一种基于单片机的智能温控水杯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的智能温控水杯，包括杯盖、杯体和底座，所述杯体由外壳和内胆组成，所述外壳集成了显示屏幕和按键控制模块，所述内胆底部设有水温检测模块，主体面上贴有半导体冷热片，所述半导体冷热片外面安装热管散热器，所述底座集成了单片机控制模块和电源，所述单片机控制模块接收到所述水温检测模块和所述按键控制模块的信息，控制所述显示屏幕实时显示水温信息，并通过放大电路控制所述半导体冷热片对水温进行调节。本实用新型可实时显示水温信息，并对水杯内水进行快速制冷或加热；充分利用单片机的控制特点和半导体冷热片的体积小、高效率、无污染的特点，使智能温控水杯制冷加热效率高，且易携带。
【专利说明】
一种基于单片机的智能温控水杯
技术领域
[0001]本实用新型属于新型生活用品领域，特别涉及一种基于单片机的智能温控水杯。
【背景技术】
[0002]近年来，方便实用、快捷便利、安全高效的智能家居设备越来越多地受到人们的青睐。日常生活中，对饮用水进行制冷或者加热常常需要用到冰箱、饮水机等设备，上述设备不但体积较大，功耗较高，能量转换效率低，而且对环境有较大的污染和破坏;并且目前市场上的水杯都不具备制冷、加热饮用水的功能。
【实用新型内容】
[0003]针对【背景技术】存在的问题，本实用新型提供一种基于单片机的智能温控水杯。本使用新型可实时显示水温信息，并对水杯内水进行快速制冷或加热，效率高、无污染、易携带。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种基于单片机的智能温控水杯，包括杯盖、杯体和底座，所述杯体由外壳和内胆组成，其特征在于:所述外壳集成了显示屏幕和按键控制模块，所述内胆底部设有水温检测模块，主体面上贴有半导体冷热片，所述半导体冷热片外面安装热管散热器，所述底座集成了单片机控制模块和电源，所述单片机控制模块接收到所述水温检测模块和所述按键控制模块的信息，控制所述显示屏幕实时显示水温信息，并通过放大电路控制所述半导体冷热片对水温进行调节。
[0006]在上述的一种基于单片机的智能温控水杯，所述外壳设有若干通风口。
[0007]在上述的一种基于单片机的智能温控水杯，所述水温检测模块包括水温传感器和水温探头，所述水温传感器将水温值按0.5 V的分辨率传送给所述单片机控制模块，用以实现用户对水温的控制。
[0008]在上述的一种基于单片机的智能温控水杯，所述热管散热器包含铝板、热管和散热翅片，三部分依次连接，铝板贴合于所述半导体冷热片上。
[0009]在上述的一种基于单片机的智能温控水杯，所述电源为外部安装的蓄电池。
[0010]制冷部分主要由所述半导体冷热片和所述热管散热器组成。所述半导体冷热片的Peltier效应，即当直流电通过两种不同材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量;所述热管散热器的铝板接收所述半导体冷热片放出的热量，并传递给热管的蒸发端，热管内的液态工质蒸发、吸收热量，蒸发后的汽体在压力差的驱动下沿着管内腔到达冷凝端，凝结为液体放出热量，放出的热量，由所述外壳和内胆组成风道，并通过散热翅片向外排出，可以实现制冷的目的。调节所述按键控制模块，切换为制热状态时，所述半导体冷热片的电极调换，原本制冷的冷热片开始产生热量，达到加热的目的。
[0011]因此，本实用新型具有如下优点:1、能够一体实现制冷和加热两种功能;2、采用半导体冷热片，没有活动部件，可靠性高，且无制冷剂污染;3、加入了单片机控制模块，能够更加精确地控制水温，且价格低廉、体积小巧;4、设置有热管散热器辅助散热，无噪音、无需额外辅助动力源、可靠性高使制冷效率更高;5、设置有水温检测模块，并能将水温反映至显示屏幕;6、系统工作电压低，可用电池进行供电，便于携带。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型水杯简单结构示意图。
[0013]图2为本实用新型水杯内胆结构示意图。
[0014]图3为本实用新型水杯底座结构示意图。
[0015]图4为本实用新型水杯水温检测芯片与单片机芯片连接示意图。
[0016]图5为本实用新型水杯热管散热器结构示意图。
[0017]图6为本实用新型水杯系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图通过【具体实施方式】对本实用新型技术方案作进一步说明。图中:1.杯盖、2.杯体外壳、3.杯体内胆、4.显示屏幕、5.按键控制模块、6.通风口、7.底座、8.半导体冷热片、9.水温检测模块(DS18B20芯片)、10.热管散热器、11.单片机控制模块(AT89S51芯片)、12.电源、13.铝板、14.散热翅片、15.热管
[0019 ]如图1 -3所示，一种基于单片机的智能温控水杯，整个智能温控水杯由杯盖1、杯体和底座7组成，而杯体又由外壳2和内胆3组成。杯体外壳集成了显示屏幕4、和按键控制模块5，并设有一定数量通风口 6 ο杯体内胆底部有水温检测模块9，内胆主体面上贴有半导体冷热片8，半导体冷热片8外面安装热管散热器10，底座集成了单片机控制模块11和电源12。
[0020]如图4所示，单片机控制模块11所使用单片机芯片为AT89S51，水温检测模块9所用温度传感器芯片为DS18B20，二者进行连接，通过温度传感器测取水温，进行转换，并将水温传送给单片机芯片。
[0021]如图5所示，热管散热器包含铝板13、热管15和散热翅片14，三部分依次连接，热管15连接铝板13的部分为它的蒸发端，连接散热翅片14的部分为它的冷凝端。蒸发端热管15内的液态工质蒸发、吸收热量，蒸发后的汽体在压力差的驱动下沿着管内腔到达冷凝端，蒸汽工质会凝结为液体放出热量，冷却后的液体工质在管芯毛细力的驱动下，沿毛细结构从冷凝段流回蒸发端，继续吸热汽化，如此往复，热量由热管15的一端传至另一端。
[0022]如图6所示，制冷工作:在制冷时，打开电源12，通过按键控制模块5设定制冷温度，并将模式调整至制冷模式，先由水温检测模块9检测水温，并与设定温度值进行比较，若高于设定温度值，则由单片机控制模块11发出控制信号，并通过放大电路控制半导体冷热片8进行制冷，半导体冷热片8贴近杯体一侧开始吸收热量制冷，半导体冷热片8另一侧放出的热量由热管散热器10的铝板13吸收，并传递给热管15的蒸发端，热管15内的液态工质蒸发、吸收热量，蒸发后的沿着管内腔到达冷凝端，凝结为液体放出热量，并通过散热翅片14通过通风口6带出杯体，当通过水温检测模块9实时检测到的温度达到所设定温度值时，由单片机控制模块11控制电路断电，从而达到精准制冷的目的。
[0023]加热工作:由于半导体冷热片8的工作特性，通过按键控制模块5设定成加热模式，控制半导体冷热片8调换电极，原本制冷的半导体冷热片8贴近内胆3的一面开始放出热量，通过按键控制模块5设定水温值，由水温检测模块9检测水温，并于温度设定值进行比较，若低于温度设定值，单片机控制模块11控制启动加热开关，半导体冷热片8开始对杯内饮用水进行加热，当通过水温检测模块9检测到的实时水温值加热到设定值时，由单片机控制模块11控制电路断电，停止加热，达到预期水温值。
[0024]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0025]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。显然，上述针对本实施例的描述较为详细，但是并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，他人若做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于单片机的智能温控水杯，包括杯盖、杯体和底座，所述杯体由外壳和内胆组成，其特征在于:所述外壳集成了显示屏幕和按键控制模块，所述内胆底部设有水温检测模块，主体面上贴有半导体冷热片，所述半导体冷热片外面安装热管散热器，所述底座集成了单片机控制模块和电源，所述单片机控制模块接收到所述水温检测模块和所述按键控制模块的信息，控制所述显示屏幕实时显示水温信息，并通过放大电路控制所述半导体冷热片对水温进行调节。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能温控水杯，其特征在于:所述外壳设有若干通风口。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能温控水杯，其特征在于:所述水温检测模块包括水温传感器和水温探头，所述水温传感器将水温值按0.5 °C的分辨率传送给所述单片机控制模块，用以实现用户对水温的控制。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能温控水杯，其特征在于:所述热管散热器包含铝板、热管和散热翅片，三部分依次连接，铝板贴合于所述半导体冷热片上。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的智能温控水杯，其特征在于:所述电源为外部安装的蓄电池。
【文档编号】A47G19/22GK205658730SQ201620362690
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】张韬
【申请人】武汉大学