智能水杯底座的優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為人們的生活以及工作帶來了較大的變化。智能水杯底座設(shè)計(jì)融入了先進(jìn)了設(shè)計(jì)理念，并利用科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能水杯底座的各項(xiàng)功能，但是智能水杯底座還存在不足之處，因此本文主要探討了智能水杯底座的優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要為相關(guān)工作者提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】：智能；水杯底座；優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)水質(zhì)提出了更高的要求，因此智能水杯底座引起了人們的廣泛關(guān)注，智能水杯底座能夠?qū)λ疁剡M(jìn)行調(diào)節(jié)以及檢測(cè)，同時(shí)具備語音提醒功能，可以為人們使用提供更高便利的條件，但是目前智能水杯底座的外觀及功能仍然存在許多的不足，因此還應(yīng)對(duì)智能水杯底座進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，使得智能水杯底座面向大眾。

1智能水杯的結(jié)構(gòu)組成

智能水杯底座由多部分組成，即控制系統(tǒng)、檢測(cè)裝置、提醒裝置、控溫裝置、現(xiàn)實(shí)裝置以及發(fā)電裝置等等。（1）控制系統(tǒng)。智能水杯底座的控制系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部分為 stc89c51 單片機(jī)，另一部分為外圍電路。（2）檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)主要的指的是18b20 溫度傳感器。（3）提醒裝置。提醒裝置采用的無源蜂鳴器。（4）顯示裝置。顯示裝置主要包括兩個(gè)部分，一部分為5110顯示器，另一部分為一排LED燈。（5）控溫裝置。控溫裝置也由兩部分組成，一部分為制冷片，另一部分為變流電路及其開關(guān)。（6）電源控制裝置。該裝置主要采用六腳開關(guān)。（7）發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)主要有兩部分組成，一部分為溫差發(fā)電片，另一部分為蓄電池。（8）充電系統(tǒng)。充電系統(tǒng)主要有USB插口、直流變壓器以及蓄電池。

2智能水杯底座的功能

智能水杯底座主要有五大功能，即水溫調(diào)節(jié)、水溫檢測(cè)、語音提醒、節(jié)能減排以及一座多用等功能。

（1）水溫檢測(cè)：智能水杯底座設(shè)置了單片機(jī)，它可以對(duì)溫度傳感器進(jìn)行有效的控制，以此完成對(duì)水杯底部溫度測(cè)量，通過顯示燈以及流水燈，可以獲得水杯底部溫度測(cè)量結(jié)果。

（2）水溫調(diào)節(jié)。在水杯底座上，設(shè)置了制冷片，利用制冷片，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的有效控制。同時(shí)制冷片調(diào)節(jié)的較為及時(shí)，對(duì)于預(yù)定溫度的水，可以在短時(shí)間內(nèi)喝到。

（3）語音提醒。人們?cè)谠O(shè)置給水杯設(shè)定一定的溫度值，蜂鳴器會(huì)在水杯中的水達(dá)到要求，進(jìn)行語音提醒，這樣人們可以及時(shí)喝到水。

（4）節(jié)能減排。水杯中水溫與外部環(huán)境存在一定的溫度差，在底座上的溫差發(fā)電片，可以利用這一溫差進(jìn)行發(fā)電，并在蓄電池中將這種電能儲(chǔ)存好，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

（5）一座多用。智能水杯可以實(shí)現(xiàn)一座多用，具有良好的通用性，即使是普通水杯，可以將其轉(zhuǎn)變成智能水杯。

3智能水杯底座的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1外觀的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了使得智能水杯更加的吸引人，應(yīng)該增加智能水杯外觀多樣化的設(shè)計(jì)，可以滿足不同人群對(duì)智能水杯的不同需求。所以在設(shè)計(jì)智能水杯外觀時(shí)，可以按照家庭和辦公進(jìn)行設(shè)計(jì)，家庭類人群主要有學(xué)生型、兒童型以及老人型等等，在設(shè)計(jì)兒童類型的智能水杯，可以將卡通元素融到外觀設(shè)計(jì)中，學(xué)生類型的智能水杯設(shè)計(jì)，可以將其設(shè)計(jì)成既能夠承載底座功能，還可以將其底座設(shè)計(jì)撐筆筒，這樣方便學(xué)生房筆，對(duì)于老人型智能水杯的設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)安全元素，應(yīng)方便老人進(jìn)行使用。辦公類使用類型，可以分為兩個(gè)場(chǎng)合進(jìn)行設(shè)計(jì)，一部分是在公共場(chǎng)合使用的智能型水杯底座，此類水杯底座要求要簡(jiǎn)介大方，另一部分是在個(gè)人辦公時(shí)使用的智能水杯底座，此類水杯底座要求方便。

在設(shè)計(jì)智能水杯底座時(shí)，總體上上部為圓柱形空腔，在設(shè)計(jì)空腔時(shí)，應(yīng)根據(jù)水杯大小，合理確定空腔大小，將溫差發(fā)電片、制冷片以及溫度傳感器應(yīng)設(shè)置在空腔底部，在底座不放置水杯時(shí)，可以對(duì)溫度傳感器進(jìn)行壓縮，使其縮到圓柱形空腔中，同時(shí)在智能水杯底座上部，還設(shè)置了音樂開關(guān)、總開關(guān)以及顯示燈。并將制冷片開關(guān)、溫度調(diào)節(jié)按鍵、液晶顯示器等設(shè)置底座側(cè)面。

3.2功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.1水溫檢測(cè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于水杯底部溫度，傳統(tǒng)水杯底座在測(cè)量時(shí)，測(cè)量誤差較大，這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)水杯底座采用的材料都比較厚，所以在對(duì)智能水杯底座進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)立三個(gè)溫度傳感器，不僅能夠?qū)λ鬃M(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還能夠?qū)Ρ觽?cè)面進(jìn)行溫度測(cè)量，這樣大大增加了水溫檢測(cè)的準(zhǔn)確度，但是溫度傳感器主要是對(duì)杯外的溫度進(jìn)行測(cè)量，所以仍然存在一定的誤差，所以可以設(shè)施水溫誤差調(diào)節(jié)模塊，使用者對(duì)杯內(nèi)和杯外的水溫進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，獲得一定的誤差后，可以利用底座以及電腦連接，將溫度測(cè)試中的誤差消除掉，這樣可以測(cè)量溫度的準(zhǔn)確性。

3.2.2溫度調(diào)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在溫度調(diào)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)采用核心的制冷片，并將其設(shè)置子底座上部，同時(shí)還應(yīng)在制冷片上面設(shè)置導(dǎo)熱薄片，其主要目的能夠使得杯內(nèi)達(dá)到迅速水升溫或者降溫的效果，這樣使用者就能很快喝到適度溫度的水。由于導(dǎo)熱薄片主要加入了導(dǎo)熱性能較好的填充材料，因此使得導(dǎo)熱薄片具有良好的導(dǎo)熱性能，同時(shí)還具有良好的凹凸面吻合性，這樣對(duì)于不同的水杯底面，水杯底座都能夠適應(yīng)。

3.2.3語音提醒的優(yōu)化設(shè)計(jì)

智能水杯底座的語音功能的實(shí)現(xiàn)，主要依賴于語音控制模塊，該模塊還具有MP3功能。在設(shè)計(jì)語音提示，使用者可以選擇自己喜歡的音樂用來提醒自己。使用者可以根據(jù)自己的需求，提前設(shè)置喝水時(shí)間以及需水量。當(dāng)?shù)绞褂谜咴O(shè)置的飲水時(shí)間，語音提示就可以發(fā)出提示音樂，這樣就使得智能水杯底座更加的智能，而且由于語音控制模塊還具有MP3功能，因此還可以用語音控制模塊欣賞歌曲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能水杯底座的一座多用。

總結(jié)：

隨著人們生活水平的不斷提高，人們?cè)絹碓阶⒅亟】祮栴}，因此智能水杯底座得到了人們的關(guān)注，但是目前我國市場(chǎng)水杯底座幾乎處于空白，因此還應(yīng)加強(qiáng)的智能水杯底座的不斷研究，不斷完善智能水杯底座的相應(yīng)功能，進(jìn)而更好的為人們進(jìn)行服務(wù)，使得智能水杯能夠得到人們的認(rèn)可，進(jìn)而促進(jìn)智能水杯底座的發(fā)展。

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