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冬季來(lái)臨，天氣逐漸變得寒冷，外出帶一個(gè)智能保溫杯在身邊，但是較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)后，保溫杯里的水就會(huì)恢復(fù)到常溫的狀態(tài)，等想要喝水時(shí)水已冷卻。而無(wú)線充電智能水杯能將水溫保持在自己設(shè)定的溫度值內(nèi)，顯示屏?xí)?shí)時(shí)顯示溫度，并且能夠使用太陽(yáng)能對(duì)其內(nèi)部電池充電，而不受無(wú)電源充電的限制，解決人們想要的保溫效果以及電源對(duì)其充電功能的局限性。在冬季，保溫杯隨著時(shí)間的推移也就變回了常溫狀態(tài)。針對(duì)這一問(wèn)題，主要研究保溫杯的自動(dòng)加熱、溫度設(shè)置設(shè)計(jì)，因?yàn)槭亲詣?dòng)加熱，所以其充電設(shè)計(jì)也顯得尤為重要，為考慮方便節(jié)能，充電模塊主要研究無(wú)線充電和太陽(yáng)能充電設(shè)計(jì)。

一、系統(tǒng)總設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目杯子外殼部分裝有太陽(yáng)能板充電裝置，可對(duì)其內(nèi)部電池充電（一般的USB插口也可對(duì)其充電）；水杯內(nèi)部通過(guò)溫度傳感器來(lái)測(cè)量水溫，杯子外殼設(shè)有LED顯示屏，顯示杯內(nèi)水溫以及設(shè)定的溫度值，實(shí)時(shí)顯溫度值；人們使用時(shí)可以通過(guò)溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度，當(dāng)杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時(shí)，電池給加熱器供電使其工作，當(dāng)水溫達(dá)到溫度設(shè)定上限值時(shí)，加熱器斷電，這樣就可以將水溫控制在一個(gè)使用溫度范圍內(nèi)。

二、硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.充電模塊

本設(shè)計(jì)有兩種充電模式：

（1）太陽(yáng)能充電部分

主要由4塊16V太陽(yáng)能板組成，使陽(yáng)光對(duì)太陽(yáng)能板的照射通過(guò)

內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)為內(nèi)部電池充電。

（2）以USB為主來(lái)進(jìn)行充電。

本產(chǎn)品還是以USB充電為主。

2.溫度控制模塊

本部分主要由HT-1型溫度傳感器來(lái)進(jìn)行溫度的測(cè)量，把信號(hào)傳

遞給溫度控制儀，根據(jù)溫度信號(hào)我們來(lái)設(shè)定一個(gè)適合自己需要保持

的溫度值，使 LED顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示溫度。

其優(yōu)點(diǎn)：

（1）使用方便、簡(jiǎn)單。

（2）可以直接通過(guò)顯示屏顯示溫度。

（3）價(jià)格便宜、比較節(jié)能。

3.加熱模塊

本部分的加熱器件是12V直流加熱器，通過(guò)溫度控制儀來(lái)進(jìn)行

加熱器的工作與否。

其優(yōu)點(diǎn)：

（1）具有恒定溫度、可調(diào)溫度、自動(dòng)控制溫度的特性；

（2）加熱時(shí)沒(méi)有發(fā)紅現(xiàn)象、無(wú)明火、安全可靠；

（3）重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝；

（4）使用壽命長(zhǎng)；

（5）具有節(jié)能功能。

三、主要模塊電路

（1）首先需要自己通過(guò)溫度設(shè)置，設(shè)置一個(gè)溫度和溫度，當(dāng)水溫小于溫度，加熱模塊開始加熱，超過(guò)溫度停止加熱。無(wú)線充電模塊主要是通過(guò)一個(gè)發(fā)射模塊和一個(gè)接收模塊來(lái)進(jìn)行對(duì)保溫杯內(nèi)部電池充電，太陽(yáng)能充電部分主要由4塊16V太陽(yáng)能板組成，使陽(yáng)光對(duì)太陽(yáng)能板的照射通過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)為內(nèi)部電池充電（如圖）。

（2）發(fā)射模塊由555電路構(gòu)成其驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)電源電壓Vcc供電于發(fā)發(fā)射模塊電路時(shí)，由發(fā)射模塊電路仿真電路可知，此時(shí)電路中的電容C1達(dá)到三分之一驅(qū)動(dòng)電壓開始充電，在電容C1充電時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路輸出端輸出高電平；當(dāng)電容C1兩端電壓達(dá)到三分之二驅(qū)動(dòng)電壓

四、系統(tǒng)功能預(yù)測(cè)

（1）通過(guò)無(wú)線充電模塊對(duì)內(nèi)部電池充電。

（2）太陽(yáng)能對(duì)其內(nèi)部電池充電。

（3）USB插口可對(duì)其內(nèi)部電池充電。

（4）保溫溫度根據(jù)自己所需而設(shè)定。

（5）LED顯示屏顯示杯內(nèi)溫度和所設(shè)

本項(xiàng)目杯子外殼部分裝有太陽(yáng)能板充電裝置，可對(duì)其內(nèi)部電池充電（一般的USB插口也可對(duì)其充電）；水杯內(nèi)部通過(guò)溫度傳感器來(lái)測(cè)量水溫，杯子外殼設(shè)有LED顯示屏，顯示杯內(nèi)水溫以及設(shè)定的溫度值，實(shí)時(shí)顯示溫度值；人們使用時(shí)可以通過(guò)溫度設(shè)定按鈕自行設(shè)定自己需要的溫度，當(dāng)杯子里面的水溫降到我們所設(shè)定的溫度下限值時(shí)，電池給加熱器供電使其工作，當(dāng)水溫達(dá)到溫度設(shè)定上限值時(shí)，加熱器斷電，這樣就可以將水溫控制在一個(gè)使用溫度范圍內(nèi)。