盲人水杯

◆杭州綠城育華親親學校 齊彥睿

視障人士看不見物體，往杯子里倒熱水時可能燙到手，所以我決定為他們專門設計一種特殊的水杯。

設計思路

設計草圖

杯內圓柱體：

1.圓柱體壁厚3毫米～5毫米，內置磁浮球開關，用來感應液面高度。

2.圓柱體底部有一個進水孔，確保杯子里的水可以快速流入圓柱體，杯內水位和圓柱體內水位一致。

3.圓柱體內的圓環(huán)用于固定磁浮球開關，上面留一個出氣小口。

4.圓柱體與水杯手柄連接處留兩個小孔，作為正負極電線的穿孔。

串聯電路：

報警程序：

打開開關，蜂鳴器連通，持續(xù)發(fā)出尖銳的警報聲。

往杯內倒水，等水位到達設定高度，磁浮球開關斷開，整個電路處于斷開狀態(tài)，警報聲停止。

制作并改進作品

用3D打印機制作杯體、圓柱體、圓環(huán)和手柄等，購買相關配件，組裝出第一代作品。

不足之處：

1.沒有杯蓋，不能很好地防塵和保溫。

2.3D打印材料不環(huán)保，也不耐高溫，對人體有害，可改用環(huán)保材料。

3.控制開關小，考慮把開關裝在杯子底部，只要往下按壓杯子就能輕松打開開關。

4.沒有妥善隔離水電，杯中液體易腐蝕電路元件，而電路元件會慢慢釋放有害物質，危害人體健康。

據此，我對作品進行改進：采用不銹鋼內膽，在外面套上塑料殼，將主板和電路元件等安裝在杯底和杯子手柄內，另外加裝MQ4甲烷感應器、紅外線液位傳感器、遙控組件等，制成了第二代作品。

焊接元件及連接電路

杯底電路圖 作品實物圖

作品功能

1.當水位超過設定好的水位線，紅外線液位傳感器上的液位感應探頭接觸到水，就會發(fā)出提示音，提醒視障人士停止倒水。

2.水杯裝有電磁波接收器，還配有一個迷你遙控器，類似車鑰匙。視障人士可以將遙控器掛在腰間，輕輕一按上面的按鈕，水杯不管在何處都會響起好聽的音樂聲，音樂單次持續(xù)播放兩分鐘，方便視障人士聽聲辨位，找到水杯。視障人士可以多次按下遙控器的按鈕。

3.語音播報當前水溫。按下水杯手柄上的按鈕，水杯就會播報杯內所裝液體的溫度，當溫度太高或太低時，都會提醒視障人士注意，以免被熱水燙到或喝下太冷的水引起腸胃不適。

根據人體對水溫的感知程度，將水溫劃分為四個等級：水很燙（81℃～100℃）、水溫偏高（56℃～80℃）、水溫適宜（31℃～55℃）、水溫偏涼（0℃～30℃）。

4.監(jiān)測室內燃氣泄漏情況。MQ4甲烷感應器全天候處于監(jiān)測狀態(tài)，靈敏度高，一旦監(jiān)測到室內甲烷濃度高就會發(fā)出警報聲，直到甲烷濃度降至安全值才停止。

另外，水杯手柄內裝有鋰電池，可充電，手柄上預留了充電口，還配有配套的充電線，無需更換電池。