生活電器
智能水杯方案開發(fā)
冬季來臨,天氣逐漸變得寒冷,外出帶一個智能保溫杯在身邊,但是較長時間過后,保溫杯里的水就會恢復(fù)到常溫的狀態(tài),等想要喝水時水已冷卻。而無線充電智能水杯能將水溫保持在自己設(shè)定的溫度值內(nèi),顯示屏會實時顯示溫度,并且能夠使用太陽能對其內(nèi)部電池充電,而不受無電源充電的限制,解決人們想要的保溫效果以及電源對其充電功能的局限性。在冬季,保溫杯隨著時間的推移也就變回了常溫狀態(tài)。針對這一問題,主要研究保溫杯的自動加熱、溫度設(shè)置設(shè)計,因為是自動加熱,所以其充電設(shè)計也顯得尤為重要,為考慮方便節(jié)能,充電模塊主要研究無線充電和太陽能充電設(shè)計。
一、系統(tǒng)總設(shè)計方案
本項目杯子外殼部分裝有太陽能板充電裝置,可對其內(nèi)部電池充電(一般的USB插口也可對其充電);水杯內(nèi)部通過溫度傳感器來測量水溫,杯子外殼設(shè)有LED顯示屏,顯示杯內(nèi)水溫以及設(shè)定的溫度值,實時顯溫度值;人們使用時可以通過溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度,當杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時,電池給加熱器供電使其工作,當水溫達到溫度設(shè)定上限值時,加熱器斷電,這樣就可以將水溫控制在一個使用溫度范圍內(nèi)。
二、硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.充電模塊
本設(shè)計有兩種充電模式:
(1)太陽能充電部分
主要由4塊16V太陽能板組成,使陽光對太陽能板的照射通過
內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動為內(nèi)部電池充電。
(2)以USB為主來進行充電。
本產(chǎn)品還是以USB充電為主。
2.溫度控制模塊
本部分主要由HT-1型溫度傳感器來進行溫度的測量,把信號傳
遞給溫度控制儀,根據(jù)溫度信號我們來設(shè)定一個適合自己需要保持
的溫度值,使 LED顯示屏進行實時顯示溫度。
其優(yōu)點:
(1)使用方便、簡單。
(2)可以直接通過顯示屏顯示溫度。
(3)價格便宜、比較節(jié)能。
3.加熱模塊
本部分的加熱器件是12V直流加熱器,通過溫度控制儀來進行
加熱器的工作與否。
其優(yōu)點:
(1)具有恒定溫度、可調(diào)溫度、自動控制溫度的特性;
(2)加熱時沒有發(fā)紅現(xiàn)象、無明火、安全可靠;
(3)重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝;
(4)使用壽命長;
(5)具有節(jié)能功能。
三、主要模塊電路
(1)首先需要自己通過溫度設(shè)置,設(shè)置一個最低溫度和最高溫度,當水溫小于最低溫度,加熱模塊開始加熱,超過最大溫度停止加熱。無線充電模塊主要是通過一個發(fā)射模塊和一個接收模塊來進行對保溫杯內(nèi)部電池充電,太陽能充電部分主要由4塊16V太陽能板組成,使陽光對太陽能板的照射通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動為內(nèi)部電池充電(如圖)。
(2)發(fā)射模塊由555電路構(gòu)成其驅(qū)動器。當電源電壓Vcc供電于發(fā)發(fā)射模塊電路時,由發(fā)射模塊電路仿真電路可知,此時電路中的電容C1達到三分之一驅(qū)動電壓開始充電,在電容C1充電時,驅(qū)動電路輸出端輸出高電平;
四、系統(tǒng)功能預(yù)測
(1)通過無線充電模塊對內(nèi)部電池充電。
(2)太陽能對其內(nèi)部電池充電。
(3)USB插口可對其內(nèi)部電池充電。
(4)保溫溫度根據(jù)自己所需而設(shè)定。
(5)LED顯示屏顯示杯內(nèi)溫度和所設(shè)
本項目杯子外殼部分裝有太陽能板充電裝置,可對其內(nèi)部電池充電(一般的USB插口也可對其充電);水杯內(nèi)部通過溫度傳感器來測量水溫,杯子外殼設(shè)有LED顯示屏,顯示杯內(nèi)水溫以及設(shè)定的溫度值,實時顯示溫度值;人們使用時可以通過溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度,當杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時,電池給加熱器供電使其工作,當水溫達到溫度設(shè)定上限值時,加熱器斷電,這樣就可以將水溫控制在一個使用溫度范圍內(nèi)。
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