专利名称：：一种智能饮水机的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及饮水机，更具体地说，涉及一种智能饮水机。
背景技术：
：随着科技的进步，为了满足人们各种需求，饮水机也不断发展和推陈出新，但是目前的饮水机并不能自动记录用户的取水日期、时间和频次；不可对之前数周的数据进行分析，按照用户的取水使用习惯，在用户使用前即开始工作，在预期停机时间时停止工作，所以在用户想要喝水时，不能立即满足用户的需求，而需要用户事前开启加热或制冷功能，另外，不能准确加热或制冷到用户所需要的温度，使得用户需要在接热罐和冷罐中的水进行混合，才能满足需要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的饮水机不能根据用户的取水使用习惯，在用户使用前即开始工作，将水加热或制冷到用户习惯饮用的温度，并且在预期停机时间时停止工作等缺陷，提供一种智能饮水机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种智能饮水机，包括壳体，在所述壳体内设置有加热器、制冷器、数据存储器、微处理器、时钟电路、传感器组件和独立供电电路，其中，时钟电路用于所述饮水机上电时进行计时；独立供电电路用于为时钟电路进行供电；数据存储器用于存储取水信息数据；传感器组件用于采集热罐和冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；微处理器用于读取取水信息数据，并根据热罐或冷罐中当前的温度，定时启动加热器或制冷器；在本实用新型所述的智能饮水机中，在所述壳体内还包括开关电路，用于接收微处理器发送的幵关信号，以导通或关断加热器或制冷器。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述传感器组件包括第一温度传感器，用于采集热罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；第二温度传感器，用于采集冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器。在本实用新型所述的智能饮水机中，在所述壳体上设置有按键，其用于设置取水类型和取水时间并将相应的设置信号发送到微处理器；所述微处理器还用于根据设置信号进行设置启动加热器或制冷器，并将热罐或冷罐中与有效取水相对应的取水信息数据，存储到数据存储单元中。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述传感器组件还包括水量传感器,用于采集热罐或冷罐中的水流量，并将水流量信号发送到微处理器；所述微处理器根据水流量和取水时间，计算取水总量和取水间断时间。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述取水信息数据包括取水类型、取水时间和取水温度。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述取水类型是热水或冷水；所述取水时间包括取水日期和取水时刻。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述有效取水为水流量大于15ml/s、取水总量大于100ml、并且取水间断时间小于3s。在本实用新型所述的智能饮水机中，在所述壳体上还设置有显示装置，在所述壳体内还设置有显示驱动电路，所述显示装置通过显示驱动电路耦合到微处理器，以显示当前时间、以及热罐或冷罐中的当前温度。在本实用新型所述的智能饮水机中，所述显示装置是液晶显示屏。实施本实用新型的智能饮水机，具有以下有益效果可自动记录用户的取水日期、时间和频次；可对之前数周的数据进行分析，按照用户的取水使用习惯，在用户使用前即开始工作，在预期停机时间时停止工作，可以满足了用户的个性化需求，与传统的饮水机相比，本实用新型的饮水机具有更好的节能效果。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型智能饮水机的原理框图2是图1所示系统加热制冷的温度变化曲线图3是根据图2的温度变化曲线图进行取冷、热水时间的频次分析示意图4是图l一实施例的电路原理图。具体实施方式如图1所示，在本实用新型的智能饮水机的原理框图，包括壳体，在壳体上设置有按键和显示装置，在壳体内设置有加热器、制冷器、数据存储器、微处理器、时钟电路、传感器组件、显示驱动电路和独立供电电路；本实用新型的技术方案，在于该饮水机具有两种工作模式在定时启动模式时，微处理器读取数据存储器中的取水信息数据，并根据热水温度变化公式或冷水温度变化公式，进行加热或制冷操作；另外，在壳体上设置有按键，其用于设置取水类型和取水时间并将相应的设置信号发送到微处理器；微处理器根据设置信号进行设置启动加热器或制冷器，并将热罐或冷罐中与有效取水相对应的取水信息数据，存储到数据存储器中，因此在设置启动模式时，微处理器读取并分析按键发送的设置信号以进行相应的加热和/或制冷操作，并将与有效取水相对应的取水信息数据，存储到数据存储器中。其中，在该系统中，为了实现精确加热、制冷以及统计分析，为时钟电路配置一独立供电电路，可准确的显示当前的日期和时间(该时钟所记录的日期和时间为以后进行数据分析之基础，故该时钟必须准确性很高，每月的时间误差应在3mins内)，在饮水机电源未接通状态下具有3年以上时间无需更换电池。在待机状态或56秒用户无操作时，饮水机壳体上的液晶显示屏(LCD)显示当前日期、时间及冷热水温度。在进行数据记录时，用户每进行一次有效取水，则记录一次取水的类型(热水、冷水)、取水的日期和时刻，以一天为一个子单元，从而存储在数据存储单元，数据保留5周以上。计算单元在进行数据分析时，以一周作为一个数据分析单元。如当前日期为2007年12月3日(周l)0点1分，则在此刻对前3周的周1的取水种类、时间进行统计分析。如果当前日期之前的数据不足3周则按实际周数进行分析；如果当前日期之前无任何数据饮水机则完全按手动模式进行工作(即用户每取一次冷、热水需开启一次制冷、热功能，取水后饮水机处于关机状态)。对前3周的周1的数据进行统计后会得到如下表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表l在工作中，数据存储器用于存储取水信息数据；传感器组件包括第一温度传感器、第二温度传感器和水量传感器，其中，第一温度传感器用于采集热罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；第二温度传感器用于采集冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；水量传感器用于采集热罐或冷罐中的水流量，并将水流量信号发送到微处理器。在定时启动模式时，微处理器用于读取取水信息数据，其包括取水类型、取水时间和取水温度，从而微处理器可获得取水类型和取水时间，再根据热水温度变化公式或冷水温度变化公式，计算加热器或制冷器启动时间，在具体测量时，对于热罐中的加热器，如果取水时需要的水温大于热罐中当前的水温，微处理器就会根据加热变化公式，计算加热器启动时间，如果取水时需要的水温小于热罐中当前的水温，微处理器就会根据冷却变化公式，计算到达取水时间时，热罐中的水温；对于冷罐中的制冷器，如果取水时需要的水温小于冷罐中当前的水温，微处理器就会根据制冷变化公式，计算制冷器启动时间，如果取水时需要的水温大于冷罐中当前的水温，微处理器就会根据升温变化公式，计算到达取水时间时，冷罐中的水温；在设置启动模式时，水量传感器会在用户进行有效取水时工作，该有效取水定义为水流量大于15ml/s、取水总量大于lOOml、并且取水间断时间小于3s，当进行有效取水时，水量传感器将采集热罐或冷罐中的水流量，并将水流量信号发送到微处理器，微处理器根据水流量和取水时间，计算取水总量和取水间断时间，当完成有效取水后，微处理器将取水类型和取水时间记录在数据存储器中，当该取水类型和取水时间在数据存储器中重复多次时，一般510次，那么数据存储器将该取水类型和取水时间作为微处理器在定时启动模式时，进行读取的取水信息数据，在实施中，该取水类型为热水或冷水，取水时间为取水日期和取水时刻。为了方便微处理器对加热器和制冷器的进行有效控制，在本技术方案中，将加热器和制冷器通过开关电路耦合到微处理器，微处理器将通过控制开关电路对加热器和制冷器进行导通或关断的控制。为了使得显示装置更方便和人性化，在壳体上设置有显示装置，在壳体内设置有显示驱动电路，显示装置通过显示驱动电路耦合到微处理器，以显示当前时间、以及热罐或冷罐中的当前温度，特别地，该显示装置是液晶显示屏，进一步地，当显示装置实施为触摸屏时，壳体上的按键可以通过触摸屏实现，而不需要以普通的按钮实施。在本技术方案中，通过统计分析和方便修正，如图2所示，将加热变化公式、冷却变化公式、制冷变化公式和升温变化公式实施为热水温度增长曲线Chu、热水温度降低曲线Chd、冷水温度增长曲线Ccu、冷水温度降低曲线Ccd。在该种实施方式下，原始(温度)数据的采集的温度数据的准确性相当重要，因为四条温度增长、衰减曲线非常重要，它是进行计算系统工作、停止的参照数据。另外就是实测当前的水温，该数据也是参与计算的数据。温度数据的准确性直接影响着系统工作，所以要求采集的温度越接近实际越好，并且温度传感器的误差越小越好。如图3所示，对取冷、热水时间的进行频次分析1、在T0时刻(Tl时刻之前0.5h)获得当前热罐里水温SO,根据加热温度上升曲线Chu,计算出在Tl时刻达到指定加热温度时的工作时刻Twl;2、在Tsl时刻加热达到指定温度，(Tsl与Tl时刻可能会有较小的出入,当lTsl-Tll〈lmin时，则认为温度曲线正常，如误差较大时则在下一天的第1次加热时刻重新修正温度曲线。)，此时进行音乐提示加热已完成，希望用户取水；3、如此时用户取水，在取水完成后，系统根据当前的水温及Chu计算第2次的工作时刻Tw2及工作完成时刻Ts2。如果lTs2-T2l〉lmin时，则系统处于等待状态，并且根据加热温度下降曲线Chd和当前水温重新计算一次Tw2和Ts2时刻，在新的Tw2时刻开始加热。如在第一次计算TV2、Ts2时，|Ts2-T2|〈lmin则系统立即开始加热；4、等待用户取水，重复上述系统分析；5、如在系统工作过程中，用户每进行一次取水即为l个中断，每次取水完成后须立即分析当前的水温，根据温度曲线确定下一次工作的时刻。该饮水机的壳体上设置的LCD显示屏的功能要求。在工作中，该饮水机首次加电或时钟供电电路电池耗完而更换电池时，需设定当前日期、时间。a、首次加电时，启动上电音乐，冷、热水温度显示当前水的温度。此时日期、时间显示闪烁，按设置键进行顺序选择日期的年、月、日、小时、分钟，每按加热键一次，闪烁数字加l，每按制冷键一次，则闪烁数字减l;当按住加热、制冷按键不放时则进行连续增加、减小。日期、时间调整后再按一次设置键或等待3秒，则调整日期、时间完成。b、在正常使用情况下，如果需调整日期、时间，则按设置键调出当前的日期、时间再用加热、制冷键进行调整。该系统的按键单元的设置键为参数设定的选择键，按设置键一次，加热设置温度闪烁显示(加热预设温度为92'C);按设置键两次，制冷设置温度闪烁显示(制冷预设温度为71C,压縮机制冷型)；按设置键三次，日期的年份闪烁显示；按设置键四次，日期的月份闪烁显示；按设置键五次,日期的日闪烁显示；按设置键六次，时间的小时闪烁显示；按设置键七次，时间的分钟闪烁显示；按设置键八次获等待3秒无操作，设置完成。该饮水机共有两种工作模式自动和手动。模式键用于自动、手动工作模式的切换。自动模式为系统根据用户的使用习惯(有数据)进行自动工作。手动模式为用户每取一次冷、热水需开启一次制冷、热功能，取水后饮水机处于关机状态。该饮水机的按键单元具有加热键和制冷键，其功能为a、在按下设置键后，再按加热或制冷键，则设置的参数将会加l或减l。b、在手动模式待机状态下，按加热、制冷键，加热、制冷图标动态显示，则加热、制冷功能开启；在手动模式加热、制冷工作状态下，按加热、制冷键，加热、制冷图标静态显示，则加热、制冷功能停止。c、在自动模式下按加热、制冷键无效。该按键单元还具有童锁键，同时按下模式和设置按键，则系统处于锁定或解锁状态。在非设置状态下，LCD显示的温度为热水、冷水的实测温度。该系统将选择精确度较高的温度传感器，将温度误差控制在±rc。该饮水机的关键参数必须满足时钟的准确性，时钟走动的精确性非常重要，它直接决定了四条温度曲线，决定了工作时刻。所以要求时钟必须为独立供电电路，即使在无饮水机电源供电情况下，应保持3年无需更换电池。其时钟要求a、独立供电设计，在无饮水机电源供电情况下，应保持3年无需更换电池。在不复杂的前提下，可以考虑利用饮水机电源。b、时钟走时必须准确，每月误差控制在3rairis以内。有效取水的判断，用户有效的取水判定也是非常重要的，因为有效的取水操作将会记录下来，是用来进行数据分析的基础，只有准确的判断出来取水的有效性才能较为获得较为准确的用户使用习惯a、由于用户取水有时多、有时少、有时断续，所以用一段时间水的流量进行判定；目前因为水龙头的流量约1.2-2.4L/min,水流量约20ml/s-40ml/s。初步判定依据，当水流量〉15ml/s,取水总量〉100ml，间断时间〈3s,则认为是一次有效的取水操作。b、类似三通的传感器安装在水龙头的前端，该传感器的灵敏度要求较高。如图4为本实用新型智能饮水机的一实施例的具体电路原理图，在该实施方式中，微处理器通过集成芯片Ul实现，显示装置为LCD1，显示驱动电路为U6，第一温度传感器为CN9，第二温度传感器为CN10,热罐和冷罐的水量传感器分别对应CN11和CN12,开关电路为驱动继电器U3，与该驱动继电器U3连接有报警器BUZ1，显示屏按键实施为CN7和CN13，各个电路之间的引脚的具体连接关系，如图4所示，从而使得该饮水机具有两种工作模式，即定时启动模式和设置启动模式。本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。权利要求1、一种智能饮水机，包括壳体，其特征在于，在所述壳体内设置有加热器、制冷器、数据存储器、微处理器、时钟电路、传感器组件和独立供电电路，其中，时钟电路用于所述饮水机上电时进行计时；独立供电电路用于为时钟电路进行供电；数据存储器用于存储取水信息数据；传感器组件用于采集热罐和冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；微处理器用于读取取水信息数据，并根据热罐或冷罐中当前的温度，定时启动加热器或制冷器。2、根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，在所述壳体内还包括开关电路，用于接收微处理器发送的开关信号，以导通或关断加热器或制冷器。3、根据权利要求1所述的智能饮水机，其特征在于，所述传感器组件包括第一温度传感器，用于采集热罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；第二温度传感器，用于采集冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器。4、根据权利要求13任一所述的智能饮水机，其特征在于，在所述壳体上设置有按键，其用于设置取水类型和取水时间并将相应的设置信号发送到微处理器；所述微处理器还用于根据设置信号进行设置启动加热器或制冷器，并将热罐或冷罐中与有效取水相对应的取水信息数据，存储到数据存储单元中。5、根据权利要求4所述的智能饮水机，其特征在于，所述传感器组件还包括水量传感器，用于采集热罐或冷罐中的水流量，并将水流量信号发送到微处理器；所述微处理器根据水流量和取水时间，计算取水总量和取水间断时间。6、根据权利要求5所述的智能饮水机，其特征在于，在所述壳体上还设置有显示装置，在所述壳体内还设置有显示驱动电路，所述显示装置通过显示驱动电路耦合到微处理器，以显示当前时间、以及热罐或冷罐中的当前温度。7、根据权利要求5所述的智能饮水机，其特征在于，所述显示装置是液晶显不屏。专利摘要本实用新型涉及一种智能饮水机，包括壳体，在壳体内设置有加热器、制冷器、数据存储器、微处理器、时钟电路、传感器组件和独立供电电路，其中，时钟电路用于饮水机上电时进行计时；独立供电电路用于为时钟电路进行供电；数据存储器用于存储取水信息数据；传感器组件用于采集热罐和冷罐中水的当前温度，并将相应的温度信号发送到微处理器；微处理器用于读取取水信息数据，并根据热罐或冷罐中当前的温度，定时启动加热器或制冷器。本实用新型的智能饮水机可自动记录用户的取水日期、时间和频次；可对之前数周的数据进行分析，按照用户的取水使用习惯，在用户使用前即开始工作，在预期停机时间时停止工作，可以满足了用户的个性化需求。文档编号F25D31/00GK201377959SQ20082021370公开日2010年1月6日申请日期2008年11月21日优先权日2008年11月21日发明者恒张,李行素,钧沈,谢晋雄申请人:深圳安吉尔饮水产业集团有限公司