水壶的安全提示装置的制作方法

专利名称：水壶的安全提示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及日常生活中电炊用具，尤其适合于智障人员使用的 水壶。 技术背景
传统的电热水壶或燃气水壶在水开以后以声音提示为主，对于听 力障碍人士，比如聋人、听力衰减的老人等以及处在噪声较大或隔音 效果较强的环境中的人士来讲，传统报警水壶的用途会受到限制，由 于水开不能进行及时的提示，因此而造成的后果往往是灾难性的。 技术内容
本实用新型的目的就是提供一种水被烧开后能够及时、明显提示 的水壶。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种水壶的安 全提示装置，其特征在于装置包括发射器和接收器，其中，
发射器包括编码芯片U2，编码芯片U2的电源输入端与电池BT1 之间连有感温筒开关U1，编码芯片U2上连有振荡电路，编码芯片U2 的输出端还连有调制电路与发射电路，发射电路上连有发射天线发射 信号；
接收器通过天线接收发射器发出的高频信号，经天线匹配、解调、 整形输出编码信号，输入解码芯片U4解码，解码芯片U4的解码信号 输出到音乐电路、闪光灯电路和振动电路中的一个或多个电路中，音 乐电路、闪光灯电路和振动电路提供提示报警。
本产品可以提供有悦耳的声音提示，还可以提供闪光和振动提示， 且采用无线通信。闪光提示有很大的适用性， 一般情况下，只要眼睛 有光感，用户就能感受到闪光灯的闪烁，从而达到提示的目的；振动 提示可用于睡眠时的提醒，及时通知用户；无线通信方式使得使用更 加方便。


图1是本实用新型的原理框图2是发射器的原理框图3是接收器的原理框图4是无线振动器的原理框图5是有线振动器框图的原理框图6是发射器的电路原理图7是接收器的的电路原理总图；图7-1是接收器的电源与电源
指示的电路原理图；图7-2是接收器的天线匹配接收调制及放大电路 的原理图；图7-3是接收器的解码电路原理图；图7-4是接收器的功 能选择电路原理图；图7-5是接收器的555延时电路原理图；图7-6 是闪光灯电路原理图；图7-7是音乐电路原理图；图7-8是接插口电 路原理图8是有线振动器的电路原理图9-1是无线振动器的天线匹配接收调制及放大电路原理图；图
9-2是无线振动器的解码电路原理图；图9-3是延时振动电路原理图。
具体实施方式

本实用新型设计的水壶的安全提示装置由发射器、接收器、振动 器三部分组成，以下结合图迸行说明。
发射器12V电池供电，发射器发射方式为连续发射，发射频率
为315腿z，为避免同频率误触发，在其内部加有编码芯片PT2622 (地 址码和数据码)，同样接收器有与其配对的解码芯片PT2272，只有两 个芯片的的编码相同，解码芯片才会输出有用信号，否则不输出有用 信号。感温筒达到设定温度时接通发射器电源，发射器开始工作，编 码芯片PT2262输出一串编码数据，此数据经315MHz频率调制，调制 成高频信号，最后高频信号由天线发送出去，结合图l、 2和6所示。 接收器市电供电，带有电源插头，直接连接交流220V插座(板)。 接收器有闪光、音乐、闪光+音乐、无任何操作等四种工作方式，四 种方式由拨动开关选择。并在门铃底部加有03.5mm的插孔，用于连接
有线振动器，振动器与闪光灯同时工作。若加上无线振动器，振动器 与接收器同时工作。接收器通过天线接收发射器发出的315MHz高频信
号，经天线匹配、解调、整形输出编码信号，再送入解码芯片PT2272 解码输出，输出的信号经选择开关选择控制功能(四种工作方式)。闪 光功能的实现解码输出信号触发555延时电路，555延时信号分两
路驱动 一路驱动开关管使继电器动作并在延时时间内保持状态，以 接通闪光灯电路电源，使闪光灯工作，延时结束，闪光灯停止工作；
另一路通过03. 5mm的插孔驱动有线振动器。音乐功能的实现解码输 出信号直接触发音乐芯片触发端，使音乐片发声。参见图1、 3、 7。
振动器振动器分为有线振动器和无线振动器，参见图4、 5。需 要时，有线振动器通过03.5mm的两芯插头接插在接收器的插孔中，一 旦555有延时信号，马上驱动振动器内部继电器，接通振动电机电源， 振动器工作，延时结束，停止工作。无线振动器内部带有无线接收电 路，无线接收电路使用单片集成芯片MICRF002，直接完成对发射器信 号的接收、解调，输出的信号送入解码芯片PT2272解码输出并触发 555延时电路，555延时信号驱动振动器内部继电器，接通振动电机电 源，振动器工作，延时结束，停止工作。
无线传输距离最远可达300m;闪光提示醒目、及时；振动用于休 息时提醒；音乐提示为叮咚声。发射器发射一次，接收器的闪光灯闪 烁8 10次闪烁时间为5.5秒，声音为3次叮咚声，振动器振动时间 是5. 5秒。
以下结合附图对本实用新型的电路连接和工作原理进行详细说明。
发射器中包括电源及控制电路，如图6所示，电池BT1的正极连 接感温筒Ul的一端，感温筒Ul另一端连接编码芯片U2的18脚。
当水烧开时，位于壶盖上方的感温筒U1动作，感温筒U1即温度 传感式开关接通发射器电源，使发射器发射信号给接收器，提示用户。 使用85。C的感温筒U1而不用IO(TC的，是因为壶盖离水壶中的水有一 定的距离，以及外界环境温度的影响，感温筒U1不能达到IO(TC。经 试验验证，85。C感温筒作用时，水壶中的水刚沸腾。
发射器包括编码电路，如图6所示，编码芯片U2 (PT2262)的18 脚连接感温筒，9脚和14脚连接电池BT1负极，15、 16脚并联振荡电 阻R2， 17脚连接限流电阻R1。
编码芯片选用八位地址码(A0 A7)的PT2262，每一位编码地址 有接电源、接地、悬空三种状态，所以此编码芯片可编3的8次方(6561 个)个不重复码。只有接收端的PT2272地址码与之相同，才能配对使 用。
工作时，14脚接低电平，15、 16脚接振荡电阻，决定数据振荡频
率，n脚输出编码数据，数据形式为高低电平组合。
发射器包括调制电路与发射电路，如图6所示，电感L1 一端连接 编码芯片U2的18脚，另一端连接电容C3和电感L2以及晶振Y1的1 脚。电容C3的另一端连接三极管Ql的发射极和Q2的集电极。电感 L2另一端连接三极管Ql的集电极和耦合电容C2。三极管Ql的基极连 接晶振Yl的2脚，三极管Q2的基极串接限流电阻Rl到编码芯片U2 的17脚，Q2的发射级接电池BT1的负极。晶振Y1的3脚接地，1、 3 脚并联电容C1， 1、 2脚并联电阻R3。耦合电容C2的另一端接发射天 线。
如图6所示，当编码芯片的17脚输出高电平时，经限流电阻R1 (33K)驱动三极管Q2，使由315MHz晶振Yl、高频管Ql及电阻电容 电感元件组成的振荡电路工作，输出315MHz高频调制信号，经C2耦 合后由天线发射出去。当17脚电平为低电平时，振荡器停振，无高频 调制信号输出。
接收器包括电源与电源指示电路，图7-l所示，市电220V—线连 接R1、 Cl的一端，Rl、 Cl另一端和220V另一线接整流桥。整流桥负 端接地，正极接分压限流电阻R15， R15与稳压管VZ1串联构成稳压电 路，稳压管VZ1的阳极接地。C5、 C8并联再稳压管VZ1两端，组成滤 波电路。R5串接发光二极管D14与VZ1并联形成电源指示电路。VZ1 的阴极连接三端稳压管78L05的输入脚1脚，78L05的2脚接地，输 出脚3脚与2脚并联C4、 C7滤波电容，3脚连接分压限流电阻R14。
C3、 C6滤波电容，输出电压JSP。交流220V电压经过RC (Rl、 Cl)降压网络降压后，对其进行全 波整流，即四个整流二极管构成全波整流电路。整流后由限流分压电 阻R15、稳压二极管VZ1和电容C5、 C8构成稳压滤波电路，将电压稳 定在8. 2V; 8. 2V电压又经三端稳压管78L05输出5V电压；5V电压经 限流分压电阻R14，输出JSP电压。8.2V电压主要是为闪光灯驱动电 路和延时电路供电，且点亮LED发光管，便于电源工作指示；5V电压 主要为音乐片供电；JSP为接收电路和解码电路提供电源。接收器包括天线匹配接收调制及放大电路，图7-2所示，天线E1 连接L2、 C17以及三极管Q5的集电极。L2、 C17另一端连接R9、 R18 和C15。 R9另一端连接R14 (JSP电压)，C15另一端连接Q5的基极。 Q5的集电极和发射极并接电容C18，发射极连接电感L3，基极连接C16、 R17、 R19。 L3的另一端串接接C14和R21后接地，C16另一端接地， R17另一端接R14 (JSP)并与地并联电容C13， R19另一端接快速恢复 二极管D8的阳极，D8阴极接地。R18另一端接一对地电容C12和连接 偶合电容C19的正极。C19的负极连接六反向器U3 (CD4069)的1脚，U3的1、 2脚并 联电容C21和电阻R22， 2、 3脚相连，3、 4脚并联电阻R23， 4、 5脚 并联电容C20， 5、 6脚并联电容C22。 5脚连接电阻R26、 R27， R27 的另一端连接6脚，R26另一端连接R14 (JSP)。 6脚与11脚相连， 10、 11脚并联电阻R24， 10脚连接二极管D9的阴极，9脚连接接D9 的阳极和R14 (JSP)， 8脚输出WX—I。 U3的14脚接R14 (JSP)， 7脚 接地。天线接收到高频信号后，由L2、 C17组成LC振荡电路的天线匹配 电路和9018及阻容感元件组成的检波混频电路对接收的高频信号进 行解调。解调出来的信号INCD经C19耦合到6非门芯片CD4069，CD4069的非门以及非门与电阻构成的放大电路对解调信号进行放大和整形， 最后输出编码信号WX_I。图中的TC11表示6脚与ll脚相连。接收器包括解码电路，如图7-3所示，解码芯片U4 (2272一M4)
的18脚连接R14 (JSP) ，9脚接地。14脚与六反向器U3 (CD4069)的 8脚相连，15、 16脚并接振荡电阻R28， 17脚输出WX—0。编码信号WX—I输入14脚，若编码信号地址与解码器地址一致， 17脚输出(WX—0)高电平，否则无输出。电阻R28为芯片振荡电阻。接收器包括功能选择电路，如图7-4所示，由拨动开关和二极管 组成。拨动开关SW1的第3脚连接解码芯片U4 (2272—M4)的17脚，1 脚(A档)连接555延时电路驱动级电阻R2， 2脚(B档)连接音乐芯 片MSC—102E的第2脚，4脚(C档)通过两个二极管D6与D7分别连 接到拨动开关的2脚(B档)和l脚(A档)，5脚悬空。FLASH档选择闪光模式；MSC档选择声音模式；FLASH、 MSC档选 择闪光+声音模式。图中D6、 D7起隔离作用。接收器连接555延时电路，如图7-5所示，R2的一端连接档位选 择电路的拨动开关1脚，另一端连接三极管Q2的基极，三极管发射极 接地，集电极连接上拉电阻R3和555定时器U5的2脚，上拉电阻R3 的另一端连接U5的8脚。555定时器U5的1脚接地，4、 8脚相连并 连接到电源电路的稳压管VZ1的阴极。6、 7脚相连且连接一对地电容 C9， Rll连接U5的8脚和7脚。U5的3脚输出延时信号JQ。延时电路的延时功能由555定时器来完成，延时时间长度由Rll 和C9的乘积来确定。延时触发管脚2平时为高电平，解码信号WX—0 通过选择开关选通FLASH延时电路，FLASH信号驱动Q2使第2管脚产 生下降沿，触发555定时器，第3管脚发出延时信号JQ。闪光灯电路如图7-6所示，由继电器控制电路、半波整流、闪烁 控制、升压电路、闪光灯等组成。电路中VI和V0直接接交流220V 电压。R6 —端连接555定时器U5的第3展卩，另一端连接三极管Ql的 基极和对地电阻R7。三极管Q1发射极接地，集电极连接电磁继电器 Kl的线圈引脚。继电器K1线圈的另一引脚连接电源电路的稳压管VZ1 的阴极。继电器K1的线圈两端并联续流二极管D5。市电220V的一线 连接到继电器K1动触点焊片，另一线作为公共端。继电器K1的静触
电焊片连接整流二极管DIO的阳极。D10阴极连接保护电阻R4， R4的 另一端连接电阻R13、闪光灯的1脚、充放电电容C2正极和R12。闪 光灯的3脚、电容C2负极和R12另一端接公共端。R13另一端连接氖 灯DS1、晶闸管Q4阳极以及电容10。氖灯DS1另一端通过R16连接至 晶闸管Q4的触发端。晶闸管Q4阴极接公共端，阴极和触发端并接电 阻R8。电容C10另一端连接升压器L1的中心抽头。升压器L1的初级 端接公共端，次级端连接闪光灯的激发端。延时信号JQ经限流电阻R6驱动继电器RELAY —SPST，接通Kl， D10半波整流后经R4限流，给闪光灯FLASH—XE两端加电和给电容C2 充电，通过R13给C10充电，并点亮氖灯，触发晶闸管BT169，氖灯 熄灭，C10放电，升压线圈L1升压，从而触发闪光灯，C2放电使闪 光灯闪光，而后BT169截止，触发端无触发，R13又给C10充电，点 亮氖灯，如此反复，闪光灯不断闪烁，直至延时信号结束。图中R12 用于C2慢放电，保护电路。1N4148为续流二极管，保护三极管Q1。音乐电路如图7-7所示，解码信号经选择开关选通MSC触发电路， MSC触发音乐芯片的触发端，使第3脚输出音频信号，经Q3放大后驱 动扬声器LS1发声。音乐芯片的工作电压为3V左右，所以用D11、D12、 D13三个二极管对5V电压进行降压处理。接插口电路如图7-8所示，由插孔和限流电阻组成，R10—端连 接到555定时器U2的3脚。另一端连接3. 5mm插孔J3的内触片。插 孔J3的外触片接地。此电路专为外接有线振动器而设计。插孔是直径为3. 5mm的两触 点插孔。内芯555接延时信号JQ。有线振动器如图8所示，由插头、开关、继电器、振动电机组成， 3. 5腿插头内触点连接3. 5mm插孔的内触片，驱动三极管Ql的基极， 外触点接地，且连接振动器开关S1。 Sl的另一端连接三极管Q1发射 极、电池BT1负极和振动电机M1负极。三极管Q1集电极连接电磁继 电器K1的线圈引脚。继电器K1线圈的另一引脚以及继电器K1动触点 焊片连接电池BT1的正极。继电器K1的线圈两端并联续流二极管D1。
继电器K1静触点焊片连接至振动电机M1的正极。工作时，Sl闭合，将3.5mm插头插入接收器底部插孔中，接收 器的延时信号驱动此振动器三极管Q1， 2使继电器动作，接通振动电 机M1电源，振动电机开始工作，直至接收器中延时信号结束。无线振动器包括天线匹配接收调制及放大电路，如图9-1所示， 天线El连接Ll、 C3以及三极管Ql的集电极。Ll、 C3另一端连接Rl、 R5和C2。 R1另一端连接3.6V稳压管D3阴极，C12另一端连接Q1的 基极。Ql的集电极和发射极并接电容C7，发射极连接电感L2，基极 连接C6、 R6、 Rll。 L2的另一端串接接C5和R12后接地，C6另一端 接地，R6另一端接3.6V稳压管D3阴极并与地并联电容C4， Rll另一 端接快速恢复二极管D2的阳极，D2阴极接地。R5另一端接一对地电 容Cl和连接偶合电容C8的正极。C8的负极连接六反向器U6 (CD4069)的1脚，U6的1、 2脚并联 电容C10和电阻R13， 2、 3脚相连，3、 4脚并联电阻R14， 4、 5脚并 联电容C9， 5、 6脚并联电容C11。 5脚连接电阻R9、 R15， R15的另一 端连接6脚，R9另一端连接3.6V稳压管D3阴极。6脚与11脚相连， 10、 11脚并联电阻R7， 10脚连接二极管Dl的阴极，9脚连接接Dl 的阳极和3. 6V稳压管D3阴极，8脚输出WX—I。 U6的14脚接3. 6V稳 压管D3阴极，7脚接地。天线接收到高频信号后，由L1、 C3组成LC振荡电路的天线匹配 电路和9018及阻容感元件组成的检波混频电路对接收的高频信号进 行解调。解调出来的信号INCD经C8耦合到6非门芯片CD4069，CD4069 的非门以及非门与电阻构成的放大电路对解调信号进行放大和整形， 最后输出编码信号WX—I。图中的TC11表示6脚与ll脚相连。无线振动器还包括解码电路，如图9-2所示，解码芯片U7 (2272—M4)的18脚连接3. 6V稳压管D3阴极，9脚接地。14脚与六反 向器U6(CD4069)的8脚相连，15、 16脚并接振荡电阻RIO， 17脚输 出WX—0。编码信号WX_I输入14脚，若编码信号地址与解码器地址一致，
17脚输出(WX_0)高电平，否则无输出。电阻R10为芯片振荡电阻。无线振动器还包括延时振动电路，如图9-3所示，R2的一端连接 编码芯片U7 (2272—M4)的17脚，另一端连接三极管Q2的基极，三 极管发射极接地，集电极连接上拉电阻R3和555定时器U8的2脚， 上拉电阻R3的另一端连接U8的8脚。555定时器U8的1脚接地，4、 8脚相连并连接到电池BT1正极。6、 7脚相连且连接一对地电容C9， R16连接U8的8脚和7脚。U8的3脚输出延时信号JQ。U8的3脚串联限流电阻R4连接到三极管Q3的基极，三极管Q3 的发射极、电池BT1负极和振动电机Ml的负极全部接地。三极管Ql 集电极连接电磁继电器Kl的线圈引脚。继电器Kl线圈的另一引脚以 及继电器Kl动触点焊片和分压限流电阻R17的一端相连，继电器Kl 动触点焊片连接电源开关S1， Sl的另一端连接电池BT1的正极，继电 器Kl的线圈两端并联续流二极管D4。继电器Kl静触点焊片连接至振 动电机M1的正极。分压限流电阻R17另一端连接3. 6V稳压管D3阴极， D3阳极极接地。3. 6V稳压管D3两端并联滤波电容C13、 C14。振动电路延时信号JQ驱动三极管Q3使继电器动作，接通振动 电机电源，振动电机开始工作，直至延时信号结束。图9-3中，Sl为电源开关，R17、 D3的作用是将9V电池电压转换 为3.6V电压，给接收电路供电。
权利要求1. 一种水壶的安全提示装置，其特征在于装置包括发射器和接收器，其中，发射器包括编码芯片U2，编码芯片U2的电源输入端与电池BT1之间连有感温筒开关U1，编码芯片U2上连有振荡电路，编码芯片U2的输出端还连有调制电路与发射电路，发射电路上连有发射天线发射信号；接收器通过天线接收发射器发出的高频信号，经天线匹配、解调、整形输出编码信号，输入解码芯片U4解码，解码芯片U4的解码信号输出到音乐电路、闪光灯电路和振动电路中的一个或多个电路中，音乐电路、闪光灯电路和振动电路提供提示报警。
2、 根据权利要求1所述的水壶的安全提示装置，其特征在于-发射器中的编码芯片U2选用选用八位地址码(A0 A7)的PT2262， 其18脚连接感温筒开关U1， 9脚和14脚连接电池BT1负极，15、 16 脚并联振荡电阻R2， 17脚连接限流电阻R1并输出编码数据，调制电 路与发射电路中的电感Ll 一端连接编码芯片U2的18脚，另一端连接 电容C3和电感L2以及晶振Yl的l脚，电容C3的另一端连接三极管 Ql的发射极和Q2的集电极，电感L2另一端连接三极管Ql的集电极 和耦合电容C2，三极管Q1的基极连接晶振Y1的2脚，三极管Q2的 基极串接限流电阻Rl到编码芯片U2的17脚，Q2的发射级接电池BT1 的负极，晶振Y1的3脚接地，1、 3脚并联电容C1， 1、 2脚并联电阻 R3，耦合电容C2的另一端接发射天线。
3、 根据权利要求1或2所述的水壶的安全提示装置，其特征在于 接收器中有与所述编码芯片U2配对的解码芯片PT2272，电源插头接 市电供电，经整流、滤波后输出电压JSP， JSP为接收电路和解码电 路提供电源，拨动开关选择接通接收器所连的闪光或音乐或闪光+音 乐或无任何操作四种输出。
4、 根据权利要求3所述的水壶的安全提示装置，其特征在于接收器中的解码芯片PT2272解码输出信号触发延时电路，延时信号有分两路输出，其一路输出到开关管、继电器动作并在延时时间内保持状 态，接通闪光灯电路电源，使闪光灯工作，延时结束，闪光灯停止工作；另一路输出到振动器。
5、 根据权利要求3所述的水壶的安全提示装置，其特征在于接收器中接收电路的天线接收到高频信号后，由L2、 C17组成LC振荡电 路的天线匹配电路和9018及阻容感元件组成的检波混频电路对接收 的高频信号进行解调，解调出来的信号INCD经C19耦合到6非门芯片 CD4069, CD4069的非门以及非门与电阻构成的放大电路对解调信号进 行放大和整形，最后输出编码信号WX_I。
6、 根据权利要求4所述的水壶的安全提示装置，其特征在于 所述的振动器分为有线振动器和无线振动器的一种，其中有线振动器 通过03. 5mm的两芯插头接插在接收器的插孔中，555延时电路输出 延时信号，振动器内部继电器吸合接通振动电机电源，振动器振动； 无线振动器内部有无线接收电路，无线接收电路使用单片集成芯片 M工CRF002，无线接收电路直接完成对发射器信号的接收、解调，输出 的信号送入解码芯片PT2272解码输出并触发555延时电路，555延时 信号驱动振动器内部继电器，接通振动电机电源，振动器工作，延时 结束，停止工作。
专利摘要本实用新型涉及一种水被烧开后能够及时、明显提示的水壶，装置包括发射器和接收器，其中的发射器包括编码芯片U2，编码芯片U2的输出端还连有调制电路与发射电路，发射电路上连有发射天线发射信号；其中的接收器通过天线接收发射器发出的高频信号，经天线匹配、解调、整形输出编码信号，解码芯片U4的解码信号输出到音乐电路、闪光灯电路和振动电路中的一个或多个电路中，本产品可以提供有悦耳的声音提示，还可以提供闪光和振动提示。
文档编号A47J27/212GK201079285SQ20072004087
公开日2008年7月2日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者崔吉平 申请人:安徽开聪信息科技有限公司