一种基于MCU的简易智能保温暖壶

本发明涉及mcu的简单应用，具体涉及对保温暖壶的一种智能化使用，安全性提高的简易系统。

背景技术：

保温暖壶是人们日常生活中必不可缺的一种生活用具，尤其是当前随着生活水平的提高，人们更加注重身体的保养呵护，多喝热水是人们日常生活中必不可缺的一种健康生活方式。

目前保温暖水壶的使用在生活中处处可见，但是现在的暖水壶存在着很大的缺点，具体有以下三点

(1)保温暖壶虽然能够起到保温的作用，不过我们有时想喝稍微温度低一些的水或者使用不是特别高温的水，这时不得不将保温暖壶的盖子打开晾一会，但是有时会忘记水温有所下降时盖上盖子导致变成凉水，或者温度多低，并且一直惦记此事也很麻烦，未及时关闭盖子也不安全。

(2)保温暖水壶属于非常密闭的容器,我们在打水时候经常需要通过窄小的口径去看水是否即将打满，这样的操作威胁到我们的安全，毕竟开水是非常危险的，且如果水打得过于满，在使用时也非常的危险。

(3)在集体生活中，比如学校宿舍等等，这些地方是保温暖壶高密集的使用地方，很容易出现乱拿用错等现象，尤其的冬天热水十分宝贵，如果错用，乱用将导致自己的热水无法满足自己的生活需求，影响生活。

综上所述，现在人们使用的保温暖壶存在的局限性，在方便人的使用体验上以及安全上都存在着很大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种保温暖壶智能化使用的简易系统。智能化简易系统主要由电源模块，压力传感器模块，温度传感器模块，指示灯模块，控制面板模块，指纹识别模块，可控水盖模块，mcu模块组成。电源模块通过供电使得整个系统运作，温度传感器模块和压力传感器模块以及指纹识别模块产生中断发送给mcu模块，再使得mcu作出仲裁，判断等发出指令让保温暖壶得以作出相应的操作，以及控制警报指示灯模块的点亮和熄灭。控制面板模块能够设置相应的温度使得mcu控制系统运作，达到预定温度时候作出响应的操作。

本发明采用的技术方案为一种基于mcu的简易智能保温暖壶，包括底层集成芯片mcu模块、暖壶模块、电源模块、压力传感器模块、温度传感器模块、指示灯模块、可控水盖模块、指纹识别模块和控制面板模块。在暖壶模块的衬底固定好集成芯片mcu模块和电源模块，将温度传感器模块和压力传感器模块放置暖壶模块中的内胆处，用来得知水温的水压，指纹识别模块安装在暖壶模块的手把处，方便进行指纹识别，控制面板模块进行温度的设定，指示灯模块放置手把处上方，便于观察，最后暖壶模块上方用可控的水盖模块盖好，用若干导线将它们各自连接好。在电源模块的驱动下，整个系统得以工作，集成芯片mcu模块通过温度传感器模块和压力传感器模块得到的水温水压以及指纹识别模块来控制水盖的开关或者指示灯模块的亮起和熄灭，从而实现一个智能化的保温暖壶。

为解决上述问题和实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：

1、电源模块与整个系统相连，使得系统得以供电能够正常进行的运作，持续运行

2、压力传感器模块与mcu模块相连，在电源模块的驱动下，如果检测到水压达到了一定值(水快满时)，则产生中断使得mcu触发警报指示灯模块点亮，以提醒使用者小心。

3、温度传感器模块与mcu模块相连，在控制面板模块上设置相应的温度，当mcu接收到温度传感器发送来的温度时，温度达到预定的温度范围时，可以产生中断给mcu，使得mcu模块产生相应的指令操作暖壶可控盖子的打开或者关闭，达到了预定温度，则自动关闭盖子，未达到则始终保持盖子打开。

4、指纹识别模块与mcu模块连接，盖子处于关闭状态时，在匹配到mcu模块中存储的正确指纹时，保温暖壶可控盖子自动打开并且能够进行上述智能的工作模式，否则暖壶处于普通保温暖壶状态，并且不能打开盖子等。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过mcu模块控制整个保温暖壶系统，通过压力传感器模块检测水压使得指示灯模块在水快满时亮起，有效避免了在打开水时经常过满溢出威胁人们安全的问题，大大提高了安全性。其次通过温度传感器模块和mcu模块的联合作用，控制水盖模块的开关，达到自动晾水关盖的功能，显著提高的便利性。指纹识别模块使得自己的暖壶中的水不会在集体生活中被盗用乱用或错用，以免影响自己的生活节奏。

2.本发明采用低端的mcu控制，可以大大降低功耗，电源也可以选择小型电源，所以基本不会增加暖壶重量，其次低功耗可以带来高续航。

3.本发明中布局合理，将指纹识别模块有意放在手把上，使用者可将解锁和倒水共同完成，不增加冗余的指纹识别步骤，其次指示灯模块放在手把上，属于正常使用时最显目的位置，方便使用者观察。

附图说明

图1为本发明整体结构图。

图2为mcu内部结构图。

图3为系统模块图。

图中，1、底层集成芯片mcu模块，2、暖壶模块，3、电源模块，4、压力传感器模块，5、温度传感器模块，6、指示灯模块，7、可控水盖模块，8、指纹识别模块，9、控制面板模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步完整，详细的说明：

一种基于mcu的简易智能保温暖壶，包括底层集成芯片mcu模块、暖壶模块、电源模块、压力传感器模块、温度传感器模块、指示灯模块、可控水盖模块、指纹识别模块和控制面板模块。将各个模块所收集的数据进行比较、存储，并进行判断产生中断。在进行计算，逻辑处理后将不同情况下系统作出的不同响应指令发送给各个模块，以便于各个模块在相应的情况下作出正确的响应，使整个系统运行调理。

所述电源模块，为整个系统提供稳定持续的电源能量，才能够让系统的运作始终保持正常运行，使整个系统持续，稳定，高效。

所述控制面板模块，可以对保温暖壶设置使用者需要的预定温度，将设置的温度作为标准，并将温度传感器模块发送来的温度与之比较，才能够让mcu模块发出相应正确的指令。

所述温度传感器模块，通过温度传感器，不断将保温暖壶中水的温度时时的传递给mcu模块,才能让mcu与预定的控制面板模块预定的温度进行比较。且时刻将温度传输给mcu才能够使保温暖壶即时的产生正确的操作。

所述压力传感器模块，通过内胆对压力传感器的挤压，将此时水的重量传出到mcu模块中，即时的让系统作出提醒用户当心水溢出的操作，点亮指示灯模块。

所述指示灯模块，在即将发生水溢出的情况下，通过mcu模块控制保温暖壶亮起led指示灯，能够及时的让用户发现并提前做好水快溢出的准备，停止打水。

所述指纹识别模块，通过过录入指纹的识别，提高保温暖壶使用的安全性，还可以通过多个指纹的录入，使得指纹识别更加灵活。

所述可控水盖模块，通过指纹识别模块录入的指纹，温度传感器模块传递的温度值和控制面板模块设定的温度值，再经过mcu模块的计算处理产生指令，控制可控水盖模块的开关。

如图1所示，只要可控盖子关闭，mcu会优先判断指纹识别的正确性，如果指纹判断未进行或者匹配失败，则不会进行任何后续操作。首先通过用户通过手把上的指纹识别，这时指纹识别器将此刻的指纹与mcu中的指纹做对比，调用存储在图2所示的rom中的指纹数据，如果一致，则mcu控制保温暖壶盖子打开，指纹识别失败则不会打开盖子。

在往壶中装水时，保温暖壶底部的压力传感器会时刻将暖壶的重量发送给mcu，通过模数转换器a/d得到此时水的重量，此时mcu会与自身rom中所存储的最大重量值(设置的值要比满水重量小)作比较，通过dma将数据从rom中取出来放入比较器中，如果重量在达到设置的值时，会立即产生中断，cpu会控制警报指示灯亮起，提醒正在打水的用户小心水溢出。再打好水后，用户可以通过控制面板进行设置温度，控制面板将设置的温度传递给mcu，并存储在mcu的rom中，并且与温度传感器发送来的温度作区分。之后dma将设置的预定温度数据再次送到比较器中，与温度传感器送来的温度作比较，如果设置的温度高于等于现在的保温暖壶中的水温，则mcu立即产生中断，控制盖子立即盖住进入保温状态；如果设置温度低于现在保温暖壶中的水温，则盖子保持打开，使水进行降温，温度传感器会时时的将温度传递给mcu，如果水温降至比预定温度高于5摄氏度，则立即关闭盖子(保温状态一样会降温)。用户也可在装水之后直接手动关闭可控盖子，使得保温暖壶直接进入保温状态。一旦可控盖子再次关闭，此后如果要再次开启暖壶需要指纹识别，可以通过指纹识别模块多添加更多的指纹数据，之后存储在rom中，提高用户使用灵活性。