智能水杯

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智能水杯

作者：韩卫雪李明康魏东超

来源：《科技与创新》2014年第14期

摘要：智能水杯是一款基于AT89C52单片机的设计，具有保温、加热、制冷、语音播报等功能。通过热敏电阻控制电路实现加热功能，通过半导体材料的Peltier效应达到制冷目的，从而将水温控制在适宜饮用的范围内；通过ISD1420语音芯片实现语音提醒功能，该功能仅可通过手动按下提醒键来实现，否则芯片不工作；通过单片机编程实现语音提醒功能，当按下开关键，水杯开始工作，待水温达到设定温度时，单片机发出指令实现语音播报。打开水杯杯盖相当于切断总电源，所有系统将停止工作；盖上杯盖，手动按下开关键，水杯开始工作。

关键词：水杯；智能；单片机；语音播报

中图分类号：TM925.5 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）14-0045-02

随着生活水平的提高，人们越来越注重保健，养生成为一大热点话题，而每天补充水分、保持水分以维持人体正常的生理功能是一项最基本的保健养生常识。然而，在竞争激烈的今天，很多人忙于工作，面对杯中的开水常常束手无策，或是继续忙碌将其搁置一旁，或是选择喝下温度不适宜的水，这无疑对自己身体是不负责任的！普通的水杯不能及时提醒人们喝水，也不能调节水温让人们随时有水喝，更不能保证水的温度是适宜饮用的。本文描述的这款智能水杯，专门针对以上情况对普通水杯加以改进，增加了多项功能，使之成为养生的一大帮手，方便人们的生活和工作。

1 产品总体设计

本产品的硬件设计由电源模块、温度采集模块、加热模块、制冷模块、语音模块和LED

显示模块构成。电源模块分为三个小部分：第一部分作为总电源，给单片机供电，使整个系统得以正常运行；另外两个部分分别供电给加热模块和制冷模块，受继电器控制。其余各模块均受单片机控制。电源模块给单片机供电，单片机读取程序并发出指令给温度采集模块，温度传感器将温度反馈给单片机，单片机将采集的数据与设定值相比较，判断并发出指令以控制继电器的闭合或断开，从而给加热模块或制冷模块供电。在数据采集的过程中，单片机会定时发送信息给LED显示模块，即时显示当时的水温。语音模块是受按键开关控制的一个独立模块，只有在打开按键开关后，单片机才会在水温达到设定范围时对语音芯片发送指令，播放语音提醒。各个模块在单片机的核心控制下构成了一个完整的硬件系统，实现产品的各项功能。

1.1 温度采集装置

该部分电路的核心器件为温度传感器AD590，其作用是将温度信号转换成电信号，具有

很好的线性输出特性，温度每上升1 ℃，其电流增加1 μA。通过对水温的采集，传感器将采