本发明专利技术公开一种可无线充电的智能水位指示玻璃杯，包括杯座和杯子，杯身内侧壁设有压力传感器；杯底内部设有Ａ／Ｄ转换器、微控制芯片、电能接收模块和３～５个ＬＥＤ灯；杯座内部设有电能发射模块、充电指示灯和电池；压力传感器将水压产生的电信号，传输至Ａ／Ｄ转换器，Ａ／Ｄ转换器将电信号转换成数字信号传输给微控制芯片，微控制芯片测量出相应的水位高度；杯子有３～５个水位等级，当测量出的水位高度处于相应等级时，对应的ＬＥＤ灯发光；具备饮水量统计和提醒功能；微控制芯片对电能接收模块进行检测控制，电量不足时，电能发射模块将电能传输给电能接收模块，再将电能存储于电池内。本发明专利技术能直观地指示水位，同时还能实现无线充电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于压电传感器、LED阵列、无线充电模块和微控制芯片的玻璃 杯，尤其是能直观地指示水位、智能地控制饮水量、可实现无线充电的玻璃杯。
技术介绍
目前，生活中常用的杯子有多种方面的改进。在结构上，专利02246146公开了一 种自控双杯恒温器，主要由保温杯、杯套加热装置、恒温控制装置等组成，可长时间使保温 杯中饮料保持预先设定的恒温。专利99251376公开了一种电子冷热杯，由杯体、杯座、衔接 杯体与杯座的具有定位销的外套组成，包括T型传热块、半导体致冷器、散热器、风扇，使杯 体与杯座可方便脱卸并实现冷热保温功能。在功能上，专利96235575公开了一种适用于卧 床病人使用的饮水杯，大大方便了病人和护理人员。专利02808488公开了一种可在装有饮 料的瓶子上调节的饮杯，包括饮料入口、空气入口和嘴用开口穿透的中空体，特别适合品尝 香槟酒。在外观上，专利200420096374公开一种闪光杯，包括杯身，所述的杯身为双层杯 身，双层杯身的外层为透明层，在双层杯身的夹层内有印有图案的透光膜片等，整个杯子还 具有结构美观、新颖的特点，适合作礼品杯使用。现有专利多数从杯子的结构和外观进行改进，但是玻璃杯作为生活中的常用物 品，缺少能在水位指示和饮水提醒等方面更为智能和直观的功能，以使人们在使用时能够 更加方便。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种基于压电传感器、LED阵列、无线充电模 块和微控制芯片的玻璃杯，尤其是能直观地指示水位、可实现无线充电的玻璃杯。此外，该玻璃杯还可以计算液体水位的变化量，且液体中可以出现七彩光线，彩色 光线随着液体的减少而发生相应的变化，每一次光线的变化是随机的。针对正常人每次喝 水量的标准，对饮水量进行提示，具有防止喝过量的提醒功能。本专利技术还具有定时功能，当 喝水过多时，关掉界面后短时间内不触发。本专利技术通过以下技术方案实现一种可无线充电的智能水位指示玻璃杯，包括杯座及由杯身和杯底连为一体的杯 子，其特征在于，所述杯身内侧壁设有压力传感器；杯底内部设有A/D转换器、微控制芯片、 电能接收模块和3 5个LED灯；所述杯座内部设有电能发射模块、充电指示灯和电池；所 述压力传感器将杯子内的水压产生的电信号，传输至杯底内的A/D转换器中，A/D转换器将 电信号转换成数字信号，传输给微控制芯片，微控制芯片根据压力传感器的线性特性测量 出相应的水位高度；将杯子的水位分成3 5个等级，每个等级对应一个LED灯，当测量出 的水的高度处于相应的等级时，则微控制芯片触发相应的LED灯发光，具备饮水量统计和 提醒功能；微控制芯片对电能接收模块进行检测控制，当电量不足时，微控制芯片控制电能 发射模块将电能传输给电能接收模块，电能接收模块再将电能存储于电池内，从而实现对4杯子的无线充电。所述测量出相应的水位高度是根据微控制芯片接收到的电压值Px、水到达最高水 位线时的电压值Pmax、空杯时的电压值Pmin，以及设置空杯时水位高度为0，水到达最高水 位线时的高度hmax，求得当前水位的高度hx，计算公式如下hx/(hmax-0) = Px/(Pmax-Pmin)。优选地，将杯子的水位分成4个等级，当hx处于相应的区间时，则微控制芯片计算 当前hx属于下列哪一个等级，并触发相应的LED发光；等级1 (3/4) hmax < hx < hmax 触发第一个 LED 发光；等级2 (2/4) hmax < hx < (3/4) hmax ；触发第二个 LED 发光；等级3 (1/4) hmax < hx < (2/4) hmax ；触发第三个 LED 发光；等级4 :0 < hx < (1/4) hmax ；触发第四个LED发光。优选地，该玻璃杯还包括智能控制饮水量的控制系统，该系统包括微控制芯片对 一次饮水量进行测量，公式如下hxl = [Pxl/(Pmax-Pmin)]*hmaxhx2 = [Px2/(Pmax-Pmin)]氺hmaxAhx = hx2-hxl当100ml < Ahx < 200ml，则喝水量适中，微控制芯片触发所有LED发光，提醒不要再喝了，持续亮5 10秒钟后断开电源；当Δ hx > 200ml，则喝水量过多，微控制芯片触发所有LED灯每隔0. 5秒闪一次，提醒不要喝撑，持续亮5 10秒钟后断开电源。所述微控制芯片自断开电源时开始计时，半小时内不会再触发LED发光。所述智能控制饮水量的控制系统的触发机制为当喝水的时候或者在水到达最高 水位线时，微控制芯片接收到的电压值Px大于Pmax，此时微控制芯片触发一个LED灯发光。所述电能发射模块包括电源管理模块、振荡器、功率放大器和发射谐振模块，当系 统需要充电时，微控制芯片控制电源管理模块将工频交流电变换成直流电，然后通过振荡 器逆变转换成高频交流电，通过功率放大器供给发射谐振模块；所述电能接收模块包括接 收线圈模块、能量转换模块、控制电路和电池；所述接收线圈模块为相应的次级端口，其输 出的电流为高频电流，高频电流再经过能量转换模块变换成直流电存储于电池内，从而实 现对电池的无线充电；所述能量转换模块由控制电路控制，控制电路由微控制芯片控制完 成。所述能量转换模块为全桥整流电路。所述微控制芯片采用6引脚闪存的PIC单片机PIC10F220芯片。所述压力传感器是陶瓷压力传感器。本专利技术相对于现有技术具有以下优点(1)本专利技术的玻璃杯能直观地指示水位；同时还能实现无线充电，使充电更为简 单便捷。(2)该玻璃杯还可以计算液体水位的变化量，且液体中可以发光(七彩光线)，彩 色光线随着液体的减少而发生相应的变化，每一次光线的变化是随机的。(3)针对正常人每次喝水量的标准，该玻璃杯可以对饮水量进行提示，具有防止喝过量的提醒功能。(4)本专利技术玻璃杯还具有定时功能，当喝水过多时，关掉界面后短时间内不触发。 附图说明 图1是本专利技术玻璃杯的结构示意图；图2是本专利技术玻璃杯的系统框图；图3是水位指示及智能提示的流程图；图4是无线充电模块框图，即图1中电能接收模块107和电能发射模块108的框图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步具体详细描述，但本专利技术的实施方式不限 于此，对于未特别注明的工艺，可参照常规技术进行。一种可无线充电的智能水位指示玻璃杯，包括杯座103及由杯身101和杯底102 连为一体的杯子，所述杯身101内侧壁设有压力传感器104 ；杯底102内部设有A/D转换器 106、微控制芯片105、电能接收模块107和4个LED灯109、1010、1011、1012 ；所述杯座103 内部设有电能发射模块108、充电状态指示灯1013和电池1014。(1)杯身101有一个压力传感器104，当喝水的时候，或者杯中水量到达最高水位 线时进行触发。在杯身101安装压力传感器104。本系统可选择陶瓷压力传感器。陶瓷是一种公 认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料，而且具有测量的高精度、高稳定性。电 气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。回路里电流随着压力的变化而变化。电流 和压力是成线性而且成正比的。压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可无线充电的智能水位指示玻璃杯，包括杯座及由杯身和杯底连为一体的杯子，其特征在于，所述杯身内侧壁设有压力传感器；杯底内部设有Ａ／Ｄ转换器、微控制芯片、电能接收模块和３～５个ＬＥＤ灯；所述杯座内部设有电能发射模块和电池；所述压力传感器将杯子内的水压产生的电信号，传输至杯底内的Ａ／Ｄ转换器中，Ａ／Ｄ转换器将电信号转换成数字信号，传输给微控制芯片，微控制芯片根据压力传感器的线性特性测量出相应的水位高度；将杯子的水位分成３～５个等级，每个等级对应一个ＬＥＤ灯，当测量出的水位高度处于相应的等级时，则微控制芯片触发相应的ＬＥＤ灯发光；微控制芯片对电能接收模块进行检测控制，当电量不足时，微控制芯片控制电能发射模块将电能传输给电能接收模块，电能接收模块再将电能存储于电池内。
【技术特征摘要】
一种可无线充电的智能水位指示玻璃杯，包括杯座及由杯身和杯底连为一体的杯子，其特征在于，所述杯身内侧壁设有压力传感器；杯底内部设有A/D转换器、微控制芯片、电能接收模块和3～5个LED灯；所述杯座内部设有电能发射模块和电池；所述压力传感器将杯子内的水压产生的电信号，传输至杯底内的A/D转换器中，A/D转换器将电信号转换成数字信号，传输给微控制芯片，微控制芯片根据压力传感器的线性特性测量出相应的水位高度；将杯子的水位分成3～5个等级，每个等级对应一个LED灯，当测量出的水位高度处于相应的等级时，则微控制芯片触发相应的LED灯发光；微控制芯片对电能接收模块进行检测控制，当电量不足时，微控制芯片控制电能发射模块将电能传输给电能接收模块，电能接收模块再将电能存储于电池内。2.根据权利要求1所述的可无线充电的智能水位指示玻璃杯，其特征在于，所述测量 出相应的水位高度是根据微控制芯片接收到的电压值Px、水到达最高水位线时的电压值 Pmax、空杯时的电压值Pmin，以及设置空杯时水位高度为0，水到达最高水位线时的高度 hmax,求得当前水位的高度hx，计算公式如下hx/ (hmax-0) = Px/ (Pmax-Pmin)。3.根据权利要求2所述的可无线充电的智能水位指示玻璃杯，其特征在于，将杯子的 水位分成4个等级，当hx处于相应的区间时，则微控制芯片计算当前hx属于下列哪一个等 级，并触发相应的LED发光；等级 1 (3/4) hmax < hx < hmax ；触发第一个 LED 发光； 等级 2 (2/4) hmax < hx < (3/4) hmax ；触发第二个 LED 发光； 等级 3 (1/4) hmax < hx < (2/4) hmax ；触发第三个 LED 发光； 等级4 :0 < hx < (1/4) hmax ；触发第四个LED发光。4.根据权利要求2或3所述的可无线充电的智能水位指示玻璃杯，其特征在于，还包括 智能控制饮水...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐向民，许杏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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