基于oneNET平臺(tái)的智能熱水杯的設(shè)計(jì)

高源 李姿* 沈陽(yáng)工學(xué)院

1 設(shè)計(jì)背景

生活中的人們很少會(huì)注意到自己每天飲水量的多少，其實(shí)人體每天都需要定量的水分，不然會(huì)增加心臟疾病的發(fā)生，如何計(jì)算自己每日的飲水量成了我們需要解決的問題，其次我們每天喝水時(shí)水的溫度有時(shí)候過涼有時(shí)候過熱，這也會(huì)引發(fā)腸胃疾病的發(fā)生，如何實(shí)時(shí)保持水溫也是我們需要解決的問題。

2 設(shè)計(jì)原理

智能水杯是以STC98C51單片機(jī)為核心，利用外部模塊的配合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)保持水溫與計(jì)算每日的飲水量，通過oneNET建立數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，本次設(shè)計(jì)用到的傳感器具體名稱和功能如下：

2.1 溫度傳感器

本次使用的溫度傳感器為DS18b20，它可以檢測(cè)出水杯中的水溫情況，該傳感器是一種小型溫度傳感器，具有精準(zhǔn)，穩(wěn)定的特點(diǎn)。

2.2 壓力傳感器

該傳感器可以通過形變來計(jì)算出壓力的大小，本次設(shè)計(jì)中該模塊通過檢測(cè)杯子的重量來分析出杯內(nèi)剩余的水量，根據(jù)水量的變化計(jì)算出每日的飲水狀況。

2.3 加熱模塊

該模塊是由22V電熱帶、光電耦合器和鋰電池組成，可以通過單片機(jī)或用戶在手機(jī)上發(fā)出的信號(hào)來對(duì)杯中的水進(jìn)行加熱。

2.4 WiFi模塊

本次設(shè)計(jì)采用WiFi模塊的型號(hào)為ESP8266，該模塊通過互聯(lián)網(wǎng)來與oneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通訊，用戶可以使用手機(jī)登錄該平臺(tái)，通過該平臺(tái)向水杯發(fā)送命令(加熱到某一溫度)。

2.5 顯示模塊

本次設(shè)計(jì)所使用的顯示模塊為L(zhǎng)CD1602液晶顯示器，該顯示器是為了顯示水杯的水量、水溫和時(shí)間。

圖2 智能水杯的系統(tǒng)框圖

3 結(jié)論

本次設(shè)計(jì)的智能水杯可以通過水杯的重量檢測(cè)出人體飲水的情況并記錄到單片機(jī)中，單片機(jī)內(nèi)部具有時(shí)鐘系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的記錄時(shí)間(每24時(shí)清除一次數(shù)據(jù))溫度傳感器可以檢測(cè)水杯中的水溫，當(dāng)水溫低于一定程度時(shí)就會(huì)控制加熱模塊加熱水溫至合適溫度，智能水杯還可以通過手機(jī)來控制水溫，智能水杯中具有WiFi模塊，可以與oneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，用戶可以通過手機(jī)登陸該平臺(tái)發(fā)送指令(如發(fā)送51為加熱至51度)控制水杯加熱。

圖1 智能水杯的仿真電路圖

圖3 oneNET平臺(tái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)展示