用16位定时器加 一个P丽定时器，以及标准和先进的通信接口 ：多达2个I2C和SPI，3个USART，USB和一个CAN。 板载JTAG 20PIN标准接口，兼容ST-LINK III、ULINK、JLINK等仿真下载。RAM32F103C8芯片 具有功耗低、指令执行速度快、低电压供电、抗干扰力强，能进行较基础的数字信号处理工 作等特点，同时该型芯片属多功能混合信号处理器，外围模块丰富，功能强大，可为后期产 品化系统性能的提高方面提供保证
[0034]所述无线通信模块用于发射无线信号，所述主控制模块通过无线信号与外部控制 终端之间进行数据信息传输，实现智能电水壶的远程监控。这里，所述无线通信模块采用贴 片式板载天线的WIFI模块，以实现与局域网中手机客户终端的远距离通信，该模块有专门 配置软件配置，联网速度快，性能稳定，功耗较低。当然，也可以采用蓝牙模块或GPS模块等 方式与外部控制终端之间进行数据信息传输。
[0035]所述显示模块用于显示智能电水壶内水温和最近一次钙离子检测电路检测的水 中钙离子浓度。这里，所述显示模块采用型号为12864的液晶显示屏。
[0036] 所述电源模块用于为所述主控制模块。
[0037] 本实施例中，所述主控制模块根据对应时刻的钙离子浓度执行相应动作具体为：
[0038] 智能电水壶通电瞬间:所述主控制模块根据当前检测的水中钙离子浓度判断水中 钙离子浓度是否在预设范围内，如果是，则直接控制智能电水壶加热至沸点断电，否则待水 温升至温度检测阈值时检测水中钙离子浓度；
[0039] 水温上升到温度检测阈值时:所述主控制模块根据当前检测的水中钙离子浓度判 断其是否在预设范围内，如果是，直接控制智能电水壶解热至沸点断电，否则根据钙离子浓 度和智能电水壶内水的质量计算软化所需加热时间并开始计时，在水温升至沸点后检测所 述软化所需加热时间是否结束，如果是，则直接断电，否则待所述软化所需加热时间结束后 断电，并在断电后水温降至温度检测阈值时检测水中钙离子浓度；
[0040] 水温下降到温度检测阈值时:所述主控制模块根据当前检测的水中钙离子浓度判 断其是否在预设范围内，如果是，则不做任何处理，否则根据当前检测的钙离子浓度和智能 电水壶内水的质量计算新的软化所需加热时间并开始计时，且在水温再次达到沸点后判断 新的软化所需加热时间是否结束，如果是，则断电；否则待新的软化所需加热时间结束后断 电，如此重复，直至水中钙离子浓度在预设范围内。
[0041 ]优选地，所述传感检测模块还包括电流检测电路，所述电流检测电路与所述主控 制模块连接，用于实时采集智能电水壶的工作电流感应信号，所述主控制模块根据所述工 作电流感应信号读取实时工作电流并计算实时功率，且通过所述显示模块实时显示所述实 时功率。通过所述电流检测电路可以实时检测智能电水壶的工作电流，并自动转化为功率， 通过所述显示模块显示，非常方便直观，便于用户在智能电水壶由于溢水造成短路等情况 下及时发现。这里，所述电流检测电路由所述电源模块提供电源。
[0042] 这里，所述电流检测电路主要采用数字霍尔电流传感器，该传感器可以测量任意 波形的电流和电压，对流经传感器的电流信号进行采集，输出成正比的电压信号。
[0043] 优选地，本发明的一种智能电水壶控制系统还包括报警模块和电路保护模块，所 述报警模块与和电路保护模块分别与所述主控制模块连接，所述电路保护模块用于根据报 警指令自动断开电路，所述报警模块用于根据报警指令发出报警信息;其中，所述报警指令 为当所述主控制模块读取所述工作电流大于设定的电流阈值时产生的。通过所述电路保护 模块可以在电路中电流过大时自动切断电源，并通过所述报警模块自动发出报警信息，提 醒用户及时采取措施进行处理，大大提高了智能电水壶的安全性能，智能化程度较高。
[0044] 实施例二、一种智能电水壶控制系统，下面将结合附图2对本发明的一种智能电水 壶控制系统进行详细介绍。
[0045] 如图2所示，本发明的一种智能电水壶控制系统，包括所述智能电水壶，还包括至 少一个智能终端，每个所述智能终端均与所述无线通信模块无线连接，用于实现接收所述 主控制模块发送的数据信息并显示，以及向所述主控制模块发送控制命令实现智能电水壶 的远程监控。通过所述智能终端与所述主控制模块远程通讯，可以实现用户在远程对电话 水壶的状态实时监控，非常方便，用户无需守候在家中，即可获取优质水源，绿色环保，有益 于人体健康。
[0046] 实施例三、一种智能电水壶控制方法，下面将结合图3对本发明的一种智能电水壶 控制方法进行详细介绍。
[0047] 如图3所示，一种智能电水壶控制方法流程示意图，包括如下步骤：
[0048] 步骤1:对装有冷水的智能电水壶通电加热，实时检测智能电水壶内的水温，并在 智能电水壶通电瞬间读取智能电水壶内水的质量，以及第一次检测水中钙离子的浓度；
[0049] 步骤2:判断钙离子的浓度是否在预设的范围内，如果是，则执行步骤3，否则执行 步骤4;
[0050] 步骤3:直接加热至水温达到沸点后断电，结束处理流程；
[0051] 步骤4:加热至水温达到预设的温度检测阈值，第二次检测水中钙离子的浓度，并 判断其是否在预设的范围内，如果是，则返回步骤3;否则，根据第二次检测的钙离子浓度和 水的质量计算软化所需加热时间，继续加热并开始计时，进入步骤5;
[0052]步骤5:加热至水温达到沸点，判断所述软化所需加热时间是否结束，如果是，则直 接断电；否则，继续加热至所述软化所需加热时间结束再断电；
[0053]步骤6:待水温降至所述温度检测阈值，第三次检测水中钙离子浓度，并判断其是 否在预设的范围内，如果是，则结束处理流程，否则，根据第三次检测的钙离子浓度和水的 质量计算新的软化所需加热时间替代原软化所需加热时间，开始计时，并返回步骤5。
[0054]所述步骤1中，通过重量传感器检测装有水的智能电水壶的总重量，然后减去智能 电水壶自身重量，间接得到智能电水壶内水的重量。
[0055] 本实施例中，所述步骤4和步骤6中根据检测的钙离子浓度计算软化所需加热时间 的具体实现为:将检测的钙离子浓度与软化水中钙离子的标准浓度比较，计算水中钙离子 浓度的超出量，并根据水中钙离子浓度的超出量计算软化所需加热时间。
[0056] 具体地，根据水中钙离子浓度的超出量计算软化所需加热时间的具体算法为：
[0057]
[0058 ]其中，m为智能电水壶内水的质量，C为水的比热容，t沸为水的沸点，t|?为温度检测 阈值，P为智能电水壶的额定功率；
[0059] 通过检测水的比热容C与钙离子溶度超出量c的对应关系，并利用曲线拟合可以得 到如下表达式：
[0060] C = -0 · 0118c5+0 · 1964c4-l · 2421c3+3 · 7435c2-5 · 6497c+6 · 9162。
[0061] 优选地，所述步骤1中，还实时检测智能电水壶的工作电流，并根据智能电水壶的 工作电流计算智能电水壶的功率，将智能电水壶的功率和智能电水壶内水温进行实时显 示，同时发送给智能终端提醒用户，所述步骤1、步骤4和步骤6中，还将钙离子的浓度进行显 示，并发送给智能终端提醒用户。
[0062 ]优选地，本发明的一种智能电水壶的控制方法还包括如下步骤：
[0063] 步骤7:根据步骤4和步骤6中两次计算的软化所需加热时间计算出一次性软化所 需加热时间，并进行存储，作为下次软化时水温达到温度检测阈值后所需保持加热的时间；
[0064] 其中，所述一次性软化所需加热时间等于所述步骤4和步骤6中两次计算的软化所 需加热时间之和。
[0065] 本发明的一种智能电水壶及其控制系统与方法，通过增加温度检测电路一方面实 现对水温的精确测量，另一方面控制钙离子检测电路工作状态从而实现自来水的自动软化 以及自动断电；增加无线通信模块实现智能终端对数据参数的远距离智能控制，结构简单， 功耗低，快响应速