CN110367773A - 一种儿童用智能水杯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种儿童用智能水杯，包括杯盖及与杯盖连接的杯体，所述杯盖包括半球形空心结构的上盖，以及与上盖铰接的杯盖主体；所述杯盖主体包括与上盖铰接的中盖，一端与中盖连接且另一端与杯体螺纹连接的杯盖下壳，设置于中盖与杯盖下壳之间的中盖，设置于中盖中心并与所述杯体连通的通孔，设置于中盖内的控制主板，安装于控制主板上的控制电路，以及与该控制电路连接的温度探头、流量计、喇叭、供电电源和显示装置。本发明原理简单，实现方便，利用流量计可以十分方便地获取儿童的日常饮水情况，从而为后续的儿童饮水管理提供数据支持，便于培养宝宝健康的饮水习惯，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种儿童用智能水杯

技术领域

本发明涉及一种水杯，具体地说，是涉及一种儿童用智能水杯。

背景技术

水是生命之源，人体的70％是由水分构成的。因为水的存在，营养得以输送、食物得以消化、废物得以***、体液得以循环，人体的各项机能在水的帮助下得以顺利运行。

现在有许多儿童都不喜欢主动饮水，儿童如果饮水不足会对身体造成以下伤害：

1、宝宝的脾胃发育还不完全，消化功能较弱，经常会出现腹泻或者呕吐等症状，这就导致宝宝体内的水分大量流失，如果不能及时帮宝宝补充水分，就可能会导致宝宝脱水。

2、夏季天气炎热，宝宝体内的水分和有机盐会随着汗液排出。如果水分得不到及时的补充，就会影响宝宝皮肤的散热能力，很容易导致宝宝中暑。

3、平时喝水太少，还容易导致宝宝被便秘困扰，体内的宿便和毒素无法顺利排出，肠胃功能受到抑制，这对宝宝的身体伤害是极大的。

4、经常不喝水，会导致宝宝的皮肤干燥没有弹性，影响皮肤的正常代谢。由此可见，夏天宝宝不爱喝水的危害是很大的，严重的甚至还会影响宝宝的正常发育。但是，儿童每天是否饮水、饮水量多少，目前并没有简单有效的办法监控，爸爸妈妈虽然担心，却又无奈。

现有的能实现水量检测的儿童水杯多为带有刻度的塑料水杯，不具有保温功能，而具有保温功能的水杯有无法实现水量的测量，因此，需要对现有水杯结构进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种儿童用智能水杯，通过对水杯结构进行改进，实现饮水量的自动检测、记录与显示，从而为监测儿童日常饮水情况提供简单有效的数据支持。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种儿童用智能水杯，包括杯盖及与杯盖连接的杯体，所述杯盖包括半球形空心结构的上盖，以及与上盖铰接的杯盖主体；所述杯盖主体包括与上盖铰接的中盖，一端与中盖连接且另一端与杯体螺纹连接的杯盖下壳，设置于中盖与杯盖下壳之间的中盖，设置于中盖中心并与所述杯体连通的通孔，接口与通孔导通的用于测量饮水量的流量计，设置于中盖内的控制主板，安装于控制主板上的控制电路，与该控制电路连接的流量计和供电电源，设置于流量计下方并伸入杯体底部的吸管，以及下半部分位于通孔内并与流量计的出口端连通的吸嘴。

进一步地，所述中盖外侧面设置有与上盖连接并用于开启上盖的杯盖开关。

进一步地，所述所述控制电路上还连接有温度探头、喇叭和显示装置；其中所述显示装置设置于中盖的外表面上，所述显示装置的外壁上还设置有触摸板，所述喇叭设置于中盖内，所述温度探头设置于杯盖下壳上，且温度探头的感温部分伸入杯体内。

作为优选，所述中盖和杯盖下壳的连接处设置有防水圈。

作为优选，所述杯盖下壳底端设置有通过螺丝固定连接的硅胶圈。

作为优选，所述杯体为不锈钢保温双层杯体，杯体的底座下表面还设置有硅胶防滑垫，杯体的上端与杯盖下壳连接处设置有杯体密封圈。

进一步地，所述控制电路包括单片机，与单片机顺次电连接的A/D转换电路、滤波电路和放大电路；所述显示装置、喇叭和供电电源均与所述单片机连接，所述温度探头和流量计均与所述放大电路电连接。

更进一步地，所述单片机还电连接有蓝牙模块和MP3模块。

作为优选，所述供电电源为可充电电源。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明对现有的水杯构造进行了改进，在水杯的杯盖上增设了温度探头和流量计，可以对儿童的日常饮水量和水温进行实时有效地检测，并直接利用显示装置显示出来，或者通过蓝牙模块传输出去，从而极大地方便了父母了解儿童的日常饮水状况，具有很高的及时性和监控便利性。

（2）本发明可以通过吸嘴直接饮水，使用方便灵活，而喇叭则可以进行语音播报，播报内容可以根据实际需要事先设置，可选择对儿童具有吸引力的音乐或声音，或者提醒类语音，具有很高的实用价值和市场价值。

（3）本发明通过设置防水圈、硅胶圈、杯体密封圈，保证水杯的每个连接处均实现较好的密封，确保水杯不出现漏水情况。

（4）本发明对充电结构进行防呆设计，通过设置第一磁铁和第二磁铁，并利用磁铁同极相斥异极相吸的原理，实现了智能水杯充电结构的防呆设计，约束充电头与智能水杯的连接方式。只有在第一磁铁和第二磁铁极性相对时，才能对智能水杯进行充电连接，防止充电头与被充电设备的充电接口反接，确保安全用电。其防呆结构简单，便于推广生产。

（5）本发明通过设置成便于组装的插拔形式，在吸管末端设置开叉缺口，结合旋牙杯盖的凹陷内腔和流量计外壳结构，利用导向结构和导向槽的配合，使得连接头和吸嘴末端的插接配合更加的方便，便于智能水杯拆卸清洗后的组装，使用方便。

（6）本发明通过设置感应磁铁和感应线圈的配合，实现杯盖开合的检测，当杯盖打开时 感应磁铁与感应线圈分离，开关控制电路接收到控制信号，进过主控电路的数据处理，实现杯盖开启后的语音提醒，确保儿童水杯在使用后能够第一时间提醒使用者关闭杯盖，避免污染水杯吸嘴。

附图说明

图1为本发明结构的***示意图。

图2为本发明的杯盖开关结构***图。

图3为本发明的上盖的结构示意图。

图4为图2中A处的局部放大图。

图5为本发明的开盖提醒功能结构示意图。

图6为本发明的插拔结构整体结构示意图。

图7为本发明的旋牙杯盖与智能水杯的水杯中盖整体连接结构示意图。

图8为本发明的流量计外壳结构示意图。

图9 为本发明的吸嘴结构示意图。

图10为本发明流量计的整体***结构示意图。

图11为本发明流量计的内部结构示意图。

图12为本发明的显示装置与智能水杯中盖的装配示意图。

图13为本发明的显示装置装配于中盖内部分的结构示意图。

图14 为图13的***结构示意图。

图15为本发明的显示装置一种状态显示图。

图16为本发明的的显示装置另一种显示状态图。

图17为本发明的充电结构与水杯充电配合的结构示意图。

图18为本发明充电结构的结构示意图。

图19为本发明的主控MCU电路原理图。

图20为本发明的电路结构中的霍尔传感器感应电路原理图。

图21为本发明的电路结构中的MP3语音播报电路芯片U3部分电路原理图。

图22为本发明的电路结构中的MP3语音播报电路芯片U6部分电路原理图。

图23为本发明的电路结构中的MP3语音播报电路芯片U7部分电路原理图。

图24为本发明的电路结构中的水温指示电路原理图。

图25为本发明的电路结构中的电源电路原理图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-杯体，2-上盖，3-中盖，4-杯盖下壳，5-控制主板，6-温度探头，7-流量计，8-喇叭，9-供电电源，10-显示装置，11-杯盖开关，12-吸嘴，13-触摸板，14-防水圈，15-螺丝，16-硅胶圈，17-硅胶防滑垫，18-杯体密封圈，19-吸管， 20-卡扣，21-锁扣壳体， 22-凹槽， 23-锁口，24-螺钉，25-弹簧，26-按钮，27-锁舌，28-贴花，29-压条，30-铰接环，31-铰接轴，32-铰接扣，33-感应磁铁，34-感应线圈，35-凹陷内腔，36-旋牙杯盖，37-导向结构，38-流量计外壳结构，39-连接头，40-导向槽，41-开叉缺口，42-第一卡接部，43-下限位胶垫，44-第二卡接部，45-过渡连接部，46-密封圈，47-形变复位部，48-进气塞，49-吸头，50-吸喉，51-直管部，52-进气阀，53-流量计上壳，54-吸嘴管，55-通孔管，56-流量计下壳，57-测量腔室，58-圆柱磁铁，59-流量转子，60-感应电路板， 61-密封片，62-固定塑胶，63-进水口，64-进水通路，65-安装室，66-出水通路，67-出水口， 68-灯板，69-LED灯，70-上安装条，71-下安装条，72-大导光柱，73-小导光柱，74-卡槽，75-导光柱外壳，76-防水触摸屏，77-通孔，78-上半圆环柱，79-下半圆环柱，80-触摸铜箔，81-硅胶层，82-积水泡棉，83-镜片，84-孔状结构，85-充电头壳体，86-数据线，87-USB插接头，88-第一磁铁，89-探针定位孔套，90-第二磁铁，91-充电板，92-充电探针。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1所示，本发明所公开的一种儿童用智能水杯，包括杯盖及与杯盖连接的杯体1，所述杯盖包括半球形空心结构的上盖2，以及与上盖2铰接的杯盖主体；所述杯盖主体包括与上盖铰接的中盖3，一端与中盖3连接且另一端与杯体1螺纹连接的杯盖下壳4，设置于中盖与杯盖下壳之间的中盖，设置于中盖中心并与所述杯体1连通的通孔，接口与通孔导通的用于测量饮水量的流量计7，设置于中盖内的控制主板5，安装于控制主板5上的控制电路，与该控制电路连接的流量计7和供电电源9，设置于流量计7下方并伸入杯体1底部的吸管19，以及下半部分位于通孔内并与流量计7的出口端连通的吸嘴12。

如图2~3所示，所述中盖3外侧面设置有与上盖2连接并用于开启上盖2的杯盖开关11，并且所述上盖2和中盖3盖合后通过卡扣20与锁扣配合，实现上盖2与中盖3的盖合，中盖3与杯体密封连接，通过吸嘴12可以吸取杯体中的水。

锁扣包括设置于中盖3上的锁扣壳体21，开设于锁扣壳体22上并用于卡扣20穿过的锁口23，设置于锁扣壳体20内的螺孔，通过螺钉24和弹簧25并与螺孔相配合限位于锁扣壳体20内的按钮26，以及设置于按钮26上并与锁口23相对应的锁舌27，为了方便卡扣通过锁口后与锁舌形成锁定的状态，提高了上盖盖合锁定的便捷性，锁舌27与锁口23相对应的部位为一斜坡状，为了提升美观性，按钮26的外表面贴有用于装饰的贴花28。

此外，上盖2内设有压条29，在将上盖2与中盖3进行盖合后，压条29将吸嘴12压实成扁状，防止水杯在倾倒的时候，水杯中的水从吸嘴中泄漏出来。

上盖2与中盖3的铰接结构包括设置于上盖2上并位于卡扣20相对一侧的两个铰接环30，通过铰接轴31与铰接环30相连接且固定于中盖3上的铰接扣32，其中，两个铰接环30的下方设置弧形的凹槽33，铰接扣32与铰接轴31相连接的部位为一弧形的凸台结构，凸台结构与凹槽33相配合实现上盖2的限位，上盖打开后，上盖沿着铰接轴旋转，使铰接扣的凸台结构进入到弧形的凹槽中，形成一个阻尼的运动结构，由于上盖本身的重量较小，弧形的凸台结构与弧形的凹槽相配合就能实现上盖的固定限位，防止杯体倾斜的时候，上盖在自身重力的作用下进行盖合，从而给喝水带来不便的影响，当需要将上盖进行盖合的时候，只需对上盖施加额外的作用力，克服弧形凸台与凹槽限位阻力，使凸台结构脱离凹槽的限位，就能便捷的实现上盖的盖合。

并且，所述水杯还设置具有开盖提醒功能，如图5所示，该部分结构包括设置于上盖1内侧压条29末端的感应磁铁33，设置于中盖3内的PCB板，设置于PCB板上并与感应磁铁对应位置设置的感应线圈34，所述感应线圈34与控制电路相连，并通过喇叭8发出警报提醒。

当杯盖打开时 感应磁铁与感应线圈分离，开关控制电路接收到控制信号，进过主控电路的数据处理，实现杯盖开启后的语音提醒，确保儿童水杯在使用后能够第一时间提醒使用者关闭杯盖，避免污染水杯吸嘴。

此外，为了便于水杯的拆卸清洗后的组装方便，本发明采用了一种便于组装的插拔结构。如图6~9所示，该插拔结构包括通过螺钉与智能水杯的中盖3固定连接且内设一凹陷内腔35的凹陷内腔36，设置于凹陷内腔35内壁的导向结构37，与凹陷内腔35配合的流量计外壳结构38，设置于流量计外壳结构38上并用于与吸嘴4对接的连接头39，以及设置于流量计外壳结构38上用于与导向结构37配合的导向槽40。其中，所述吸嘴12贯穿智能水杯的中盖3至凹陷内腔35底部，所述吸嘴12朝向凹陷内腔35方向末端设置有便于连接头39插接的开叉缺口41。所述导向结构37设置有两个，且两个导向结构37和吸嘴12的开叉缺口9在凹陷内腔35内的呈三角设置，便于流量计外壳结构的定位配合插拔。

同时，为了使吸嘴结构在清洗插拔过程中保持稳固连接，避免漏水。本发明的吸嘴结构采用食品级硅胶物料压铸成型，所述吸嘴12还包括与开叉缺口41相连的第一卡接部42，设置于第一卡接部42与开叉缺口41连接处用于限制开叉缺口41过度拉拔而与连接头39脱离的下限位胶垫43，与第一卡接部42相连的第二卡接部44，与第二卡接部44相连的过渡连接部45，设置于第二卡接部44与过渡连接部45连接处用于将第二卡接部44与水杯密封的密封圈46，与过渡连接部45相连的形变复位部47，以及设置于形变复位部47上用于密封水杯的进气孔的进气塞48。

本发明的所述形变复位部47为扁头空心结构，包括用于儿童吮吸的吸头49，与吸头49连接的可弯曲折叠的吸喉50，以及一端与吸喉50相连且另一端与过渡连接部45相连的直管部51；所述进气塞48设置于直管部51上。所述进气塞48内设置有单向进气阀52。饮水时空气通过进气塞从通气孔进入水杯内，避免水杯内的负压过大，导致液体无法吸出的情况发生，同时，单向进气阀也可防止杯内的水倒流。并且，所述第一卡接部42的直径小于第二卡接部44，上部大、下部小的结构便于该部分卡入盖体的通孔内。该部分结构的设计主要是便于吸嘴的收纳，吸嘴在吸喉50部呈折叠弯曲状收纳，打开外盖，吸嘴自动复位，恢复成便于儿童吮吸的状态。

如图10、11所示，本发明的流量计7包括留有透水通孔的流量计上壳53，与流量计上壳53采用模内注塑方式固定在一起的吸嘴管54，通过卡扣与流量计上壳53紧密连接的带有通孔管55的流量计下壳56，设置于流量计下壳56内并与通孔管55和吸嘴管54均连通的测量腔室57，设置于测量腔室57内的圆柱磁铁58，水平套设于圆柱磁铁58上并可绕圆柱磁铁58旋转的流量转子59，以及设置于流量计上壳53的外部上端并与圆柱磁铁58产生磁感应的感应电路板60，其中，所述吸管19套入流量计下壳56的通孔管55上。所述圆柱磁铁58设置有四个，并通过固定塑胶62连接于测量腔室57的底壳上。流量转子59水平设置使整个流量测试机构体积更小，流量转子也可竖向设置。

此外，为了增强流量计的防水功能，所述流量计下壳56与测量腔室57之间还设置有密封片61。

具体地，所述测量腔室57包括与通孔管55连通的进水口63，与进水口63连通的进水通路64，与进水通路64导通的用于流量转子59安装的安装室65，与安装室65导通的出水通路66，以及与出水通路66导通并与吸嘴管54连通的出水口67。使用时，水通过吸管进入到测量腔室57，水流带动流量转子59在安装室65内转动，水流使圆柱磁铁58形成的磁场发生变化，感应电路感应到电磁信号，从而利用智能水杯中的电路结构实现饮水量的测量。

所述所述控制电路上还连接有温度探头6、喇叭8和显示装置10；其中所述显示装置10设置于中盖3的外表面上，所述显示装置10的外壁上还设置有触摸板13，所述喇叭8设置于中盖3内，所述温度探头设置于杯盖下壳4上，且温度探头6的感温部分伸入杯体1内。对于水温的测量，当杯体1内水量较多时，可以实现自动检测，当杯体1内水量较少时，倾斜杯体，使水位没过温度探头6，实现温度的测量。

此外，如图12~16所示，所述显示装置包括设置于智能水杯的中盖3内的灯板68，设置于灯板68上并与中盖3内的电路板电性连接的LED灯69，与灯板68上沿连接的上安装条70，与灯板68下沿连接的下安装条71，与上安装条70和下安装条71均连接的设置于灯板68左右两侧的大导光柱72，与下安装条71固定连接且位于两个大导光柱72之间的多个小导光柱73，通过卡槽74与上安装条70和下安装条71卡接的导光柱外壳75，设置于导光柱外壳75上并与中盖3内的电路板电性连接用于显示的防水触摸屏76。如图15所示，显示的一种因饮水量少二呈现的类似沮丧表情的状态图。图16显示的饮水量为两杯时的显示状态图。

其中，所述大导光柱72、小导光柱73罩设LED灯69上，所述导光柱外壳75上开设有用于大导光柱72、小导光柱73贯穿的通孔77。所述大导光柱72由上、下两个半圆环柱组合而成，上半圆环柱78与上安装条70固定连接，下半圆环柱79与下安装条71固定连接。使用时，通过控制LED灯的亮暗屏幕，利用大、小导光柱显示不同的饮水量状态。

并且，为了使水杯的整体外形更加美观，所述导光柱外壳75朝向智能水杯外壳一侧成弧面设置，所述弧面的弧度与智能水杯的中盖3外壳弧度一致。

同时，为了增强屏幕结构的防水性能，所述防水触摸屏76包括设置于导光柱外壳75上并与中盖3内的电路板电性连接的触摸铜箔80，以及从内向外依次粘接于触摸铜箔80上的硅胶层81、积水泡棉82和镜片83。所述触摸铜箔80上和硅胶层81上开设有与导光柱外壳75的通孔77相对应的孔状结构84，所述积水泡棉82和镜片83均为匹配导光柱外壳75弧面的曲面结构。

本发明的屏幕显示装置结构紧凑，在智能水杯的中盖内占据较小的空间，并对显示装置的屏幕进行多层设计，利用硅胶层、积水泡沫棉对屏幕结构进行防水处理，适用于智能水杯的温度显示及饮水量显示。

本发明的智能水杯充电时采用了一种磁吸充电结构，如图17、18所示，该磁吸充电结构包括充电头壳体85，设置于充电头壳体85内的充电电路模块，通过数据线86与充电电路模块相连用于外接充电装换头的USB插接头87，设置于充电头壳体85上并与充电电路模块相连的充电探针92，设置于充电头壳体85内部两端的第一磁铁88，设置于智能水杯的中盖3内的充电板91，与充电板8相连并贯穿至智能水杯中盖3壳体表面的探针定位孔套89，以及固定设置于智能水杯的中盖3内并与充电头壳体85内部两端的第一磁铁88位置正对的第二磁铁90。其中，所述第一磁铁88的S极与第二磁铁90的N极对应，所述第一磁铁88的N极与第二磁铁90的S极对应。所述数据线86从充电头壳体85的侧面接入充电头壳体85内与充电电路模块相连。

为了使充电头与智能水杯贴合更加紧密，充电时不易松动，所述充电探针92所在的充电头壳体85一面设置为与智能水杯中盖3弧面相贴合的弧面结构。

充电时，将充电头壳体上的充电探针***探针定位孔套，若充电正负极极性对应正确，则由于第一磁铁与第二磁铁两极异性相吸的作用力，会使充电头与智能水杯快速紧密插接，若充电正负极极性对应错误，则由于第一磁铁与第二磁铁两极同性相斥的作用力，使得充电头与智能水杯插接困难，提醒使用者正确插接。

所述杯体1为不锈钢保温双层杯体，杯体1的底座下表面还设置有硅胶防滑垫17，杯体1的上端与杯盖下壳4连接处设置有杯体密封圈18。

充电时，将充电头壳体上的充电探针***探针定位孔套，若充电正负极极性对应正确，则由于第一磁铁与第二磁铁两极异性相吸的作用力，会使充电头与智能水杯快速紧密插接，若充电正负极极性对应错误，则由于第一磁铁与第二磁铁两极同性相斥的作用力，使得充电头与智能水杯插接困难，提醒使用者正确插接。

所述控制电路包括主控MCU电路，与主控电路相连的霍尔传感器感应电路、MP3语音播报电路、水温指示电路，以及均与主控电路、霍尔传感器感应电路、MP3语音播报电路、水温指示电路相连的电源电路；其中，所述显示装置10与所述主控MCU电路连接，所述温度探头6与水温指示电路电性连接，所述流量计7与霍尔传感器感应电路电性连连接，所述电源电路与供电电源9相连，所述喇叭8与MP3语音播报电路相连。所述供电电源为可充电电源，可反复进行充电使用。此外，本发明的控制电路中还可以设置与主控MCU电路相连的通讯模块和GPS定位模块，通过通讯模块，可以将日常监测数据无线传输出去，比如父母的手机、电脑、IPAD等可以接收数据的无线设备，方便父母通过手机APP对饮水数据进行查看。通过GPS定位模块可以快速查找水杯的位置。

如图19所示，所述主控MCU电路包括单片机芯片U5，连接于单片机芯片U5的XI、XO引脚之间的晶振Y1，串联后并联于晶振Y1两端的电容C1、C2，一端与单片机芯片U5的VCC引脚相连且另一端接地的电容C3，与单片机芯片U5的TK0引脚相连的电阻R12，与单片机芯片U5的TK1引脚相连的电阻R13，与单片机芯片U5的S10引脚相连的电阻R15、一端与单片机芯片U5的CLD引脚相连且另一端接地的电容C4，与单片机芯片U5的S8引脚相连的电阻R17，与电阻R12相连的触摸屏连接点TP1，以及与电阻R13相连的触摸屏连接点TP2；其中，电容C1、C2接地，单片机芯片U5的COM0~ COM3引脚均与水温指示电路相连，单片机芯片U5的VCC引脚与电源电路相连，单片机芯片U5的S4、P3.3、S11、电阻R17、电阻R15均与霍尔传感器感应电路相连，单片机芯片U5的TXD、RXD、S12引脚与MP3语音播报电路相连。

如图20所示，所述霍尔传感器感应电路包括器件芯片U8，一端连接于器件芯片U8的VCC引脚且另一端接地的电容C11，连接于器件芯片U8的VCC引脚和OUT引脚之间的电阻R10，一端连接于器件芯片U8的OUT引脚且另一端接地的电容C9，串联后一端与器件芯片U8的VCC引脚相连且另一端与器件芯片U8的GND引脚相连的电阻R14、热敏电阻R19，串联后并联于串联后的电阻R14、热敏电阻R19两端的变阻器R27、电阻R18，VCC引脚与器件芯片U8的VCC引脚相连的器件芯片U4，一端与器件芯片U4的OUT引脚相连且另一端接地的电容C8，以及一端与器件芯片U4的VCC引脚相连且另一端接地的电容C10；其中，器件芯片U8的OUT引脚与单片机芯片U5的电阻R15相连，器件芯片U4的OUT引脚与单片机芯片U5的电阻R17相连，电阻R14、热敏电阻R19相连一端与单片机芯片U5的P3.3引脚相连，变阻器R27、电阻R18相连一端与单片机芯片U5的S11引脚相连，热敏电阻R19、电阻R18相连一端与单片机芯片U5的S4引脚相连，器件芯片U8的VCC引脚与电源电路相连。

如图21~23所示，所述MP3语音播报电路包括芯片U3，连接于芯片U3的VCOM引脚和DAC-VSS引脚之间并接地的电容C6，与芯片U3的UART-RX引脚相连的电阻R25，与芯片U3的UART-TX引脚相连的电阻R26、R27，一端与芯片U3的VDD引脚相连且另一端接地的电容C7，一端与芯片U3的VDDIO引脚相连且另一端接地的电容C5，与芯片U3的DACR引脚相连的电阻R22、与芯片U3的DACL引脚相连的电阻R19、与电阻R22和电阻R19均相连的电容C16，与电容C16依次串联的电阻R23、R24，-IN引脚与电阻R23、R24均相连的芯片U7，并联后一端与芯片U7的VCC引脚相连且另一端接地的电容C17、C18，一端与芯片U7的V01引脚相连且另一端与芯片U7的V02引脚相连的扬声器BEEP，一端与芯片U7的BYP引脚相连且另一端接地的电容C15，S引脚与芯片U7的SPI-CS引脚相连的芯片U6，连接于芯片U6的Q引脚与D引脚之间的电阻R16，一端与芯片U6的VCC引脚相连且另一端接地的电容C12；其中，芯片U7的SD引脚与芯片U3的BUSY引脚相连，芯片U6的D、C引脚分别对应连接芯片U3的SPI-DO、SPI-CLK引脚，芯片U3的VDD引脚、芯片U7的VCC引脚均与电源电路相连，芯片U7的BUSY引脚与芯片U5的S12引脚相连。

如图24所示，所述水温指示电路包括正极分别与单片机芯片U5的COM3、COM2、COM1、COM0相连的LED1~LED4，一端与LED1~LED4的负极分别相连且另一端相接的电阻R1、R2、R3、R6，与电阻R1、R2、R3、R6相接一端相连的电阻R11，第2引脚与电阻R11相连的逻辑电路D1，与电阻R1、R2、R3、R6相接一端相连的电阻R20，第4引脚与电阻R20相连的逻辑电路D2，与电阻R1、R2、R3、R6相接一端相连的电阻R21，第2引脚与电阻R21相连的逻辑电路D3，与电阻R1、R2、R3、R6相接一端相连的电阻R22，第4引脚与电阻R22相连的逻辑电路D4，其中，逻辑电路D1与逻辑电路D2的相同引脚对应连接，逻辑电路D3与逻辑电路D4的相同引脚对应连接，逻辑电路D1与逻辑电路D2的第1引脚与单片机芯片U5的S0引脚相连，逻辑电路D1与逻辑电路D2的第3引脚与单片机芯片U5的S1引脚相连，逻辑电路D3与逻辑电路D4的第1引脚与单片机芯片U5的S2引脚相连，逻辑电路D3与逻辑电路D4的第3引脚与单片机芯片U5的S3引脚相连，电阻R1、R2、R3、R6相接一端与电源相连。

如图25所示，所述电源电路包括芯片U1，串联后一端与芯片U1的VCC引脚和CE引脚均相连且另一端接地的电阻R30、R31，一端与芯片U1的VCC引脚和CE引脚均相连且另一端接地的电容C2，源极S与芯片U1的VCC引脚和CE引脚均相连的MOS管Q1，一端与MOS管Q1的栅极G相连且另一端接地的电阻R32，一端与MOS管Q1的漏极D相连且另一端接地的电源接口BAT1，一端与芯片U1的PROG引脚相连且另一端接地的电阻R33，连接于芯片U1的BAT引脚和TEMP引脚之间的电容C1，并联于电容C1两端的直流电源BAT1，依次串联于直流电源BAT1正极上的电阻R34、R35、R36，源极S和栅极G分别连接于电阻R36两端的MOS管Q2，一端与MOS管Q2的漏极D相连且另一端接地的电容C4，漏极D与MOS管Q2的栅极G相连且源极S接地的MOS管Q3，与MOS管Q3的栅极G相连的电阻R37，与MOS管Q3的源极S相连的电阻R38，VIN引脚与直流电源BAT1的正极相连的芯片U2，一端与芯片U2的VOUT引脚相连且另一端接地的电容C3；其中，芯片U2的VOUT引脚与芯片U6的VCC引脚、芯片U5的VCC引脚、芯片U3的UART-TX引脚、电阻R1、R2、R3、R6相接一端均相连，MOS管Q2的漏极D与芯片U7的VCC引脚相连，电阻R37、电阻R38的另一端与芯片U5的S5引脚相连，MOS管Q2的源极S与直流电源BAT1的正极相连，电阻R34、R35相连一端与芯片U5的S17引脚相连。

电路工作原理为：霍尔传感器感应电路感应到电磁信号，从芯片U6的输出脚2输出与流量相关联的方波信号FLOW-IN，再接入单片机芯片U5主控MCU的19脚，通过MCU得到饮水量数据，并通过LED1，LED2，LED3，LED4四个双色二极管不同的颜色进行显示不同温度，另外还通过本电路图中的MP3芯片U3进行语音播报温度。在进行开盖检测时，主控电路的S8引脚检测到低电平从而判断杯盖为打开状态，并将打开状态信号由S12引脚传输至语音播报电路。

本发明原理简单，实现方便，利用流量计可以十分方便地获取儿童的日常饮水情况，从而为后续的儿童饮水管理提供数据支持，便于培养宝宝健康的饮水习惯，且该智能水杯整体结构不大，便于携带。同时，对于增加趣味显示功能，适合儿童使用。具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种儿童用智能水杯，包括杯盖及与杯盖连接的杯体（1），其特征在于，所述杯盖包括半球形空心结构的上盖（2），以及与上盖（2）铰接的杯盖主体；所述杯盖主体包括与上盖铰接的中盖（3），一端与中盖（3）连接且另一端与杯体（1）螺纹连接的杯盖下壳（4），设置于中盖中心的通孔，接口与通孔导通的用于测量饮水量的流量计（7），设置于中盖内的控制主板（5），设置于控制主板（5）上的控制电路，与该控制电路连接的流量计（7）和供电电源（9），设置于流量计（7）下方并伸入杯体（1）底部的吸管（19），以及下半部分位于通孔内并与流量计（7）的出口端连通的吸嘴（12）。

2.根据权利要求1所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述中盖（3）外侧面设置有与上盖（2）连接并用于开启上盖（2）的杯盖开关（11）。

3.根据权利要求2所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述所述控制电路上还连接有温度探头（6）、喇叭（8）和显示装置（10）；其中所述显示装置（10）设置于中盖（3）的外表面上，所述显示装置（10）的外壁上还设置有触摸板（13），所述喇叭（8）设置于中盖（3）内，所述温度探头（6）设置于杯盖下壳（4）上，且温度探头（6）的感温部分伸入杯体（1）内。

4.根据权利要求3所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述中盖（3）和杯盖下壳（4）的连接处设置有防水圈（14）。

5.根据权利要求4所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，还包括通过螺丝（15）连接在杯盖下壳（4）底端的硅胶圈（16）。

6.根据权利要求5所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述杯体（1）为不锈钢保温双层杯体，杯体（1）的底座下表面还设置有硅胶防滑垫（17），杯体的上端与杯盖下壳（4）连接处设置有杯体密封圈（18）。

7.根据权利要求6所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述控制电路包括主控MCU电路，与主控电路相连的霍尔传感器感应电路、MP3语音播报电路、水温指示电路，以及均与主控电路、霍尔传感器感应电路、MP3语音播报电路、水温指示电路相连的电源电路；其中，所述显示装置（10）与所述主控MCU电路连接，所述温度探头（6）与水温指示电路电性连接，所述流量计（7）与霍尔传感器感应电路电性连连接，所述电源电路与供电电源（9）相连，所述喇叭（8）与MP3语音播报电路相连。

8.根据权利要求7所述的一种儿童用智能水杯，其特征在于，所述供电电源（9）为可充电电源。