一步的，智能饮水机控制系统还包括视频模块，视频模块连接于控制模块和触摸显示屏，用于当饮水机系统未启动时在触摸显示屏上循环播放，实现饮水机系统的广告宣传作用。

此外，本发明还提供一种安装有上述智能饮水机控制系统的饮水机，不仅可以设定取水的温度，具有广告宣传功能，还可以定时开关系统，降低耗电量。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供的智能饮水机系统及饮水机，获得了如下有益效果：

本发明公开了一种智能饮水机控制系统及饮水机，包括用于饮水机工作的饮水机组件、控制模块、信息采集模块、显示模块和用于给控制系统供电的电源模块；信息采集模块采集饮水机组件中设置的各传感器数据，显示模块用于用户输入想要获取的待取水温度和广告宣传，控制模块根据各传感器数据及待取水温度的比较，输出调节饮水机系统的出水温度的控制信号，最终使得出水口水温等于用于输入的待取水温度，充分满足用户的用水需求；本发明通过扫描二维码和芯卡识别两种方式实现饮水机系统的启动使用，对于特定场所安装的饮水机可以同时方便工作人员和外来人员使用。

此外，本发明的饮水机系统设置有定时模块，可以设定饮水机系统的工作时间，降低饮水机系统的工作电耗；并且，当饮水机的饮水机系统在未启动时，显示模块循环播放视屏模块的视频，包括广告和重大消息通知，方便向用户转递信息和提高外来人员对该场所的了解，有效提高饮水机的商用价值。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明饮水机系统结构框图；

图2为本发明饮水机系统具体结构图；

图3为本发明控制模块和显示模块结构框图。

其中，各标记的具体意义为：

1-饮水机组件，2-控制模块，3-信息采集模块，4-显示模块，5-电源模块，6-水费支付模块，7-定时模块，8-远程控制模块，9-无线通讯模块，10-视频模块，11-净水装置，1.1-箱体，1.2-热水箱，1.3-冷水箱，1.4-取水箱，1.5-加热装置，1.6-冷却装置，1.7-热水管道，1.8-冷水管道，1.9-进水管道，1.0-电磁阀，1.11-距离传感器，2.1-单片机，2.2-信号转换器，2.3-温度比较单元，3.1-第一液位传感器，3.2-第二液位传感器，3.3-第三液位传感器，3.4-第一温度传感器，3.5-第二温度传感器，3.6-第三温度传感器，3.7-第一水流量传感器，3.8-第二水流量传感器，4.1-触摸显示屏，4.2-读卡装置，4.3-温度设定单元。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不定义包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

基于现有技术中，各特定场所的安装的饮水机只能针对有特殊取用磁卡的人员使用，例如学校的学生卡和酒店的房卡，只有通过卡片进行身份识别才能取用；另外，这些场所中的饮水机不能确定取用水的温度，不能满足取用人员对水温的需求；因此，本发明旨在提出一种在特定场所中外来人员也可以取用温度确定的饮水的智能饮水机系统及饮水机。

下面，结合附图所示的实施例，对本发明的智能饮水机系统及饮水机作进一步具体介绍。

结合图1所示，一种智能饮水机控制系统，包括饮水机组件1、控制模块2、信息采集模块3、用于启动饮水机系统和设定饮水机系统出水温度的显示模块4和用于给控制系统供电的电源模块5；所述饮水机组件1包括箱体1.1、热水箱1.2、冷水箱1.3、取水箱1.4、设置在热水箱1.2内的加热装置1.5和设置在冷水箱1.3内的降温装置1.6，所述热水箱1.2、冷水箱1.3和取水箱1.4均设置在箱体1.1内，取水箱1.4采用热水管道1.7连接于热水箱1.2、采用冷水管道1.8连接于冷水箱1.3，且取水箱1.4的出口设置为取水口，取水口设置有用于取水的电磁阀1.10，电磁阀1.10电连接于控制模块2；通常取水口设置弧形管道结构，电磁阀1.10安装在弧形管道内，控制取水口水流通断。

附图所示的实施例中，在取水口设置有距离传感器1.11，距离传感器1.11可以选用夏普的gp2d120x，距离传感器1.11电连接于电磁阀1.10，用于当取水装置中取水后关闭电磁阀1.10；即通过控制取水装置中取水液面与取水口的距离达到距离传感器1.11的测定阈值是，距离传感器1.11动作切断电磁阀1.10与控制模块2的电连接，电磁阀1.10直接关闭，进而实现取水口的关闭，完成用户取水动作。

结合图2所示，信息采集模块3包括设置在饮水机组件1内的各传感器，包括设置在热水箱1.2内的第一液位传感器3.1和第一温度传感器3.4，第一液位传感器3.1和第一温度传感器3.4用于检测热水箱1.2内热水水位和热水温度；设置在冷水箱1.3内的第二液位传感器3.2和第二温度传感器3.5，第二液位传感器3.2和第二温度传感器3.5用于检测冷水箱1.3内冷水水位和冷水温度；设置在取水箱1.4内的第三液位传感器3.3和第三温度传感器3.6，第三液位传感器3.3和第三温度传感器3.6用于检测取水箱1.4内待取水水位和待取水温度；其中，液位传感器的型号为ugn-3040，温度传感器的型号为pt100。

进一步结合图2所示的具体实施例，信息采集模块3还包括第一水流量传感器3.7和第二水流量传感器3.8，水流量传感器通常选用yf-21-6；所述第一水流量传感3.7安装在热水管道1.7上，第二水流量传感器3.8安装在冷水管道1.8上，分别用于测定和调节热水管道1.7和冷水管道1.8的水流量；信息采集模块3即通过设置的各液位、温度和流量传感器获取饮水机组件1内各水箱的水位、温度和水流量信息，并将该信号发送至控制模块2，控制模块2再进一步对信息采集模块3的数据进行模拟计算分析控制调节饮水机系统的出水温度至用户设定的想要得到的饮用水温度。

结合图3所示，本发明的智能饮水机控制系统中显示模块4分别连接于控制模块2和信息采集模块3，包括触摸显示屏4.1、读卡装置4.2和温度设定单元4.3；所述触摸显示屏4.1用于显示启动饮水机系统的二维码及信息采集模块3中各温度传感器的示数，所述读卡装置4.2用于识别启动饮水机系统的芯卡，所述温度设定单元4.3用于设定用户取用饮用水的温度；所述控制模块2包括单片机2.1、信号转换器2.2和温度比较单元2.3，单片机2.1选用stc11f02；所述温度比较单元2.3用于对比温度设定单元4.3设定的取用水温度和取水箱1.4内第三温度传感器3.6的感应温度的大小，并将对比后的结果生成电信号发送至信号转换器2.2，信号转换器2.2接收温度比较单元2.3发送的电信号并输出单片机2.1可识别的信号，单片机2.1接收信号转换器2.2的输出信号并进行计算处理，输出调节第一水流量传感器3.7和第二水流量传感器3.8数值的控制信号至第一水流量传感器3.7和第二水流量传感器3.8，第一水流量传感器3.7和第二水流量传感器3.8接收控制信号后开始调节热水管道1.7和冷水管道1.8中的水流量，进而达到调节取水箱1.4中待取水温度的目的。

附图所示的实施例中，当饮水机系统启动后，控制模块2根据信息采集模块3中各温度传感器的示数和温度设定单元4.3设定的温度，控制调节第一水流量传感器3.7和第二水流量传感器3.8的数值，并在温度设定单元4.3设定的温度和第三温度传感器3.6的感应温度相等时，控制电磁阀1.10开启出水，用户开始取水。

一些实施例中，由于热水箱1.2、冷水箱1.3和取水箱1.4中的蓄水量会逐渐增加，因此热水箱1.2、冷水箱1.3和取水箱1.4各设置有出水管道，出水管道分别连接于向饮水机系统输水的进水管道1.9，且出水管道上分别设置有一个脉冲电磁阀，三个脉冲电磁阀分别对应连接于第一液位传感器3.1、第二液位传感器3.2和第三液位传感器3.3，即当热水箱1.2、冷水箱1.3和取水箱1.4中蓄水量的任一液面超过其对应的液位传感器的感应值，则控制模块2控制打开脉冲电磁阀，将富余的蓄水量循环至饮水机系统的进水管道1.9，对整体饮水机系统的水进行循环使用；为了减少饮水机系统中饮用水多次加热造成的大分子聚集、结垢等杂志，在进水管道1.9的出水口与饮水机系统之间设置有净水装置11，净水装置11对循环水进行净化处理，净水装置11可以采用过滤碳芯，碳芯对进水管道1.9流出的循环水进行过滤吸附处理。

实际生活中，部分安装在特定场所的饮水机在供应饮用水时会有收费的规定，例如校园中的饮水机会使用水卡进行取水和扣费；因此，一些实施例中，智能饮水机控制系统还包括水费支付模块6，水费支付模块6包括芯卡自动扣费单元和二维码识别支付单元；所述芯卡自动扣费单元设置在读卡装置4.2内，且芯卡自动扣费单元通讯连接于芯卡管理中心，用于当电磁阀1.10关闭后自动从芯卡余额中扣除水费；所述二维码识别支付单元采用无线网络连接于移动终端的支付模块，用于当电磁阀1.10关闭后自动从移动终端的支付模块中扣除水费；该设计主要是考虑外来人员无法使用校园卡进行取水操作，现有的饮水机系统便捷性差的问题，有效提高智能饮水机控制系统的用户范围和实用性。为了进一步加强提升智能饮水机控制系统的商业价值，在智能饮水机控制系统中还设置存储了视频模块10，视频模块10连接于控制模块3和触摸显示屏4.1，视频模块10中的视频可以是广告或咨询，用于当饮水机系统未被二维码或芯卡启动时在触摸显示屏4.1上循环播放，给饮水机系统附加广告宣传作用。

部分实施例中，智能饮水机控制系统还包括定时模块7，定时模块7连接于电源模块5，电源模块5只在定时模块7设定的时间区域内给饮水机系统供电，降低饮水机系统的耗电量；另一些实施例中，智能饮水机控制系统还设置有分别连接于定时模块7和电源模块5的远程控制模块8，远程控制模块8采用无线通讯模块9连接于定时模块7和电源模块5，用于远程操作设定定时模块7的定时区间，实现饮水机系统的定时工作的远程控制；无线通讯模块9可以是4g网络、蓝牙和wifi中的一种。

为解决现有技术中在特定场所中外来人员无法取用特定温度饮水的问题，本发明还提供一种饮水机，该饮水机安装有上述的智能饮水机控制系统，有效解决特定场所，如学校和酒店等，使用户直接获取温度可以精确调节的饮用水，并且该饮水机还可以传播广告或咨询，达到高效的宣传效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。