基于物联网的智能饮水机系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能饮水机技术领域，具体是基于物联网的智能饮水机系统。


背景技术：

2.随着物联网技术的发展，物联网已经融入到各行各业中，促进各行各业产品快速发展更新，市面上，传统的饮水机大部分功能仅限于烧水保温，相对比较单一，少部分对饮水机的水质、水量和桶装水的信息进行管控，仅仅为使用者提供饮用水的信息，无法更大程度给使用者带来便捷的接水体验，需使用者盯着接水容器直到接水容器接满，智能度不足，并且无法提前得知不同位置饮水机的工作信息，导致使用者去到饮水机打水时，常常会因为无水或者水温不足而寻找其他的饮水机，给使用者带来不便。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供基于物联网的智能饮水机系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供基于物联网的智能饮水机系统，该基于物联网的智能饮水机系统包括：重力检测模块，温度检测模块，主控制模块，超声波检测模块，水流量控制模块，通信模块，报警模块，显示模块；
5.所述重力检测模块，用于检测饮水机上桶装水的重量并输出压力信号，用于放大所述重力检测单元检测的压力信号，用于将放大后的压力信号转换为方波信号；
6.所述温度检测模块，用于检测饮水机加热水的温度并输出温度信号；
7.所述主控制模块，连接所述重力检测模块的输出端和温度检测模块的输出端，用于接收所述方波信号和温度信号，用于输出脉冲信号、控制信号和数据信号；
8.所述超声波检测模块，连接所述主控制模块的第一输出端和第二输入端，用于接收所述脉冲信号并输出超声波信号，用于接收回折的超声波信号并传输给所述主控制模块进行距离检测；
9.所述水流量控制模块，连接所述主控制模块的第三输入端，用于检测饮水机的水流量并传输给所述主控制模块，连接所述主控制模块的第二输出端，用于接收所述控制信号并控制饮水机的水流电磁阀；
10.所述通信模块，连接所述主控制模块的通信端，用于接收所述数据信号并通过物联网与用户终端实现数据通信；
11.所述报警模块，连接所述主控制模块的第三输出端，用于接收所述控制信号并发出报警；
12.所述显示模块，连接所述主控制模块的第四输出端，用于接收并显示主控制模块传输的数据信号。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于物联网的智能饮水机系统采用超声波检测模块可以检测到饮水机上的接水容器在接水时的满溢程度，配合水
流量控制模块可智能的实现接水容器在接满水后的智能停止放水功能，并且采用重力检测模块和温度检测模块智能的检测饮水机上桶装水的剩余量和加热水的温度，还采用物联网通信的方式，实现使用者与该智能饮水机建立数据通信，方便使用者得知每个饮水机的使用状况，有利于提高使用者使用饮水机的效率。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型实例提供的基于物联网的智能饮水机系统的原理方框示意图。
16.图2为本实用新型实例提供的重力检测模块和超声波检测模块的原理方框示意图。
17.图3为本实用新型实例提供的智能饮水机系统的电路图。
18.图4为本实用新型实例提供的通信模块的原理方框示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例1：参见图1，本实用新型实施例提供基于物联网的智能饮水机系统，该基于物联网的智能饮水机系统包括：重力检测模块1，温度检测模块2，主控制模块3，超声波检测模块4，水流量控制模块5，通信模块6，报警模块7，显示模块8；
21.具体地，所述重力检测模块1，用于检测饮水机上桶装水的重量并输出压力信号，用于放大所述重力检测单元101检测的压力信号，用于将放大后的压力信号转换为方波信号；
22.温度检测模块2，用于检测饮水机加热水的温度并输出温度信号；
23.主控制模块3，连接所述重力检测模块1的输出端和温度检测模块2的输出端，用于接收所述方波信号和温度信号，用于输出脉冲信号、控制信号和数据信号；
24.超声波检测模块4，连接所述主控制模块3的第一输出端和第二输入端，用于接收所述脉冲信号并输出超声波信号，用于接收回折的超声波信号并传输给所述主控制模块3进行距离检测；
25.水流量控制模块5，连接所述主控制模块3的第三输入端，用于检测饮水机的水流量并传输给所述主控制模块3，连接所述主控制模块3的第二输出端，用于接收所述控制信号并控制饮水机的水流电磁阀s1；
26.通信模块6，连接所述主控制模块3的通信端，用于接收所述数据信号并通过物联网与用户终端实现数据通信；
27.报警模块7，连接所述主控制模块3的第三输出端，用于接收所述控制信号并发出
报警；
28.显示模块8，连接所述主控制模块3的第四输出端，用于接收并显示主控制模块3传输的数据信号。
29.在具体实施例中，上述重力检测模块1可采用压力传感器的方式，并采用放大器和电压/频率转换器实现对信号的放大和转换；上述温度检测模块2可采用温度传感器j1的方式对饮水机的加热水温度进行检测即可；上述主控制模块3可采用，但并不限于单片机、微控制单元(mcu)实现对数据的接收处理，并根据内部软件系统输出脉冲信号、控制信号和数据信号；上述超声波检测模块4可采用超声波发射电路和超声波接收电路，通过超声波信号判断饮水机上接水容器是否接满水；上述水流量控制模块5可采用水流量传感器j2检测饮水机流出的水流量，并通过隔离控制水流电磁阀s1的工作控制饮水机的出水；上述通信模块6可采用物联网通信的方式，将监控中心603和物联网内的饮水机建立数据通信，实现监控中心603与主控制模块3的数据交互；上述报警模块7可采用，但并不限于声光报警器、语音报警器等报警装置进行报警；上述显示模块8可采用，但并不限于液晶显示屏、触摸显示屏等显示装置显示上述主控制模块3传输的数据。
30.实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，在本实用新型所述的基于物联网的智能饮水机系统的一个具体实施例中，所述重力检测模块1包括重力检测单元101、信号放大单元102和电压/频率转换单元103；
31.具体地，所述重力检测单元101，用于检测饮水机上桶装水的重量并输出压力信号；
32.信号放大单元102，用于放大所述重力检测单元101检测的压力信号；
33.电压/频率转换单元103，用于将放大后的压力信号转换为方波信号；
34.该重力检测单元101的输出端连接所述信号放大单元102的输入端，信号放大单元102的输出端通过电压/频率转换单元103连接所述主控制模块3的第一输入端。
35.进一步地，所述温度检测模块2包括温度传感器j1、第一电阻r1、第一电源vcc1；所述主控制模块3包括第一控制器u1；
36.具体地，所述温度传感器j1的电源端和第一电阻r1的第一端均连接第一电源vcc1，温度传感器j1的接地端接地，温度传感器j1的输出端和第一电阻r1的第二端均连接所述第一控制器u1的第一io端。
37.进一步地，所述超声波检测模块4包括超声波发射单元401和超声波接收单元402；
38.具体地，所述超声波发射单元401，用于接收所述主控制模块3传输的脉冲信号并产生和发送超声波信号；
39.超声波接收单元402，用于接收并输出回折的所述超声波信号；
40.该超声波发射单元401的输入端和超声波接收单元402的输出端分别连接所述主控制模块3的第一输出端和第二输入端，超声波发射单元401的输出端发射超声波信号，遇见接水容器的接水页面时回折，超声波接收单元402的输入端接收回折的超声波信号。
41.进一步地，所述超声波发射单元401包括定时器u2、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1、第二电容c2、第三电源vcc3和超声波发射器u4；
42.具体地，所述定时器u2的第四端和第三电阻r3的一端均连接所述第一控制器u1的第三io端，定时器u2的第七端连接第二电阻r2的一端和第四电阻r4的一端，定时器u2的第
八端连接第三电源vcc3、第三电阻r3的另一端和第二电阻r2的另一端，定时器u2的第六端和第二端均连接第四电阻r4的另一端和第一电容c1的一端，定时器u2的第一端、第一电容c1的另一端和第二电容c2的一端均接地，第二电容c2的另一端连接定时器u2的第五端，定时器u2的第三端连接超声波发射器u4的第一端，超声波发射器u4的第二端接地。
43.进一步地，所述超声波接收单元402包括超声波接收器u5、第五电阻r5、第三电容c3、第六电阻r6、第七电阻r7、第四电源vcc4、第一运放op1、第八电阻r8、第九电阻r9和第四电容c4；
44.具体地，所述超声波接收器u5的第一端连接第五电阻r5的一端和第三电容c3的一端，超声波接收器u5的第二端、第五电阻r5的另一端和第六电阻r6的一端均接地，第三电容c3的另一端、第六电阻r6的另一端和第七电阻r7的第一端均连接第一运放op1的同相端，第七电阻r7的另一端连接第四电源vcc4，第一运放op1的反相端连接第八电阻r8的一端和第九电阻r9的一端，第八电阻r8的另一端和第一运放op1的输出端连接所述第一控制器u1的第四io端，第九电阻r9的另一端通过第四电容c4接地。
45.进一步地，所述水流量控制模块5包括水流量传感器j2、第二电源vcc2、第十电阻r10、第一开关管n1、隔离器u3、第五电源vcc5和水流电磁阀s1；
46.具体地，所述水流量传感器j2的电源端和隔离器u3的第一端均连接第二电源vcc2，水流量传感器j2的接地端接地，水流量传感器j2的输出端连接所述第一控制器u1的第一io端，第十电阻r10的一端连接主控制模块3的第五io端，第十电阻r10的另一端连接第一开关管n1的基极，第一开关管n1的发射极接地，第一开关管n1的集电极连接隔离器u3的第二端，隔离器u3的第三端连接第五电源vcc5，隔离器u3的第四端连接水流电磁阀s1的一端，水流电磁阀s1的另一端接地。
47.在具体实施例中，上述重力检测单元101可采用应变式压力传感器的方式检测饮水机上桶装水的质量；上述信号放大单元102可采用仪表放大器ina118实现对重力检测单元101输出的压力信号的放大；上述电压/频率转换单元103可采用ka331，将电压转换为频率一定的方波信号；上述温度传感器j1可选用ds18b20芯片，该芯片输出数字信号，可直接传输给第一控制器u1进行接收处理；上述第一控制器u1可选用stm32系列单片机；上述定时器u2可选用ne555定时器u2，配合第二电阻r2、第四电阻r4和第一电容c1组成多谐振荡器，当定时器u2的第四端接收到高电平时，超声波发射器u4接收到频率信号并发出超声波信号；上述第一运放op1可选用op07系列运算放大器，将接收的超声波信号进行放大处理；上述水流量传感器j2可选用arduino霍尔传感器；上述隔离器u3可选用6n137光电耦合器进行隔离驱动控制。
48.实施例3：在实施例1的基础上，请参阅图4，在本实用新型所述的基于物联网的智能饮水机系统的一个具体实施例中，所述通信模块6包括wifi通信单元601、物联网服务单元602和监控中心603；
49.具体地，所述wifi通信单元601，用于通过wifi网络实现所述主控制模块3和物联网服务单元602的数据通信；
50.物联网服务单元602，用于通过物联网服务器与不同节点的饮水机建立网络通信，用于与监控中心603建立数据通信；
51.该wifi通信单元601的第一端连接所述主控制模块3的通信端，wifi通信单元601
的第二端无线连接物联网服务单元602的一端，物联网服务单元602的另一端通过物联网服务器与监控中心603进行无线连接。
52.在具体实施例中，上述wifi通信单元601可采用esp8266模块，由第一控制器u1的进行通信和控制；上述监控中心603可采用，但并不限于智能手机、智能电脑等智能移动设备进行与主控制模块3的数据交互。
53.在本实用新型实施例中，该基于物联网的智能饮水机系统通过重力检测模块1和温度检测模块2对饮水机上的桶装水重量和加热水的水温度进行检测，当桶装水重量过低时将通过报警模块7提醒使用者进行更换，并且采用超声波检测模块4传输超声波信号，通过超声波信号检测饮水机上接水容器的接水高度，当接水容器内的水液面与该超声波检测模块4距离不变时，水流量控制模块5便控制饮水机停止供水，并通过报警模块7进行接满报警，并且该水流量控制模块5可通过对水流量的检测监测输出的水容量，其中检测的水温信息和桶装水重量信息都将通过显示模块8进行显示，初次之外，不同节点的饮水机加热水温度信息、桶装水重量信息、超声波检测信息都将通过wifi通信单元601传输给物联网服务单元602进行存储、分类和传输，使用者可通过监控中心603通过internet网络与物联网服务单元602建立网络通信，继而方便接收物联网服务单元602传输的数据信息，实现对不同节点的饮水机监控功能。
54.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
55.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。