一种智能监测电路、智能液壶壶盖及其智能液壶的制作方法

本实用新型涉及智能电子设备领域，特别是涉及一种智能监测电路、智能液壶壶盖及其智能液壶。

背景技术：

对于家庭生活来说，液壶是必不可少的厨房用具，随着大众的节约意识不断增强，人们越来越注重家庭液壶用液量的统计。现有统计家庭用液量的方法，一种是将液体先倒入精密量杯，再通过精密量杯来统计家庭用液量；另外一种是将液体先倒入电子液壶中，通过电子液壶内放置的流量传感器来实现家庭用液量的统计。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现传统技术至少存在以下问题：精密量杯和电子液壶统计家庭用液量的这两种方法，不可以实时监测智能液壶放置情况。

技术实现要素：

本实用新型实施例一个目的旨在提供一种智能监测电路、智能液壶壶盖及其智能液壶，其能够实时监测智能液壶的放置情况。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

本实用新型实施例提供一种智能监测电路，应用于智能液壶，所述智能电路包括：

倾斜度监测电路，用于采集所述智能液壶放置的倾斜度数据，并上报所述倾斜度数据；

流量监测电路，用于采集所述智能液壶倾倒液体的流量数据，并上报所述流量数据；

主控电路，分别与所述倾斜度监测电路及流量监测电路连接，接收所述倾斜度数据及所述流量数据，并根据所述倾斜度数据监测智能液壶的放置状态，以及根据所述流量数据监测智能液壶的液体使用情况。

可选地，所述智能监测电路还包括：

无线传输电路，与所述主控电路连接，用于获取所述智能液壶的放置状态及所述智能液壶的液体使用情况，并将所述智能液壶的放置状态及所述智能液壶的液体使用情况传输至用户终端设备。

可选地，所述放置状态包括正常放置状态及倾斜放置状态，所述智能监测电路还包括：

报警电路，与所述主控电路连接，用于在所述放置状态为倾斜放置状态时触发报警信号。

可选地，所述主控电路，包括：

主控芯片，用于将智能液壶放置的倾斜度数据、智能液壶倾倒液体的流量数据存储到flash芯片中。

可选地，所述倾斜度监测电路，包括：

高精度三轴传感器，与所述主控电路及所述报警电路连接，用于监测智能液壶倾斜度；

所述高精度三轴传感器内嵌于所述主控电路的主控芯片中。

可选地，所述流量监测电路，包括：

微型高精度流量传感器，与所述主控电路连接，用于监测智能液壶内的液体流量；

所述微型高精度流量传感器内嵌于所述主控电路的主控芯片中。

可选地，所述正常放置状态包括智能液壶放置于平台时的平稳的状态及用户倾倒液体时智能液壶的状态；

所述倾斜放置状态为智能液壶放置于平台时不平稳的状态。

可选地，所述报警电路具体用于：

当所述智能液壶放置的倾斜度的数据超过设定阈值及所述智能液壶倾倒液体的流量数据没有超过设定阈值时，触发报警信号。

可选地，一种智能液壶壶盖，所述智能液壶壶盖包括所述的智能监测电路。

可选地，一种智能液壶，所述智能液壶包括所述的智能液壶壶盖。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，本实用新型实施例提供的一种智能监测电路，通过倾斜度监测电路，监测智能液壶的放置情况，通过流量监测电路，监测智能液壶的液体使用情况，并将获得的智能液壶放置的倾斜度数据及智能液壶倾倒液体的流量数据，通过无线传输电路传输至用户终端设备。本实用新型实施例提供的一种智能监测电路可以实时监测智能液壶放置情况、实时监测智能液壶的液体使用情况。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种智能监测电路的原理结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种智能监测电路扩展的原理结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的倾斜度监测电路的原理结构框图；

图4是本实用新型实施例提供的流量监测电路的原理结构框图；

图5是本实用新型实施例提供的主控电路的原理结构框图；

图6是本实用新型实施例提供的报警电路的原理结构框图；

图7是本实用新型实施例提供的一种智能液壶壶盖结构框图；

图8是本实用新型实施例提供的一种智能液壶结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“中部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

对于家庭生活来说，液壶是必不可少的厨房用具，随着大众的节约意识不断增强，人们越来越注重家庭液壶用液量的统计。现有统计家庭用液量的方法，一种是将液体先倒入精密量杯，再通过精密量杯来统计家庭用液量；另外一种是将液体先倒入电子液壶中，通过电子液壶内放置的流量传感器来实现家庭用液量的统计。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现传统技术至少存在以下问题：精密量杯和电子液壶统计家庭用液量的这两种方法，不可以实时监测智能液壶放置情况。

请参阅图1，智能监测电路100包括，倾斜度监测电路10、流量监测电路20、主控电路30。在本实施例中，将为所述智能监测电路100提供电信号的电源、集成电路或分立式电路称之为供电接口。

可以理解，所述智能监测电路100用于实时监测智能液壶放置情况及实时监测智能液壶液体使用情况。所述供电接口提供的可以是直流电或是交流电，当所述供电口为蓄电池时，所述电池的数量可以为一个或者多个，多个蓄电池串联连接可以增加供电接口的供电电压，这种情况下，可以使用电池组的方式进行供电，在一些实施例中，可以对每一个电池组增加一个电池管理模块，用于检测电池的剩余电量等。

可选地，请参阅图2，所述智能监测电路还包括，报警电路40及无线传输电路50；其中，无线传输电路50与所述主控电路30连接，用于获取所述智能液壶的放置状态及所述智能液壶的液体使用情况，并将所述智能液壶的放置状态及所述智能液壶的液体使用情况传输至用户终端设备。

可以理解的是，无线传输技术较为常见的方式有光无线传输、射频无线传输或者蓝牙传输，但它们特征不同：光无线传输，比如红外线，因为红外线具有指向性，传输时无线传输电路的发射器及接收器需要对准，所以光无线传输适用于空间受限制的场合；相对的，射频无线传输如同水波的传递，是以一方向呈圆弧扩散的方式行进，可使信号接收、发送的范围较广，其传输的方式不受空间的限制，传输时无线传输电路的发射器与接收器不需要对准；但其射频信号传输的特性，使得射频无线传输方式容易受干扰。“蓝牙传输”是利用微波取代传统中错综复杂的电缆，它使得移动设备之间实现互联互通；蓝牙传输作为取代数据电缆的短距离无线通信技术，可支持点对点及点对多点的通信，它也具有方便、快捷的功能，蓝牙传输方式克服了光无线传输方式及射频无线传输方式的缺点，正因如此，本实施例可以采用蓝牙传输的方式，比如蓝牙芯片，而为了节约能源，本实施例采用低功耗的蓝牙芯片。比如，低功耗CC2540蓝牙芯片或低功耗MT1020蓝牙芯片等。

可以理解的是，低功耗CC2540蓝牙芯片是一个超低消耗功率的真正系统单晶片，低功耗CC2540结合了优异的无线射频传送接收器及加强型8051微控制器，它也包括连接类比及数位感应器的周边，内建可程式的快闪记忆体，精确的无线射频讯号强度指示，全速USB 2.0界面，内建AES-128加密引擎。正是因为它具有这些特点，CC2540可让强固的主控或从属式节点以很低的成本建立起来，从而具有很低的睡眠模式功率消耗及不同工作模式间短暂的转换时间。

可以理解的是，低功耗MT1020蓝牙芯片由嵌入式微处理器和蓝牙基带外设组成，它因芯片系统内部时钟低至5MHz,内核供电电压为2V、硬件解码、支持DMA传输而具有低功耗功能。其中，嵌入式微处理器又由ARM7TDMI处理器、外设控制器、中断控制器、计数器、DMA控制器、通用异步收发器、系统存储器组成；其中，蓝牙基带外设又由总线接口、链路控制器、队列管理器、缓冲RAM、音频编解码器组成。

所述倾斜度监测电路10，用于采集所述智能液壶放置的倾斜度数据，并上报所述倾斜度数据。在本实施例中请参阅图3，所述倾斜度监测电路10包括高精度三轴传感器101，所述高精度三轴传感器101与主控电路30连接，所述高精度三轴传感器101用于监测液壶倾斜度。所述高精度三轴传感器101内嵌于主控电路30的主控芯片中。

可以理解的是，所述倾斜度监测电路10包括的高精度三轴传感器101又被称为三轴陀螺仪，高精度三轴传感器101可以同时测定液壶六个方向的位置，移动轨迹，加速度，可以很好的监测液壶的倾斜度及平稳度。因单轴传感器只能测量一个方向的量，也就是说一般一个系统需要三个单轴陀螺仪，而三轴传感器的一个就能替代三个单轴陀螺仪，故采用高精度三轴传感器是本实施例的一个优势。另外，本实施例采用的高精度三轴传感器还具有体积小、重量轻、结构简单、可靠性好的优点。

需要说明的是，本实施例采用的高精度三轴传感器101用于监测液壶的倾斜度，高精度三轴传感器101的精度越高越能精确的反应液壶放置的倾斜度及液壶放置的平稳情况，故所述的高精度三轴传感器101精度显得尤其重要。

优选的，高精度三轴传感器101可以为高精度六轴传感器、高精度九轴传感器等。另外，本实施例中高精度三轴传感器101只是一个示例性说明，本实用新型实施例不对其进行限定，只要是可以实现高精度三轴传感器101相同的功能都可。

本实施例的倾斜监测电路10将高精度三轴传感器101、主控电路30相连，通过高精度三轴传感器101来判断当前液壶的倾斜度是否超过预设的液壶倾斜度阈值，当液壶的倾斜度超过预设的倾斜度阈值时，主控电路30启动报警电路40，提示用户重新放好液壶，从而实现了实时监测智能液壶的放置情况。

所述流量监测电路20用于采集所述智能液壶倾倒液体的流量数据，并上报所述流量数据。在本实施例中请参阅图4，所述流量监测电路20包括，微型高精度流量传感器201，所述微型高精度流量传感器201与所述主控电路30连接，用于监测智能液壶内的液体流量；其中，所述微型高精度流量传感器201内嵌于所述主控电路30的主控芯片中。因所述流量监测电路20需要将其采集到的流量数据上报给主控电路30处理，并且需要将流量数据传输给用户终端设备，故所述流量传输电路20需要与主控电路30及无线传输电路50连接。

可以理解的是，所述流量监测电路20包括的微型高精度流量传感器201。微型高精度流量传感器201由铜阀体、液流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。为了更好的将流量传感器嵌入到智能液壶壶盖上，本实施例采用微型流量传感器；为了使流量监测电路20采集的流量监测数据更精确，本实施例采用高精度流量传感器，比如，微型转子流量计或FTB311微型高精度流量传感器等。

例如，在本实施例的流量监测电路20中，将微型转子流量计安装到智能液壶壶盖靠近其壶口的位置，因为，当智能液壶内的液体流过微型转子流量计时，液体的流动会冲击着转子，并对转子产生一个作用力；同时，液体也会流经转子与微型转子流量计的锥形管壁间的环形断面，此时作用在转子上的力有三个:液体对转子的动压力、转子在液体中的浮力和转子自身的重力。而转子在液体中的浮力和自身重力都是已知常量，唯有液体对浮子的动压力是随流速的大小而变化的。所以，可根据智能液壶内的液体对浮子的动压力大小，来计算智能液壶中液体流量的大小及智能液壶液体使用量。

例如，在本实施例的流量监测电路20中，还可以将FTB311微型高精度流量传感器安装到智能液壶壶盖靠近其壶口的位置，当智能液壶内的液体流过FTB311微型高精度流量传感器的转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化，FTB311微型高精度流量传感器的霍尔元件输出相应的脉冲信号并反馈给FTB311微型高精度流量传感器的控制器，由控制器判断、计算智能液壶中液体流量的大小及智能液壶液体使用量。

本实施例的流量监测电路20，将微型高精度流量传感器201安装在智能液壶壶盖上，并将微型高精度流量传感器201与主控电路30连接，通过微型高精度流量传感器201来采集、监测、计算智能液壶的液量及用户的用液量，并上报给主控电路30；为了便于用户查询智能液壶液体的使用量，将主控电路30获得的流量数据通过无线传输电路50传输给用户终端设备，从而完成智能液壶液体使用情况的监测。

所述主控电路30分别与所述倾斜度监测电路10及流量监测电路20连接，接收所述倾斜度数据及所述流量数据，并根据所述倾斜度数据监测智能液壶的放置状态，以及根据所述流量数据监测智能液壶的液体使用情况。请参阅图5，所述主控电路30与所述倾斜度监测电路10、所述流量监测电路20、所述报警电路40以及所述无线传输电路50连接。所述主控电路30包括主控芯片301，主控芯片301用于将智能液壶放置的倾斜度数据、智能液壶倾倒液体的流量数据存储到flash芯片302中。

可以理解的是，主控芯片301是主控电路30的核心组成部分，它是联系flash芯片302、高精度三轴传感器101、微型高精度流量传感器201及无线传输电路50之间的桥梁，也是控制倾斜度监测电路10、流量监测电路20、无线传输电路50运行工作的大脑。

为了更好的存储数据，本实施例中的主控芯片301将高精度三轴传感器101、微型高精度流量传感器201采集到的数据存储到flash芯片302中。

可以理解的是，因flash芯片302可以保存配置文件和系统文件，提供永久存储功能，故本实施例采用flash芯片；所述flash芯片302是存储芯片的一种，实际运用中可通过特定的程序修改flash里面的数据，flash芯片还能够快速恢复数据，确保存储数据的可恢复性。

在本实施例中，当用户需要用液时，主控电路30启动微型高精度流量传感器201，微型高精度流量传感器201开始监测智能液壶液体流量，当用户终止用液时，主控电路30终止微型高精度流量传感器201，微型高精度流量传感器201停止监测智能液壶液体流量。主控芯片301将智能液壶液体使用量数据存储在flash芯片302中；并通过无线传输电路50将已存储在flash芯片302中的智能液壶液体使用量数据，传输给用户终端设备，从而用户可在该终端设备上查询此次用液量。

本实施例的主控电路30通过控制所述倾斜度监测电路10、所述流量监测电路20来监测智能液壶放置情况及智能液壶液体的使用情况，并将倾斜度监测数据、流量监测数据存储在flash芯片302中，并通过所述无线传输电路50传输给用户终端设备，从而可以实时监测智能液壶放置情况、实时监测智能液壶的液体使用情况。

所述报警电路40，与所述主控电路30连接，用于在所述智能液壶放置状态为倾斜放置状态时触发报警信号。其中，智能液壶的放置状态包括正常放置状态及倾斜放置状态，请参阅图6。

特别说明的是，在本实施例中，智能液壶的正常放置状态包括以下两种情况：智能液壶放置于平台时的平稳状态、用户倾倒液体时智能液壶的状态。智能液壶的倾斜放置状态是指智能液壶放置于平台时的不平稳状态。所述报警电路具体用于：当所述智能液壶放置的倾斜度的数据超过设定阈值及所述智能液壶倾倒液体的流量数据没有超过设定阈值时，才触发报警信号。

值得说明的是，在本实施例中，通过倾斜度监测电路10及流量监测电路20共同对智能液壶的放置状态进行监测。下面详细阐述倾斜度监测电路10及流量监测电路20共同对智能液壶的放置状态进行监测情况：一种是，智能液壶平稳放置于平台时，倾斜度监测电路10中的高精度三轴传感器101及流量监测电路20中的微信高精度流量传感器201监测不到相应的数据。一种是，在用户用智能液壶倾倒液体时，倾斜度监测电路10中的高精度三轴传感器101及流量监测电路20中的微型高精度流量传感器201都会监测到大量的倾斜度数据、大量的流量数据。一种是，在用户用完智能液壶并随意将智能液壶放置于平台时，此刻的智能液壶不平稳，倾斜度监测电路10中的高精度三轴传感器101可以监测到大量的倾斜度数据，而流量监测电路20中的微型高精度流量传感器201能监测到流量数据，但会少于用户用智能液壶倾倒液体时，监测到的流量数据。

在本实施例中，设定智能液壶左右倾斜Roll、前后倾斜Pitch、左右摇摆Yaw的弧度，在-0.5rad到0.5rad范围时，智能液壶可以平稳的放置于平台上；如果智能液壶的左右倾斜Roll、前后倾斜Pitch、左右摇摆Yaw中的任意一项不在-0.5rad到0.5rad的范围内，则智能液壶视为倾斜放置状态。设定流量监测电路20监测到的流量数据阈值为5ml/s。假设一个场景，当用户用完智能液壶时，用户随意将智能液壶放置于平台上，此刻倾斜度监测电路10中的高精度三轴传感器101监测的智能液壶向右倾斜0.6rad,流量监测电路20中的微型高精度流量传感器201能监测到流量数据为3ml/s,此时智能液壶会随时倒塌。在此时，主控电路30启动报警电路40，报警电路40中的报警器401会立即报警，用户听到报警声，重新放置好智能液壶。

本实施例的报警电路40，通过倾斜度监测电路10及流量监测电路20共同对智能液壶的放置状态进行监测；当所述智能液壶放置的倾斜度的数据超过设定阈值及所述智能液壶倾倒液体的流量数据没有超过设定阈值时，报警电路40启动报警器401完成对智能液壶放置情况的实时监测。

综上，在本实施例中，通过供电口为智能监测电路100提供上电工作，其中，倾斜度监测电路10采集智能液壶放置的倾斜度数据，并上报倾斜度数据；流量监测电路20，采集智能液壶倾倒液体的流量数据，并上报流量数据；主控电路30与倾斜度监测电路10及流量监测电路20连接，主控电路30接收倾斜度数据及流量数据，并根据倾斜度数据监测智能液壶的放置状态，以及根据流量数据监测智能液壶的液体使用情况；报警电路40与所述主控电路30连接，用于在所述放置状态为倾斜放置状态时触发报警信号；无线传输电路50与主控电路30连接，用于获取智能液壶的放置状态及智能液壶的液体使用情况，并将智能液壶的放置状态及智能液壶的液体使用情况传输至用户终端设备。

本实用新型实施例提供的一种智能监测电路，可以实时监测智能液壶放置情况、实时监测智能液壶的液体使用情况。

请参阅图7，为本实用新型实施例提供的一种智能液壶壶盖200。所述智能液壶壶盖200包括：智能监测电路板201及液壶壶盖202，所述智能监测电路板201上集成了所述智能监测电路100，智能监测电路板201被安装在液壶壶盖上。通过智能监测电路板201安装到液壶壶盖202上，可使液壶壶盖变成智能液壶壶盖，通过智能液壶壶盖与市面上液壶壶身一起使用，可使普通液壶变成智能液壶。

请参阅图8，为本实用新型实施例提供的一种智能液壶300。所述智能液壶300包括：智能液壶壶盖200及液壶壶身301，本实用新型实施例提供的智能液壶可以实时监测智能液壶放置情况、实时监测智能液壶的液体使用情况。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。