智能水杯的溫度檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫度檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種智能水杯的溫度檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對生活品質(zhì)的要求日益提高，智能水杯方興未艾?，F(xiàn)有技術(shù)中的智能水杯多提供了提示使用者飲水量的功能，而水杯中水的溫度的調(diào)節(jié)仍然主要依賴于水杯自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)，例如部件之間的密封性、部件的材質(zhì)的耐熱耐寒性質(zhì)、氣孔的散熱控制等。然而，這些結(jié)構(gòu)雖然能夠使水溫保持一定溫度較長時間或者盡快地降低溫度，但無法做到準(zhǔn)確控制，更無法調(diào)整。
[0003]經(jīng)檢索，現(xiàn)有的智能水杯已經(jīng)設(shè)計出了一些溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)。例如，申請?zhí)枮镃N201310281539.4的中國發(fā)明專利申請公開了一種可調(diào)溫水杯，包括杯柄、內(nèi)杯體、外杯體，內(nèi)杯體安裝在外杯體內(nèi)，杯柄安裝在外杯體外側(cè)，還包括控制面板、溫度感應(yīng)器、加熱塊、控制器、電源、風(fēng)扇，控制面板設(shè)置在外杯體上，控制面板上設(shè)有顯示屏幕，溫度感應(yīng)器安裝在內(nèi)杯體上，加熱塊、控制器、電源、風(fēng)扇設(shè)置在外杯體底部，電源通過控制器分別與控制面板、溫度感應(yīng)器、加熱塊、風(fēng)扇連接。有益效果是通過溫度感應(yīng)器測量杯中水溫，并將結(jié)果反映在顯示屏幕上，人們根據(jù)需要通過控制面板設(shè)定溫度，通過控制器使加熱塊、風(fēng)扇完成相應(yīng)的動作過程，實(shí)現(xiàn)對水的加熱或降溫，方便人們飲用。
[0004]然而，這些溫度控制功能無法實(shí)現(xiàn)使用者任意調(diào)整溫度的要求，且對于手工(相對于通過程序自動控制加熱或冷卻一定溫度的情況)調(diào)整單元在長時間使用的情況下會降低靈敏度，從而導(dǎo)致使用者向智能水杯提供的溫度控制信號產(chǎn)生偏差，造成使用者失去信心，嚴(yán)重影響了智能水杯的推廣和預(yù)期使用效果。
[0005]此外，現(xiàn)有的智能水杯溫度檢測方法大多是直接利用溫度傳感器，而在帶有調(diào)溫的智能水杯中直接利用溫度傳感器的檢測方式無法準(zhǔn)確地反映杯內(nèi)承裝的液體的溫度，這樣，帶有調(diào)溫功能的智能水杯何時停止加熱或冷卻的控制將變得不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了提高智能水杯對其內(nèi)盛裝的液體的調(diào)溫控制能力，本發(fā)明提供了一種智能水杯的溫度檢測方法，該檢測方法基于具有散熱單元的智能水杯且包括如下步驟:
[0007](I)獲得表示使用者期望溫度的信號；
[0008](2)利用第一溫度檢測單元獲得當(dāng)前杯內(nèi)承裝的液體的第一溫度；
[0009](3)利用第二溫度檢測單元獲得散熱單元處的第二溫度；
[0010](4)根據(jù)表示使用者期望溫度的信號對杯內(nèi)承裝的液體進(jìn)行加熱或冷卻；
[0011](5)利用第三溫度檢測單元獲得杯內(nèi)承裝的液體的第三溫度，利用第四溫度檢測單元獲得散熱單元處的第四溫度，并根據(jù)所述第一溫度、第二溫度、第三溫度和第四溫度獲得最終溫度?目息。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一溫度檢測單元、第二溫度檢測單元、第三溫度檢測單元和第四溫度檢測單元中至少部分地采用金屬溫度探頭。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一溫度檢測單元和第三溫度檢測單元采用PtlOO溫度傳感器。
[0014]進(jìn)一步地，所述智能水杯還包括:
[0015]人機(jī)交互接口，用于接收表示使用者期望溫度的觸摸動作并產(chǎn)生與該動作相應(yīng)的調(diào)溫電信號；
[0016]加熱單元，用于對杯內(nèi)盛裝的液體進(jìn)行加熱；
[0017]攪動單元，用于攪動杯內(nèi)盛裝的液體。
[0018]進(jìn)一步地，所述可調(diào)溫智能水杯還包括:控制單元，用于根據(jù)所述調(diào)溫電信號產(chǎn)生對加熱單元或攪動單元的控制信號。
[0019]進(jìn)一步地，所述加熱單元包括:
[0020]數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生加熱電流信號；
[0021 ]至少一個加熱棒，用于根據(jù)所述加熱電流信號進(jìn)行加熱。
[0022I進(jìn)一步地，所述攪動單元包括:
[0023]數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述控制信號產(chǎn)生攪動電流信號；
[0024]至少一個攪動馬達(dá)，用于根據(jù)所述攪動電流信號對杯內(nèi)盛裝的液體進(jìn)行攪動。
[0025]進(jìn)一步地，所述散熱單元包括:
[0026]至少一個散熱孔，用于散發(fā)杯內(nèi)的熱量；
[0027]與所述散熱孔適配的擋板，用于控制所述散熱孔的開合大??；
[0028]擋板驅(qū)動馬達(dá)，用于根據(jù)所述攪動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動所述擋板的開合大小。
[0029]進(jìn)一步地，所述步驟(5)包括:
[0030](51)當(dāng)所述加熱單元啟動后，從第一時刻Tl開始以時間間隔Vl利用第三溫度檢測單元獲得杯內(nèi)承裝的液體的第三溫度，并同時獲得相對應(yīng)時刻的加熱電信號；
[0031](52)當(dāng)所述攪動單元啟動后，從第一時刻Tl開始以時間間隔Vl多次地利用第四溫度檢測單元獲得散熱單元處的第四溫度，并同時獲得相對應(yīng)時刻的攪動電信號；
[0032](53)通過上述各個相同時刻獲得的第三溫度和第四溫度對應(yīng)地相減，獲得溫度差;
[0033](54)建立上述各個時刻和溫度差之間的擬合函數(shù)關(guān)系；
[0034](55)根據(jù)所述擬合函數(shù)關(guān)系，預(yù)測達(dá)到期望溫度所需的時間。
[0035]本發(fā)明的有益效果是:能夠根據(jù)杯內(nèi)液體的溫度以及散熱孔的溫度準(zhǔn)確地估計智能水杯調(diào)溫至期望溫度所需的時間，同時，本發(fā)明的智能水杯能夠根據(jù)使用者的觸控靈敏地接收到使用者期望調(diào)整的溫度信息，并且不受旋鈕等常見控制器件隨著使用時間的增加而出現(xiàn)調(diào)溫不準(zhǔn)確的問題的影響;此外，還能夠準(zhǔn)確地接收到使用者期望的溫度信息，從而使得水杯的加熱和/或冷卻單元能夠準(zhǔn)確地調(diào)整杯內(nèi)盛裝的液體的溫度;最后，本發(fā)明還能夠在杯內(nèi)盛裝液體溫度超過期望溫度時對液體進(jìn)行迅速降溫，無需使用者等待較長時間，并克服了現(xiàn)有技術(shù)中一般偏重于對液體升溫而無法有效降溫的傳統(tǒng)智能水杯的弊端。
【附圖說明】
[0036]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)溫智能水杯的結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的智能水杯溫度檢測方法的流程框圖。
[0038]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的溫度傳感器及其相關(guān)電路。
[0039]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的人機(jī)交互接口的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可調(diào)溫智能水杯包括:人機(jī)交互接口、至少一個溫度傳感器、加熱單元以及攪動單元。其中，人機(jī)交互接口用于接收表示使用者期望溫度的觸摸動作并產(chǎn)生與該動作相應(yīng)的調(diào)溫電信號;至少一個溫度傳感器用于檢測杯內(nèi)盛裝的液體的溫度;加熱單元用于對杯內(nèi)盛裝的液體進(jìn)行加熱;攪動單元用于攪動杯內(nèi)盛裝的液體。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述溫度傳感器采用金屬溫度探頭。這樣，有利于延長智能水杯的溫度探頭的耐用性并提高溫度檢測精度。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，所述溫度傳感器采用PtlOO溫度傳感器，例如，選用測量范圍為0_100°C的鉑熱電阻。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例，所述可調(diào)溫智能水杯還包括控制單元，用于根據(jù)所述調(diào)溫電信號產(chǎn)生對加熱單元或攪動單元的控制信號。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，控制單元采用MSP430F430單片機(jī)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是還可以采用其他類型的單片機(jī)、ARM處理器、CPLD等器件作為控制單元使用。其電路連接的具體形式在此不再一一闡述。優(yōu)選地，所述控制單元輸出到加熱單元和/或攪動單元的控制信號為數(shù)字信號。這樣的好處是能夠避免模擬信號產(chǎn)生的輻射以及提高控制信號的抗干擾能力，從而在電磁環(huán)境復(fù)雜的場合也能夠保證控制信號的精確收發(fā)和正確處理。
[0043]如圖2所示，表示了本發(fā)明的溫度檢測方法的流程圖，該檢測方法優(yōu)選地基于上述智能水杯且包括如下步驟:
[0044](I)獲得表示使用者期望溫度的信號；
[0045](2)利用第一溫度檢測單元獲得當(dāng)前杯內(nèi)承裝的液體的第一溫度；
[0046](3)利用第二溫度檢測單元獲得散熱單元處的第二溫度；
[0047](4)根據(jù)表示使用者期望溫度的信號對杯內(nèi)承裝的液體進(jìn)行加熱或冷卻；
[0048](5)利用第三溫度檢測單元獲得杯內(nèi)承裝的液體的第三溫度，利用第四溫度檢測單元獲得散熱單元處的第四溫度，并根據(jù)所述第一溫度、第二溫度、第三溫度和第四溫度獲得最終溫度?目息。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟(5)包括:
[0050](51)當(dāng)所述加熱單元啟動后，從第一時刻Tl開始以時間間隔Vl利用第三溫度檢測單元獲得杯內(nèi)承裝的液體的第三溫度，并同時獲得相對應(yīng)時刻的加熱電信號；
[0051](52)當(dāng)所述攪動單元啟動后，從第一時刻Tl開始以時間間隔Vl多次地利用第四溫度檢測單元獲得散熱單元處的第四溫度，并同時獲得相對應(yīng)時刻的攪動電信號；
[0052](53)通過上述各個相同時刻獲得的第三溫度和第四溫度對應(yīng)地相減，獲得溫度差;
[0053](54)建立上述各個時刻和溫度差之間的擬合函數(shù)關(guān)系；
[0054](55)根據(jù)所述擬合函數(shù)關(guān)系，預(yù)測達(dá)到期望溫度所需的時間。
[0055]根據(jù)本發(fā)明，所述第一溫度檢測單元、第二溫度檢測單元、第三溫度檢測單元和第四溫度檢測單元中至少部分地采用金屬溫度探頭，且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述第一溫度檢測單元和第三溫度檢測單元采用PtlOO溫度傳感器。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的溫度傳感器及其相關(guān)電路如圖3所示，控制單元與PtlOO溫度傳感器信號調(diào)理電路連接，其中:所述的PtlOO溫度傳感器信號調(diào)理電路由單片式集成芯片XTR105和RCV420組成，單片式集成芯片XTR105的6腳經(jīng)電阻Rcm與PtlOO溫度傳感器信號輸出線I相連，電阻Rcm兩端并