冬季來(lái)臨,天氣逐漸變得寒冷,外出帶一個(gè)智能保溫杯在身邊,但是較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)后,保溫杯里的水就會(huì)恢復(fù)到常溫的狀態(tài),等想要喝水時(shí)水已冷卻。而無(wú)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?xí)?shí)時(shí)顯示溫度,并且能夠使用太陽(yáng)能對(duì)其內(nèi)部電池充電,而不受無(wú)電源充電的限制,解決人們想要的保溫效果以及電源對(duì)其充電功能的局限性。在冬季,保溫杯隨著時(shí)間的推移也就變回了常溫狀態(tài)。針對(duì)這一問(wèn)題,主要研究保溫杯的自動(dòng)加熱、溫度設(shè)置設(shè)計(jì),因?yàn)槭亲詣?dòng)加熱,所以其充電設(shè)計(jì)也顯得尤為重要,為考慮方便節(jié)能,充電模塊主要研究無(wú)線充電和太陽(yáng)能充電設(shè)計(jì)。
一、系統(tǒng)總設(shè)計(jì)方案
本項(xiàng)目杯子外殼部分裝有太陽(yáng)能板充電裝置,可對(duì)其內(nèi)部電池充電(一般的USB插口也可對(duì)其充電);水杯內(nèi)部通過(guò)溫度傳感器來(lái)測(cè)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(shí)時(shí)顯溫度值;人們使用時(shí)可以通過(guò)溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度,當(dāng)杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時(shí),電池給加熱器供電使其工作,當(dāng)水溫達(dá)到溫度設(shè)定上限值時(shí),加熱器斷電,這樣就可以將水溫控制在一個(gè)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(jì)有兩種充電模式:
(1)太陽(yáng)能充電部分
主要由4塊16V太陽(yáng)能板組成,使陽(yáng)光對(duì)太陽(yáng)能板的照射通過(guò)
內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)為內(nèi)部電池充電。
(2)以USB為主來(lái)進(jìn)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(lái)進(jìn)行溫度的測(cè)量,把信號(hào)傳
遞給溫度控制儀,根據(jù)溫度信號(hào)我們來(lái)設(shè)定一個(gè)適合自己需要保持
的溫度值,使 LED顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示溫度。
其優(yōu)點(diǎn):
(1)使用方便、簡(jiǎn)單。
(2)可以直接通過(guò)顯示屏顯示溫度。
(3)價(jià)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(guò)溫度控制儀來(lái)進(jìn)行
加熱器的工作與否。
其優(yōu)點(diǎn):
(1)具有恒定溫度、可調(diào)溫度、自動(dòng)控制溫度的特性;
(2)加熱時(shí)沒(méi)有發(fā)紅現(xiàn)象、無(wú)明火、安全可靠;
(3)重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝;
(4)使用壽命長(zhǎng);
(5)具有節(jié)能功能。
三、主要模塊電路
(1)首先需要自己通過(guò)溫度設(shè)置,設(shè)置一個(gè)溫度和溫度,當(dāng)水溫小于溫度,加熱模塊開(kāi)始加熱,超過(guò)溫度停止加熱。無(wú)線充電模塊主要是通過(guò)一個(gè)發(fā)射模塊和一個(gè)接收模塊來(lái)進(jìn)行對(duì)保溫杯內(nèi)部電池充電,太陽(yáng)能充電部分主要由4塊16V太陽(yáng)能板組成,使陽(yáng)光對(duì)太陽(yáng)能板的照射通過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)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(dòng)器。當(dāng)電源電壓Vcc供電于發(fā)發(fā)射模塊電路時(shí),由發(fā)射模塊電路仿真電路可知,此時(shí)電路中的電容C1達(dá)到三分之一驅(qū)動(dòng)電壓開(kāi)始充電,在電容C1充電時(shí),驅(qū)動(dòng)電路輸出端輸出高電平;當(dāng)電容C1兩端電壓達(dá)到三分之二驅(qū)動(dòng)電壓
四、系統(tǒng)功能預(yù)測(cè)
(1)通過(guò)無(wú)線充電模塊對(duì)內(nèi)部電池充電。
(2)太陽(yáng)能對(duì)其內(nèi)部電池充電。
(3)USB插口可對(duì)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(xiàng)目杯子外殼部分裝有太陽(yáng)能板充電裝置,可對(duì)其內(nèi)部電池充電(一般的USB插口也可對(duì)其充電);水杯內(nèi)部通過(guò)溫度傳感器來(lái)測(cè)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(shí)時(shí)顯示溫度值;人們使用時(shí)可以通過(guò)溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度,當(dāng)杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時(shí),電池給加熱器供電使其工作,當(dāng)水溫達(dá)到溫度設(shè)定上限值時(shí),加熱器斷電,這樣就可以將水溫控制在一個(gè)使用溫度范圍內(nèi)。