淺談多功能的智能飲水機(jī)

梅夢瑤

（哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院，山東威海，264300）

關(guān)鍵字:智能飲水機(jī)；預(yù)測模型；單片機(jī)控制；溫度傳感器

1　多功能智能飲水機(jī)的設(shè)計

1.1　溫度顯示功能

通過帶電阻液晶屏ILI9341智能顯示通過DH11測得的溫度，并且通過可操作液晶屏實現(xiàn)良好的人機(jī)交互功能，可直接控制出水溫度，可以直接使用戶喝到溫度適合的水。

1.2　超聲波消毒

利用單片機(jī)技術(shù)對飲水機(jī)內(nèi)部及放置在飲水機(jī)里的杯具進(jìn)行殺菌消毒，使之始終保持無菌狀態(tài)。當(dāng)用戶接水時，利用超聲波技術(shù)，首先對接水杯子的清洗，避免不想洗杯子，造成水杯因細(xì)菌太多而對人體造成傷害。

1.3　云智能方面

通過對飲水機(jī)加入智能硬件，進(jìn)行編程開發(fā)，設(shè)置手機(jī)智能飲水機(jī)APP運(yùn)用，通過APP對飲水機(jī)操作，設(shè)定相應(yīng)的飲水溫度，實現(xiàn)在回家之前可以對飲水機(jī)進(jìn)行加熱或制冷操作，使用戶在回家后可以接到合適溫度的水，并且對于做飯用水時，不用費(fèi)時燒水，飲水機(jī)中的水可以直接利用，避免浪費(fèi)時間。

1.4　兒童防護(hù)功能

利用紅外檢測功能可以對用戶身體進(jìn)行測量，若用戶身高低于1.4m，則斷定為兒童，自動將當(dāng)前的前景進(jìn)行反饋到APP上，用戶通過手機(jī)則可以判斷是否需要關(guān)閉或者開啟飲水機(jī)，防止兒童因不正確使用飲水機(jī)造成燙傷或其他傷害。

1.5　可控斷電功能

用戶可通過手機(jī)與飲水機(jī)經(jīng)APP進(jìn)行信息交流，在不使用飲水機(jī)時關(guān)閉飲水機(jī)，防止電力的浪費(fèi)，并且可以提高飲水機(jī)的使用壽命。

1.6　人體控制功能

多功能飲水機(jī)還包括用于對人體發(fā)出紅外信號的熱釋電模塊。其中控制芯片對人體進(jìn)行熱釋電檢測，當(dāng)連續(xù)一定檢測到人體信號時，飲水機(jī)就會進(jìn)入工作，進(jìn)行加熱和制冷設(shè)備。

1.7　加熱制冷控制

多功能飲水機(jī)包括熱飲溫度傳感器、冷飲溫度傳感器、顯示模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、電位器和按鍵模塊。其中的溫度傳感器用于檢測冷、熱飲的溫度；顯示器用于顯示實時溫度和飲水機(jī)的工作狀態(tài)；利用AD轉(zhuǎn)換器和電位器連接在一起可實現(xiàn)的功能，用戶可以通過按鍵來對冷、熱飲進(jìn)行溫度設(shè)定，這對傳統(tǒng)飲水機(jī)反復(fù)加熱的弊端進(jìn)行改善，既方便又減少能量損耗。同時采用熱交換技術(shù)，飲用溫開水省電80%。采用加厚保溫層，保溫效果好。節(jié)能減耗，還可提高飲水機(jī)的使用壽命。

1.8　自動控制注水量的功能

多功能飲水機(jī)包括紅外檢測模塊、超聲波傳感器模塊和繼電器模塊。接水槽的兩側(cè)設(shè)置有紅外檢測模塊和超聲波傳感器模塊，可對杯子所在高度以及杯內(nèi)液位進(jìn)行檢測，當(dāng)液位高度低于杯高時，可由繼電器控制電磁閥的出水量和出水速度，從而實現(xiàn)自動接滿一杯水的功能。

1.9　安全耐用功能

特設(shè)水電聯(lián)動閥專利技術(shù)，同時打開或關(guān)閉進(jìn)水與出水的專利技術(shù)，并且采用能通大氣的安全閥，使水膽不用承受自來水的壓力，不但杜絕了水膽爆裂的危險，而且大大提高了水膽的使用壽命，使系統(tǒng)在常壓下工作，徹底解決了壓力式智能飲水機(jī)安全隱患問題。

1.10　消毒過濾調(diào)節(jié)功能

過濾水中的有害物質(zhì)，并且在幾個與外界相連的部分利用活性炭等物質(zhì)進(jìn)行隔離，防止空氣中粉塵攜帶的大量微生物，藻類等進(jìn)入飲水機(jī)，對飲用水造成二次污染，內(nèi)置調(diào)節(jié)裝置，智能調(diào)節(jié)水中的鈣鎂離子濃度以及PH值，使本產(chǎn)品可以有效的防止“病從口入”相對于其他同類產(chǎn)品優(yōu)勢明顯。

2　基于智能飲水機(jī)的預(yù)測模型

首先通過搜集飲水機(jī)的使用情況，其次建立對各種模型進(jìn)行深入了解的基礎(chǔ)上，最后用灰色預(yù)測模型對大部分家庭應(yīng)用智能飲水機(jī)后的銷售情況進(jìn)行預(yù)測研究。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，利用以往的智能化產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)為已知信息，本文主要以智能手環(huán)、智能手表等的銷售數(shù)據(jù)為例，以時間為狀態(tài)變量，預(yù)測智能飲水機(jī)發(fā)售之后的近幾年銷量的發(fā)展趨勢。因此本文采用灰色預(yù)測模型具有較好說服度。

首先查閱飲水機(jī)的潛在價值，發(fā)現(xiàn)大部分的家庭著重于飲用桶裝水，沒有用飲水機(jī)的習(xí)慣，這與飲水機(jī)的宣傳力度有關(guān)。根據(jù)相關(guān)研究預(yù)測得到，在前兩年出現(xiàn)不盈利的情況，在第三年開始盈利，并且在5年內(nèi)實現(xiàn)南方地區(qū)的全覆蓋，接著隨著其他智能產(chǎn)品的出現(xiàn)，智能飲水機(jī)可能會被取代，查閱往年類似產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，以及利用“主觀”概率的方法，使用MATLAB軟件，得到以下市場調(diào)查走勢圖（僅表示增長趨勢的產(chǎn)品銷量情況）。

3　結(jié)語

今后可以著重研究人機(jī)工程學(xué)的智能飲水機(jī)，人機(jī)工程學(xué)是在人-飲水機(jī)-環(huán)境三方面對智能飲水機(jī)進(jìn)行研究，通過闡述該方面的理論，可以使人們更為快速接受智能化的飲水機(jī)，并且對環(huán)境方面的影響也相應(yīng)得到研究，正符合現(xiàn)代化的社會理念。