基于oneNET平臺的智能熱水杯的設計

高源 李姿* 沈陽工學院

1 設計背景

生活中的人們很少會注意到自己每天飲水量的多少，其實人體每天都需要定量的水分，不然會增加心臟疾病的發生，如何計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水的溫度有時候過涼有時候過熱，這也會引發腸胃疾病的發生，如何實時保持水溫也是我們需要解決的問題。

2 設計原理

智能水杯是以STC98C51單片機為核心，利用外部模塊的配合，實現實時保持水溫與計算每日的飲水量，通過oneNET建立數據平臺實現數據交互，本次設計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，穩定的特點。

2.2 壓力傳感器

該傳感器可以通過形變來計算出壓力的大小，本次設計中該模塊通過檢測杯子的重量來分析出杯內剩余的水量，根據水量的變化計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，可以通過單片機或用戶在手機上發出的信號來對杯中的水進行加熱。

2.4 WiFi模塊

本次設計采用WiFi模塊的型號為ESP8266，該模塊通過互聯網來與oneNET平臺實現通訊，用戶可以使用手機登錄該平臺，通過該平臺向水杯發送命令(加熱到某一溫度)。

2.5 顯示模塊

本次設計所使用的顯示模塊為LCD1602液晶顯示器，該顯示器是為了顯示水杯的水量、水溫和時間。

圖2 智能水杯的系統框圖

3 結論

本次設計的智能水杯可以通過水杯的重量檢測出人體飲水的情況并記錄到單片機中，單片機內部具有時鐘系統，可以準確的記錄時間(每24時清除一次數據)溫度傳感器可以檢測水杯中的水溫，當水溫低于一定程度時就會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來控制水溫，智能水杯中具有WiFi模塊，可以與oneNET平臺實現數據交互，用戶可以通過手機登陸該平臺發送指令(如發送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平臺的應用數據展示