全自动上水智能电水壶的制作方法

本实用新型涉及智能家用电器领域，具体涉及一种全自动上水智能电水壶。

背景技术：

目前，电热水壶广泛应用于千家万户，用于水加温和泡茶之用，而其配套的设备也同时应运而生，加水装置就是其中一种。由于结构设计难度以及自控控制精确度的原因，目前市面上的电热水壶加水装置还处于人工控制模式，需要为电热水壶加水时，需用手将进水管转轴转至水壶的上方并启动上水模式方能上水，上水完成后还需手动按下加热按键进行煮水。另一方面，传统的电水壶一般只设有自动断电功能，即水壶内的水烧开后才自动停止加热，无法设置自动加温的水温，功能比较单一，无法满足现代社会的饮水需求。传统的电水壶还不具备水位检测功能，自动上水时需要人为控制上水的时间，如果因水壶水位过低会烧坏水壶。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种全自动上水智能电水壶，以解决上述问题中的至少一个。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种全自动上水智能电水壶，包括座体、电水壶加热底盘、电机转轴、电水壶和主控单元，电水壶加热底盘和电机转轴均设于座体上，主控单元设于座体的内部；

主控单元包括中央处理器、水温水位检测电路、电机抽水电路、电机转轴电路、电水壶加热驱动电路、WIFI通信电路、第一温度传感器和水位传感器；

水温水位检测电路、电机抽水电路、电机转轴电路、电水壶加热驱动电路和WIFI通信电路均与中央处理器电路连接，第一温度传感器和水位传感器设于电水壶的内部并与水温水位检测电路电连接。

本实用新型全自动上水智能电水壶使用时，将电水壶置于座体上的电水壶加热底盘上，通过WIFI通信电路与手持终端连通，通过手持终端控制该全自动上水智能电水壶的中央处理器。

当使用者通过手持终端发出加水量、煮水温度等指令时，中央处理器接收信号并控制电机转轴电路运行，电机转轴转动至电水壶的开口上方，此时，中央处理器控制电机抽水电路运行并抽水至电水壶中，同时，第一温度传感器和水位传感器检测电水壶中的水温和水位，此时，还能通过WIFI通信电路将电水壶内的水温和水位的实时数据反馈到手持终端上。当电水壶中注水水位达到设定值时，水位传感器输出信号到中央处理器，中央处理器自动控制电机抽水电路停止抽水，电机转轴转回至原始位置。完成注水过程后，中央处理器控制电水壶加热驱动电路为电水壶加热，同时，第一温度传感器不断将电水壶内部的温度信号传输到中央处理器，中央处理器对输入的温度信号进行模-数转化，并将水壶内的水温实时数据通过WIFI通信电路传输到手持终端上。当第一温度传感器检测到电水壶内的水温达到预设值时，向中央处理器发出停止加热信号，中央处理器接收到信号后发出停止继续加热的指令，电水壶加热驱动电路停止工作，完成整个注水、加热的过程。

本实用新型全自动上水智能电水壶实现远程无线控制，通过手持终端完成整个注水、加热过程，还能通过WIFI通信电路将全自动上水智能电水壶的实时运行状态反馈到手持终端上，使用起来更加方便、快捷和灵活，生活也更高效。

在一些实施方式中，水温水位检测电路还可以包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容，第五电阻、第六电阻和第一电容依次串联，第七电阻、第八电阻和第二电容依次串联，串联的第五电阻、第六电阻和第一电容与串联的第七电阻、第八电阻和第二电容并联，

第一温度传感器电连接于第五电阻和第六电阻之间，中央处理器电连接于第六电阻和第一电容之间，

水位传感器电连接于第七电阻和第八电阻之间，中央处理器电连接于第八电阻和第二电容之间。由此，水温水位检测电路采用热电阻三线制接法进行测量，第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻四个电阻组成了电阻桥，第一电容和第二电容起到滤波作用，三线制引线方式与电阻桥配合使用，两根导线分别接在电桥的两个桥臂上，另一根导线接在电桥的电源上，可消除了引线电阻变化的影响，相比于K型热电偶来说，热电阻测量温度更加准确而且结构简单，动态响应好，降低水温水位检测电路的测量误差。

在一些实施方式中，还可以包括消毒锅，座体上还设有消毒加热底盘，主控单元还包括消毒加热驱动电路、消毒温度检测电路和第二温度传感器，消毒加热驱动电路、消毒温度检测电路均与中央处理器电连接，第二温度传感器设于消毒锅内部并与消毒温度检测电路电连接。由此，当饮茶开始前或者完毕后，可以将饮茶用的器皿等置于消毒锅中，通过手持终端控制中央处理器，进而控制消毒加热驱动电路运行，加热消毒消毒锅中的器皿，第二温度传感器还能实时监测消毒锅中的水温；当消毒锅中的水温低于预设的温度值时，中央处理器发出加热的指令，当消毒锅中的水温达到预设的温度值时，中央处理器发出暂停加热的指令，当消毒锅中的水温在预设温度下消毒达到预设时长时，中央处理器发出停止加热的指令，此时，完成消毒过程；该全自动上水智能电水壶集消毒-煮水于一体，具备多重功能，方便泡茶、饮茶过程。

在一些实施方式中，消毒温度检测电路可以包括第一电阻、第二电阻和第三电容，第二电阻和第三电容并联，第二电阻的一端接地，第二电阻的另一端分别与第一电阻和第二温度传感器电连接。由此，消毒温度检测电路采用K型热电偶进行测量，第二电阻和第三电容并联形成RC滤波电路，主要滤除一些干扰信号，保证温度测量的准确性，第一电阻起到限流作用，防止电流过大烧坏中央处理器。

在一些实施方式中，电机转轴上设有四个检测触点：第一检测触点、第二检测触点、第三检测触点和第四检测触点，四个检测触点与电机转轴电路电连接，

其中，第一检测触点接地，当第二检测触点与第一检测触点接触时，电机抽水电路不抽水，第三检测触点或第四检测触点与第一检测触点接触时，中央处理器控制电机抽水电路抽水。由此，电机转轴电路采用三触点的方式来检测位置，其中，第一检测触点为公共端并接地，原点位置是第二检测触点，左边位置(消毒锅所在的位置)为第三检测触点，右边位置(电水壶所在的位置)为第四检测触点。当选择为电水壶加水时，电机转轴会向右偏转，当检测到第四检测触点和公共端接触时，电机转轴会停止向右偏转，转而执行抽水步奏，加完水之后转轴会自动回到原点位置；同理当选择为消毒锅加水时，电机转轴会向左偏转，当检测到第三检测触点和公共端接触时，电机转轴会停止偏转，转而执行抽水步奏，加完水之后转轴会自动回到原点位置。

在一些实施方式中，WIFI通信电路可以为ESP8266模块。由此，ESP8266模块支持手机连接，手机通过Air-kiss与ESP8266进行配网，ESP8266接收到SSID和Password之后入网，手机就可以和ESP8266进行实时通信，从而用户就可以通过手机进行远程控制，也能实时查看电水壶和消毒锅的温度以及电水壶的水位。

在一些实施方式中，座体上还可以设有数码管，主控单元还包括数码管驱动电路和数码管显示电路，数码管驱动电路与中央处理器电路连接，数码管显示电路与数码管驱动电路电连接。由此，第一温度传感器、第二温度传感器和水位传感器等采集的信号输入到中央处理器，经模-数转化后显示在数码管上，另外消毒锅和电水壶的运行状态也能显示在数码管上，实现了对该全自动上水智能电水壶的实时监控。

在一些实施方式中，数码管驱动电路和数码管显示电路均可以为TM1628驱动控制电路，TM1628驱动控制电路的串行接口与中央处理器电路连接。由此，TM1628驱动控制电路是一种LED驱动控制专用电路，性能优良，质量可靠。

在一些实施方式中，座体上还可以设有触摸按键组，主控单元还包括触摸按键电路，触摸按键电路与中央处理器电路连接。由此，当不需要进行远程控制时，也可以通过触摸按键组进行本地控制，实现该全自动上水智能电水壶的多维控制，方便用户使用。

在一些实施方式中，摸按键电路可以为JG5808N电容式触摸芯片，触摸按键组包括6个触摸按键，每个触摸按键分别和一个抗干扰电阻的一端串联，抗干扰电阻的另一端与JG5808N电容式触摸芯片的I/O端口连接。由此，相比于传统按键，触摸按键组使用寿命长，支持在触摸按键面板水淹成片和水珠连续点滴时无任何误读，具有很强的抗电磁干扰和防静电等干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的全自动上水智能电水壶的模块示意图；

图2为本实用新型一实施方式的全自动上水智能电水壶的结构示意图；

图3为图1所示水温水位检测电路的电路图；

图4为图1所示消毒温度检测电路的电路图；

图5为电机转轴电路四个检测触点的电路图；

图6为图1所示触摸按键电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了本实用新型的一种实施方式的全自动上水智能电水壶的电路模块图。

图2示意性地显示了本实用新型的一种实施方式的全自动上水智能电水壶的结构组件图。

如图1和图2所示，该全自动上水智能电水壶包括座体1、电水壶加热底盘2、电机转轴3、电水壶4和主控单元，电水壶加热底盘2和电机转轴3设于座体1上，主控单元设于座体1的内部；

主控单元包括中央处理器S10、水温水位检测电路S11、电机抽水电路S12、电机转轴电路S13、电水壶加热驱动电路S14、WIFI通信电路S15、第一温度传感器S21和水位传感器S22；

水温水位检测电路S11、电机抽水电路S12、电机转轴电路S13、电水壶加热驱动电路S14和WIFI通信电路S15均与中央处理器S10电连接，第一温度传感器S21和水位传感器S22设于电水壶4的内部并与水温水位检测电路S11电连接。

本实用新型全自动上水智能电水壶使用时，将电水壶4置于座体1上的电水壶加热底盘2上，通过WIFI通信电路S15与手持终端无线连接，通过手持终端(本实施例中，手持终端为手机，在其它实施例中，也可选用遥控器等控制工具来起到远程遥控的作用)控制该全自动上水智能电水壶的中央处理器S10。当使用者通过手持终端发出加水量、煮水温度等指令时，中央处理器S10接收信号并控制电机转轴电路S12运行，电机转轴3转动至电水壶4的开口上方。

此时，中央处理器S10控制电机抽水电路S12运行并抽水至电水壶4中；同时，第一温度传感器S21检测电水壶4中的水温和水位传感器S22检测电水壶4中水位，此时，还能通过WIFI通信电路S15将电水壶4内的水温和水位的实时数据反馈到手持终端，便于用户对该全自动上水智能电水壶进行实时监控。

当电水壶4中注水水位达到设定值时，水位传感器S22输出信号到中央处理器S10，中央处理器S10控制电机抽水电路S12停止抽水，电机转轴3转回至原始位置(在其它的实施方式中，本实用新型全自动上水智能电水壶也可以不包括水位传感器S22，全自动上水智能电水壶设置成固定加水，如每次固定注水250ml，这样既能保证电水壶4中水量充足，也不会出现水满溢出的现象，注水完毕后，电机转轴3转回至原始位置)。完成注水过程后，中央处理器S10控制电水壶加热驱动电路S14为电水壶4加热，同时，第一温度传感器S21不断将电水壶4内部的水温信号传输到中央处理器S10，中央处理器S10对输入的水温信号进行模-数转化，并将电水壶4内的水温实时数据通过WIFI通信电路S15传输到手持终端上。当第一温度传感器S10检测到电水壶4内的水温达到预设值时，向中央处理器S10发出停止加热信号，中央处理器S10接收到信号后发出停止继续加热的指令，电水壶加热驱动电路S14停止工作，完成整个注水、加热的过程。

本实用新型全自动上水智能电水壶实现远程无线控制，通过手持终端完成整个注水、加热过程，还能通过WIFI通信电路S15将全自动上水智能电水壶的实时运行状态反馈到手持终端上，使用起来更加方便、快捷和灵活，生活也更高效。

在具体的实施例中，如图3所示，水温水位检测电路S11还可以包括第五电阻R105、第六电阻R106、第七电阻R107、第八电阻R108、第一电容C111和第二电容C112，第五电阻R105、第六电阻R106和第一电容C111依次串联，第七电阻R107、第八电阻R108和第二电容C112依次串联，串联的第五电阻R105、第六电阻R106和第一电容C111与串联的第七电阻R107、第八电阻R和第二电容C112并联，第一温度传感器S21电连接于第五电阻R105和第六电阻R106之间，中央处理器S10电连接于第六电阻R106和第一电容C111之间，水位传感器S22电连接于第七电阻R107和第八电阻R108之间，中央处理器S10电连接于第八电阻R108和第二电容C112之间。水温水位检测电路S11采用热电阻三线制接法进行测量，第五电阻R105、第六电阻R106、第七电阻R107、第八电阻R108四个电阻组成了电阻桥，第一电容C111和第二电容C112起到滤波作用，三线制引线方式与电阻桥配合使用，两根导线分别接在电桥的两个桥臂上和中央处理器S10之间，另一根导线接在电桥的电源上，可消除了引线电阻变化的影响，相比于K型热电偶来说，热电阻测量温度更加准确而且结构简单，动态响应好，降低水温水位检测电路S11的测量误差。本实施例中，水位检测电路是通过传感器来检测水位，当水位低于最低水位时，电水壶无法进行煮水，防止水壶水位过低会烧坏水壶，此时电机抽水电路S12自动加水。

在另一些实施例中，如图2所示，还可以包括消毒锅5，座体1上还设有消毒加热底盘6，主控单元还包括消毒加热驱动电路S16、消毒温度检测电路S17和第二温度传感器S23，消毒加热驱动电路S16、消毒温度检测电路S17均与中央处理器S10电路连接，第二温度传感器S23设于消毒锅5内侧壁上并与消毒温度检测电路S17电路连接(本实施例中，第二温度传感器S23设于消毒锅5内侧壁上，其它实施例中，第二温度传感器S23也可设于消毒锅5的锅底或者中部，都具有同样的效果)。当饮茶开始前或者完毕后，可以将饮茶用的器皿等置于消毒锅5中，通过手持终端控制中央处理器S10，进而控制消毒加热驱动电路S16运行，加热消毒消毒锅5中的器皿，第二温度传感器S23还能实时监测消毒锅5中的水温；当消毒锅5中的水温低于预设的温度值时，中央处理器S10发出加热的指令，当消毒锅5中的水温达到预设的温度值时，中央处理器S10发出暂停加热的指令，当消毒锅5中的水温在预设温度下消毒达到预设时长时，中央处理器S10发出停止加热的指令，此时，完成消毒过程；该全自动上水智能电水壶集消毒-煮水于一体，具备多重功能，方便泡茶、饮茶过程。

在具体的实施方式中，如图4所示，消毒温度检测电路S17也可以包括第一电阻RJ31、第二电阻RJ32和第三电容CJ31，第二电阻RJ32和第三电容CJ31并联，第二电阻RJ32的一端接地，第二电阻RJ32的另一端分别与第一电阻RJ31和第二温度传感器S23电连接。该消毒温度检测电路S17采用K型热电偶进行测量，第二电阻RJ32和第三电容CJ31并联形成RC滤波电路，主要滤除一些干扰信号，保证温度测量的准确性，第一电阻RJ31起到限流作用，防止电流过大烧坏中央处理器。

在具体的实施方式中，如图5所示，电机转轴3上还可以设有四个检测触点：第一检测触点(公共触点)、第二检测触点(Origin所在位置)、第三检测触点(Left所在位置)和第四检测触点(Right所在位置)，四个检测触点与电机转轴电路S13电路连接，第一检测触点接地，第二检测触点与第一检测触点接触时，电机抽水电路S13不抽水，第三检测触点或第四检测触点与第一检测触点接触时，中央处理器S10控制电机抽水电路S13抽水。电机转轴电路S13采用三触点的方式来检测位置，其中，第一检测触点为公共端并接地，原点位置是第二检测触点，左边位置(消毒锅所在的位置)为第三检测触点，右边位置(电水壶所在的位置)为第四检测触点。当选择为电水壶4加水时，电机转轴3会向右偏转，当检测到第四检测触点和公共端接触时，电机转轴会停止向右偏转，转而执行抽水步奏，加完水之后转轴会自动回到原点位置；同理当选择为消毒锅加水时，电机转轴会向左偏转，当检测到第三检测触点和公共端接触时，电机转轴会停止向左偏转，转而执行抽水步奏，加完水之后转轴会自动回到原点位置。

在其它具体的实施方式中，WIFI通信电路S15可以为ESP8266模块，ESP8266模块支持手机连接，手机通过Air-kiss与ESP8266进行配网，ESP8266接收到SSID和Password之后入网，手机就可以和ESP8266进行实时通信，从而用户就可以通过手机进行远程控制，也能实时查看电水壶4和消毒锅5的温度以及电水壶4的水位。在其它的具体实施方式中，还可以是通过微信关注该全自动上水智能电水壶，通过微信关注后向云端发出指令，指令传递到中央处理器S10进而控制该全自动上水智能电水壶加水-注水完整的过程。

在其它实施例中，如图1和图2所示，座体1上还可以设有数码管7，主控单元还包括数码管驱动电路S18和数码管显示电路S19，数码管驱动电路S18与中央处理器S10电路连接，数码管显示电路S19与数码管驱动电路S18电路连接。第一温度传感器S21、第二温度传感器S23和水位传感器S22等采集的信号输入到中央处理器S10，经模-数转化后显示在数码管7上，另外消毒锅5和电水壶4的运行状态也能显示在数码管7上，实现了对该全自动上水智能电水壶的实时监控。在具体的实施方式中，数码管驱动电路S18和数码管显示电路S19均可以为TM1628驱动控制电路，TM1628驱动控制电路的串行接口与中央处理器S10电路连接。TM1628驱动控制电路是一种LED驱动控制专用电路，性能优良，质量可靠，辨识度高，经久耐用。在其它实施方式中，采用HM1628、HM1618等作为LED驱动电路也具有同样的效果。

在其它实施例中，如图1和图2所示，座体1上还可以设有触摸按键组8，主控单元还包括触摸按键电路S120，触摸按键电路S120与中央处理器S10电路连接。当不需要进行远程控制时，也可以通过触摸按键组进行本地控制，实现该全自动上水智能电水壶的多维控制，方便用户使用。在具体的实施方式中，如图6所示，触摸按键电路S120可以为JG5808N电容式触摸芯片，触摸按键组8包括6个触摸按键，分别是S1、S2、S3、S4、S5和S6，每个触摸按键单独和一个抗干扰电阻的一端串联，六个抗干扰电阻分别为R31、R32、R33、R34、R35和R36，抗干扰电阻的另一端与JG5808N电容式触摸芯片的I/O端口(KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5和KEY6)连接，本实施例中电容C31选择103电容，作用是调整触摸IC的接受灵敏度，电容C32和电容C33的作用是去耦，当有按键按下时，JG5808N电容式触摸芯片采用BCD编码输出，中央处理器S10通过读取D1、D2、D3这三个I/O端口就可以知道是哪个按键按下。相比于传统按键，触摸按键组8使用寿命长，支持在触摸按键面板水淹成片和水珠连续点滴时无任何误读，具有很强的抗电磁干扰和防静电等干扰能力；本实施例中，六个抗干扰电阻均取值1KΩ，该抗干扰电阻能提高抗干扰和抗静电的能力。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。