智能觸摸感溫杯的制作方法

本實用新型智能觸摸感溫杯涉及的是一種保溫杯，尤其是一種能夠通過觸摸顯示水杯內(nèi)水溫度的智能觸摸感溫杯。

背景技術(shù)：

目前保溫杯普遍不帶溫度顯示，因為成本比較高，因此經(jīng)常會發(fā)生不知水杯里水的溫度，急急忙忙的一口喝下去，發(fā)生燙傷的事故。特別是給孩子使用，更加危險。

已有顯示溫度的保溫杯顯示溫度不直觀，造價高，不適合推廣使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種智能觸摸感溫杯，利用裝于杯內(nèi)的溫度傳感器來測量水杯中的溫度，當(dāng)人手觸摸到保溫杯時自動顯示水溫并通過LED指示燈會發(fā)出不同顏色的光，從而實現(xiàn)智能顯示提醒水溫的作用，更加適合各年齡層次的人使用。

本實用新型是采取以下方案實現(xiàn)的：

智能觸摸感溫杯包括杯身，杯身具有中空夾層，在夾層中設(shè)有控制電路板，在電路板上裝有電源、中央控制器、信號采集模塊和顯示控制模塊，中央控制器分別與信號采集模塊以及顯示模塊相聯(lián)；杯身外部設(shè)有顯示屏和指示燈，顯示屏以及指示燈分別與顯示模塊相連；信號采集模塊包括溫度信號采集器和觸摸信號采集器；溫度信號采集器采用熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而發(fā)生改變，溫度信號采集器與中央控制器的輸入端相連，當(dāng)熱敏電阻阻值發(fā)生變化時，中央控制器輸入端的電壓同時發(fā)生變化，實現(xiàn)溫度信號采集；中央控制器根據(jù)溫度信號采集器輸入的溫度檢測信號驅(qū)動對應(yīng)的輸出腳輸出高電平，從而通過顯示控制模塊驅(qū)動指示燈發(fā)光，并將溫度信息通過顯示屏顯示出來；觸摸信號采集器將杯身作為觸摸的輸入信號，所述輸入信號為模擬量，觸摸信號采集器通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與控制器的輸入端相連，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，實現(xiàn)觸摸信號的采集；所述電源為中央控制器、信號采集模塊和顯示控制模塊供電。

所述觸摸信號采集器觸發(fā)工作的條件是，當(dāng)人手觸摸到杯身時即有觸摸信號輸出，手沒有觸摸到杯身時就沒有觸摸信號輸出。

所述指示燈采用三個分別為紅、黃、藍(lán)色的指示燈，用來表示不同溫度范圍，其中紅色指示燈對應(yīng)60℃以上的溫度，黃色指示燈對應(yīng)40℃到60℃的溫度，藍(lán)色指示燈對應(yīng)40℃以下的溫度。

所述溫度信號采集器將溫度檢測信號輸入到中央控制器的輸入端，三個指示燈通過顯示控制模塊與中央控制器的三個輸出腳相連，輸出腳輸出信號到顯示控制模塊，中央控制器根據(jù)溫度信號采集器輸入的溫度檢測信號驅(qū)動對應(yīng)的輸出腳輸出高電平，從而通過顯示控制模塊驅(qū)動與該輸出腳相連的指示燈發(fā)光。

所述電源采用紐扣電池。

所述熱敏電阻采用市售的MF58型熱敏電阻，阻值10K，精度為±1%。

所述顯示屏采用LED數(shù)碼顯示屏。

所述指示燈采用LED指示燈。

所述中央控制器采用MSP430控制芯片。

本實用新型智能觸摸感溫杯利用杯身檢測人手，同時采用數(shù)碼顯示屏顯示出水的溫度。由于采用的是杯身作為觸摸感應(yīng)信號，所以不管手碰觸到杯子的任何位置都可以進(jìn)行溫度檢測。當(dāng)人手觸摸杯身時，杯子上的指示燈才會有所顯示，沒有物體觸碰感應(yīng)區(qū)時，指示燈不會顯示，采用低功耗的中央處理器，最大程度的保證了使用時間，而且電源的設(shè)計也采用紐扣電池，大大減小了體積。

本實用新型的優(yōu)點：這種杯子能夠自動檢測水溫，并通過顯示屏顯示出當(dāng)前水溫，指示燈發(fā)出相應(yīng)的彩光；最大程度的保護(hù)用戶不被開水燙傷；平時放在桌上，只要手不接觸杯身，顯示屏和指示燈都不會有所顯示，只有當(dāng)手跟杯身接觸時，指示燈才會有所顯示，無感應(yīng)時可設(shè)定延時3S后關(guān)閉顯示屏與指示燈；電源采用紐扣電池供電，待機(jī)電流非常小，便于更換和使用。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明：

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的工作原理示意圖；

圖3是本實用新型的具體實施例的電路原理圖。

圖中：1、杯身，2、顯示屏，3、指示燈。

具體實施方式

參照附圖1~2，智能觸摸感溫杯包括杯身1，杯身1具有中空夾層，在夾層中設(shè)有控制電路板，在電路板上裝有電源、中央控制器、信號采集模塊和顯示控制模塊，中央控制器分別與信號采集模塊以及顯示模塊相聯(lián)；杯身外部設(shè)有顯示屏2和指示燈3，顯示屏2以及指示燈3分別與顯示模塊相連；信號采集模塊包括溫度信號采集器和觸摸信號采集器；溫度信號采集器采用熱敏電阻，熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而發(fā)生改變，溫度信號采集器與中央控制器的輸入端相連，當(dāng)熱敏電阻阻值發(fā)生變化時，中央控制器輸入端的電壓同時發(fā)生變化，實現(xiàn)溫度信號采集；中央控制器根據(jù)溫度信號采集器輸入的溫度檢測信號驅(qū)動對應(yīng)的輸出腳輸出高電平，從而通過顯示控制模塊驅(qū)動指示燈3發(fā)光，并將溫度信息通過顯示屏2顯示出來；觸摸信號采集器將杯身作為觸摸的輸入信號，所述輸入信號為模擬量，觸摸信號采集器通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片與控制器的輸入端相連，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，實現(xiàn)觸摸信號的采集；所述電源為中央控制器、信號采集模塊和顯示控制模塊供電。

所述觸摸信號采集器觸發(fā)工作的條件是，當(dāng)人手觸摸到杯身時即有觸摸信號輸出，手沒有觸摸到杯身時就沒有觸摸信號輸出。

所述指示燈3采用三個分別為紅、黃、藍(lán)色的指示燈，用來表示不同溫度范圍，其中紅色指示燈對應(yīng)60℃以上的溫度，黃色指示燈對應(yīng)40℃到60℃的溫度，藍(lán)色指示燈對應(yīng)40℃以下的溫度。

所述溫度信號采集器將溫度檢測信號輸入到中央控制器的輸入端，三個指示燈通過顯示控制模塊與中央控制器的三個輸出腳相連，輸出腳輸出信號到顯示控制模塊，中央控制器根據(jù)溫度信號采集器輸入的溫度檢測信號驅(qū)動對應(yīng)的輸出腳輸出高電平，從而通過顯示控制模塊驅(qū)動與該輸出腳相連的指示燈3發(fā)光。

圖3是本實用新型的一個具體實施例電路原理圖，圖中RT表示熱敏電阻，MSP430表示中央控制器控制芯片。

MSP430控制芯片是一種16位超低功耗的混合信號處理器，最大的亮點是低功耗而且速度快，匯編語言用起來很靈活，尋址方式很多，指令很少，容易上手。主要是由于其針對實際應(yīng)用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上。MSP430 控制芯片之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓及靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。

觸摸信號采集器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD233B將杯身感受到的觸摸信號（也就是圖中的觸摸感應(yīng)腳）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入到中央控制器MSP430的輸入端1腳；杯身是通過手觸碰來檢測觸摸信號的，當(dāng)手觸摸到杯身時就有觸摸信號輸出，當(dāng)手沒有觸摸到杯身時就沒有觸摸信號輸出。

溫度信號采集器采用熱敏電阻RT，熱敏電阻RT的阻值會隨著溫度的升高而發(fā)生改變，本實施例里采用的熱敏電阻為正溫度系數(shù)的電阻MZ4型，電阻R3與熱敏電阻RT組成了溫度信號采集器，電阻R3與熱敏電阻RT的連接處與中央控制器MSP430的3腳相連，當(dāng)溫度發(fā)生變化，熱敏電阻RT的阻值也隨著發(fā)生變化，并將溫度檢測信號輸入到中央控制器MSP430的輸入端3腳，通過中央控制器MSP430的輸出端14、15、16腳輸出信號到指示燈LED，杯中水溫不同溫度檢測信號輸出數(shù)值就不同，中央控制器MSP430的輸入端3腳輸入電壓的大小決定了輸出端14、15、16腳中哪個腳輸出高電平，從而通過指示燈LED顯示出相應(yīng)的顏色。

中央控制器MSP430的4、5、6、7、9、10、11、12腳輸出BCD碼到2位LED數(shù)碼顯示屏（型號2821），顯示此時杯中水溫。

LED數(shù)碼顯示屏的顯示溫度范圍為0-99°。