CN114587144A - 一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机及其切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机及其切换控制方法，该一体机包括机体，还包括蓄水箱，设置于机体一侧；锅炉，与蓄水箱连通；输水泵，与锅炉连通；开水管，与锅炉连通；咖啡管，与锅炉连通；压包装置，连通于咖啡管，用于冲泡胶囊咖啡；及三通阀，其进口连通于锅炉，其两出口分别连通于开水管及咖啡管；控制模块，连接于锅炉、三通阀及输水泵，用于控制锅炉的加热功能及三通阀的导通切换，还用于控制输水泵的启停及泵送压力。本申请具有方便同时供应白开水与咖啡，扩大适用范围，提升实用性的效果。

Description

一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机及其切换控制方法

技术领域

本申请涉及胶囊咖啡机的领域，尤其是涉及一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机及其切换控制方法。

背景技术

胶囊咖啡机是自动咖啡机的一种，现有胶囊咖啡机主要包含水箱、锅炉及压包装置，使用者仅需将胶囊咖啡放入压包装置中固定，水箱的水由水泵泵入锅炉，等待热水烧好后，高温的水注入到胶囊中，持续注水使胶囊内的压力达到极限值，此时胶囊的锡纸封被顶破，从而产出咖啡液。

授权公告号为CN212140192U的中国实用新型公开了一种胶囊咖啡机的压包装置及手动胶囊咖啡机，其包括承接座、胶囊腔体和压包机构，该压包机构包括铰接于两所述安装板之间的动力杆和与该动力杆铰接的伸展组件，所述胶囊腔体转动安装于所述伸展组件的一端；两所述安装板上皆开设有一水平线性孔，所述伸展组件在所述动力杆摆动作用下带动所述胶囊腔体沿着所述水平线性孔做水平线性往复运动。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有胶囊咖啡机仅能供应咖啡，存在有功能单一、适用范围窄、实用性不强的缺陷。

发明内容

第一方面，为了方便同时供应白开水与咖啡，扩大适用范围，提升实用性，本申请提供一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机。

本申请提供的一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机，采用如下的技术方案：

一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机，包括机体，还包括：

蓄水箱，设置于机体一侧；

锅炉，与蓄水箱连通；

输水泵，与锅炉连通；

开水管，与锅炉连通；

咖啡管，与锅炉连通；

压包装置，连通于咖啡管，用于冲泡胶囊咖啡；及

三通阀，其进口连通于锅炉，其两出口分别连通于开水管及咖啡管；

控制模块，连接于锅炉、三通阀及输水泵，用于控制锅炉的加热功能及三通阀的导通切换，还用于控制输水泵的启停及泵送压力。

通过采用上述技术方案，开水与咖啡两种模式下，蓄水箱内的水均需要进入锅炉加热，并通过输水泵进行输送，区别在于，咖啡模式下胶囊咖啡的冲泡阻力较大，需要输水泵提供更高的泵送压力，而供应开水则无需输水泵提供过高的泵送压力，避免开水喷溅而产生安全隐患，因此可通过三通阀切换水路，并通过控制模块对输水泵进行针对性的区分控制，从而方便同时供应白开水与咖啡，扩大适用范围，提升实用性。

优选的，所述控制模块连接有输入模块，所述输入模块用于获取对应开水供应的开水信号或对应咖啡供应的咖啡信号；

当输入模块获取到开水信号时，所述控制模块向输水泵输出第一控制信号；

当输入模块获取到咖啡信号时，所述控制模块向输水泵输出第二控制信号；

所述输水泵在第二控制信号控制下的泵送压力高于在第一控制信号控制下的泵送压力。

通过采用上述技术方案，由于输水泵在第二控制信号控制下的泵送压力高于在第一控制信号控制下的泵送压力，以此使得热水可克服胶囊咖啡的阻力，实现咖啡的冲泡，同时输水泵在第一控制信号控制下也能使白开水平稳输出，减少喷溅现象，从而提升咖啡一体机的运行稳定性。

优选的，连通所述蓄水箱与锅炉的管道上设置有流速传感器，所述流速传感器用于检测水的流速，所述流速传感器与控制模块连接，所述控制模块用于依据流速调整第一控制信号或第二控制信号。

通过采用上述技术方案，通过流速传感器可检测输水泵的泵送压力，以此可方便精确调整输水泵的泵送压力，方便精准调整水温和出水量。

优选的，所述控制模块包括单片机及驱动电路，所述驱动电路包括光耦器；

所述光耦器的正极连接电源正极，其负极连接单片机的接口，以接收脉冲信号，其第一输出端连接输水泵，用于输出第一控制信号或第二控制信号，其第二输出端用于连接市电，第一控制信号与第二控制信号均采用交流斩波信号。

通过采用上述技术方案，通过光耦器可实现单片机与输水泵供电回路的电气隔离，以此降低安全隐患，同时通过对交流斩波信号的有效电压比例面积的控制可精准调节输水泵的泵送压力。

优选的，所述驱动电路还包括第一分压电阻器、第二分压电阻器及双向晶闸管，所述第一分压电阻器两端分别连接所述光耦器的第一输出端及输水泵，所述第二分压电阻器一端连接于所述双向晶闸管的控制端与所述光耦器的第二输出端，其另一端连接于市电；

所述双向晶闸管的输入端连接市电，其输出端连接于输水泵，用于输出第一控制信号或第二控制信号，其控制端连接于所述光耦器的第二输出端。

通过采用上述技术方案，通过光耦器控制双向晶闸管的导通状态，以此使得输水泵接收到交流斩波信号，同时可通过调节脉冲信号调整交流斩波信号的有效电压比例面积，以此提升调控精度；同时第一分压电阻器、第二分压电阻器起到分压作用，可调节双向晶闸管的导通条件，同时在保持双向晶闸管的电流达标的前提下也可降低光耦器内流过的电流值，降低安全隐患。

优选的，所述控制模块还包括信号调节子模块，所述信号调节子模块用于采集开水信号或咖啡信号，并依据开水信号或咖啡信号产生不同的脉冲信号，咖啡信号所对应的交流斩波信号的有效电压比例面积大于开水信号所对应的交流斩波信号。

通过采用上述技术方案，通过信号调节子模块可实现市电的交流信号的精准斩波处理，交流斩波信号的有效电压比例面积越大，则输水泵的泵送压力越大。

优选的，所述锅炉连接有第一测温器，所述锅炉与三通阀之间的管路上设有第二测温器，所述控制模块还包括PID子模块，所述PID子模块连接于第一测温器及第二测温器，用于采集第一测温器所测的第一温度值，并在第一温度值达到预设值时启用PID控制功能并启用输水泵，还用于采集第二测温器所测的第二温度值，并依据第二温度值调整交流斩波信号或锅炉的加热功率。

通过采用上述技术方案，当第一温度值达到预设值时，即反映锅炉水温达到或接近某个值，表示锅炉水温可用于供应开水，此时开启输水泵，但由于蓄水箱内的冷水进入，使得锅炉水温下降，此时锅炉保持持续加热，依据第二温度值及PID算法调整交流斩波信号，以此调整输水泵的流量，即可调整出水温度，维持出水温度的稳定，实现在线调温，提升咖啡的口感，提升用户的使用体验。

优选的，所述咖啡管上位于压包装置与三通阀之间的一段连通有排液管，所述排液管连通蓄水箱或外界；

所述排液管与咖啡管连通处设置有切换阀，所述切换阀与控制模块连接，所述控制模块用于在三通阀切换连通至咖啡管后、输水泵运行前控制切换阀连通锅炉与排液管，并控制切换阀在设定时长后复位。

通过采用上述技术方案，咖啡管上位于压包装置与三通阀之间的一段以及三通阀至锅炉的一段容易残留冷水，在冲泡咖啡时，冷水冲泡咖啡会影响咖啡的口味，因此通过切换阀更换咖啡管的水路，使得这一段冷水从排液管排出或回收，在热水到达切换阀时再控制切换阀复位，以此使得热水进入胶囊咖啡进行冲泡，以此提升咖啡的口味，提升用户的使用体验。

优选的，所述压包装置的出口设有用于采集咖啡液的液压的液压传感器，所述控制模块与液压传感器连接，所述控制模块连接有提示模块，用于依据咖啡液压控制输水泵或提示模块；

当咖啡液压低于预设下限值时，关闭输水泵，并控制提示模块发出警报；

当咖啡液压位于预设下限值与预设上限值区间内时，控制输水泵正常运行；

当咖啡液压高于预设上限值时，关闭输水泵，并控制提示模块发出更换信号。

通过采用上述技术方案，通过液压传感器可检测咖啡液的液压，当液压低于预设下限值时，表示咖啡冲泡阻力过大或者输水泵实际泵送压力过小，此时先关闭输水泵，以避免胶囊咖啡侧漏、炸开或设备故障而产生隐患；而当咖啡液压位于预设下限值与预设上限值区间内时则表示一切正常，当咖啡液压高于预设上限值时，则表示咖啡液压过大，此时表示咖啡胶囊的冲泡阻力过小，使用过度，因此通过更换信号提示用户及时检查或更换胶囊咖啡。

第二方面，为了方便同时供应白开水与制作咖啡，扩大适用范围，提升实用性，本申请提供一种开水与咖啡切换控制方法，采用如下的技术方案：

一种开水与咖啡切换控制方法，应用上述可供应白开水的胶囊咖啡一体机，包括：

获取开水信号或咖啡信号；

基于开水信号或咖啡信号，控制锅炉进行加热；

当水温达到指定温度时，依据所获取的信号进行判定：

若获取到的是开水信号，则控制三通阀连通锅炉与开水管，并向输水泵输出第一控制信号；

若获取到的是咖啡信号，则控制三通阀连通锅炉与咖啡管，并向输水泵输出第二控制信号；

依据判定结果控制输水泵运行。

通过采用上述技术方案，通过采集锅炉内的水温，可控制输水泵的启动及交流斩波信号，再通过第一控制信号或第二控制信号调整输水泵的泵送压力，从而针对开水和咖啡进行区分控制，既能保证咖啡冲泡所需的压力，又能保证开水供应的平稳输出。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.咖啡模式下胶囊咖啡的冲泡阻力较大，需要输水泵提供更高的泵送压力，而供应开水则无需输水泵提供过高的泵送压力，避免开水喷溅而产生安全隐患，因此可通过三通阀切换水路，并通过控制模块对输水泵进行针对性的区分控制，从而方便同时供应白开水与咖啡，扩大适用范围，提升实用性；

2.通过光耦器可实现单片机与输水泵供电回路的电气隔离，以此降低安全隐患，同时通过对交流斩波信号的有效电压比例面积的控制可精准调节输水泵的泵送压力；

3.通过光耦器控制双向晶闸管的导通状态，以此使得输水泵接收到交流斩波信号，同时可通过调节脉冲信号调整交流斩波信号的有效电压比例面积，以此提升调控精度；同时第一分压电阻器、第二分压电阻器起到分压作用，可调节双向晶闸管的导通条件，同时在保持双向晶闸管的电流达标的前提下也可降低光耦器内流过的电流值，降低安全隐患。

附图说明

图1是本申请实施例一的可供应白开水的胶囊咖啡一体机的模块示意图。

图2是本申请实施例一的驱动电路的电路原理图。

图3是本申请实施例一的交流斩波信号的波形图。

图4是本申请实施例二的可供应白开水的胶囊咖啡一体机的模块示意图。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例公开一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机。参照图1，可供应白开水的胶囊咖啡一体机包括机体（图中未示出），还包括沿水流方向依次设置在机体上且相互连通的蓄水箱、输水泵、锅炉及三通阀。三通阀远离锅炉的一侧连通有开水管与咖啡管，咖啡管连通有压包装置。且机体上还设有电连接于输水泵、锅炉及三通阀的控制模块。蓄水箱一般用于存放直饮水，控制模块可控制输水泵及锅炉启动，输水泵用于将水送至锅炉内，锅炉对水进行加热，当需要咖啡时，控制模块控制三通阀导通锅炉与咖啡管，当需要开水时，控制模块控制三通阀导通锅炉与开水管，从而分别提供开水和咖啡。

连通蓄水箱与锅炉的管道上设置有流速传感器，流速传感器可采用YQ8863型号，用于检测水的流速，也可用流量计替换。流速传感器与控制模块连接，控制模块用于采集流速传感器所测的流速值。

参照图1、图2，输水泵采用交流泵，通过控制模块输出的交流斩波信号进行控制。控制模块包括单片机及驱动电路，单片机用于输出三种脉冲信号，即P_SB信号、P_DCF信号及P_GL信号，驱动电路有三组，分别用于控制输水泵、三通阀及锅炉的加热部分，即图2中的part1、part2及part3。

以输水泵所在驱动电路为例，驱动电路包括光耦器U1、第一分压电阻器R1、第二分压电阻器R2、双向晶闸管SCR1及电容器C1。光耦器U1的正极通过电阻R10连接电源正极，其负极连接单片机的接口，以接收三种脉冲信号的其中一种，即P_SB信号，其第一输出端，即3端通过第一分压电阻器R1连接输水泵接口PUMP_L1，其第二输出端，即4端通过第二分压电阻器R2连接市电ACL且同时连接于双向晶闸管SCR1的控制端，即门极。

双向晶闸管SCR1的输入端连接市电ACL，其输出端连接于输水泵接口PUMP_L1，用于输出交流斩波信号，通过光耦器U1产生触发电压，控制双向晶闸管SCR1的导通状态，使得输水泵可接收到交流斩波信号。而第一分压电阻器R1、第二分压电阻器R2起到分压作用，可调节双向晶闸管SCR1的导通条件，同时在保持双向晶闸管SCR1的电流达标的前提下也可降低光耦器U1内流过的电流值，降低安全隐患。

控制模块连接有输入模块，同时其还包括信号调节子模块，输入模块用于获取对应开水供应的开水信号或对应咖啡供应的咖啡信号，输入模块采用操作面板，操作面板上集成有多个按键，用户可通过按键选择制作开水或咖啡，当需要制作开水时，则输入模块会接收到开水信号，当需要制作咖啡时，则输入模块会接收到咖啡信号。

信号调节子模块采用程序，可分别根据冲泡咖啡或供应开水所需的液压、流量或流速调整脉冲信号，即通过信号调节子模块调整单片机输出的P_SB信号的脉宽和/或频率，以此调整光耦器U1与双向晶闸管SCR 1的导通情况，使最终输出的交流斩波信号发生变化。

控制模块根据冲泡咖啡与开水供应的需求，可将交流斩波信号分为第一控制信号与第二控制信号：

当输入模块获取到开水信号时，控制模块向输水泵输出第一控制信号；

当输入模块获取到咖啡信号时，控制模块向输水泵输出第二控制信号；

具体的，第一控制信号与第二控制信号两者区别在于有效电压比例面积不同。第二控制信号对应的波形的有效电压比例面积比第一控制信号大，以此使输水泵在第二控制信号控制下的泵送压力高于在第一控制信号控制下的泵送压力，从而克服胶囊咖啡的冲泡阻力，同时避免开水供应时发生喷溅而产生安全隐患。

参考图1、图3，有效电压比例面积值S的计算公式：S=cosx2-cosx1，Q处为交流负载最低有效电压；

X值=10*(PumpDuty-最小Pwm)/(最大Pwm-最小Pwm)，PumpDuty即输水泵的泵水量，可在试验咖啡冲泡时由流速传感器检测计算得到，此处不做赘述，最大Pwm及最小Pwm即脉冲信号的参数的两个临界值；

电压V_面积=220*1.414*10/PI*(1-cos(PI/10*x_值))；

若面积值＞最大面积，则面积值=最大面积-最小面积；

若面积值≤最大面积，则面积值=(uint16_t)(V_面积-最小面积)；

考虑双向晶闸管的延迟时间，双向晶闸管延迟时间=340-(面积值*180/(最大面积-最小面积))。

三通阀采用电磁驱动，在三通阀所对应的驱动电路中，光耦器U2的第一输出端连接三通阀的线圈一端，即DCF_L1，线圈另一端接地。当单片机输出P_DCF信号时，可控制三通阀进行切换，使得锅炉连通于开水管或咖啡管。

锅炉采用电加热，在锅炉所对应的驱动电路中，光耦器U3的第一输出端连接锅炉的加热部分的接口HEAT_L1。当单片机输出P_GL信号时，可通过丢波的方式对锅炉进行加热控制。

参照图1、锅炉连接有第一测温器，粘贴在锅炉的侧壁上，用于检测锅炉的温度，锅炉与三通阀之间的管路上设有第二测温器，用于检测出水的温度，第一测温器与第二测温器均可采用DS18B20温度传感器。控制模块还包括PID子模块，PID子模块连接于第一测温器及第二测温器，用于采集第一测温器所测的第一温度值，并在第一温度值达到预设值时，即锅炉水温达到某个值时，启用PID控制功能并启用输水泵，使锅炉内的水流过第二测温器。在冲泡咖啡时锅炉水温一般取80℃。

之后控制模块再采集第二测温器所测的第二温度值，依据第二温度值调整交流斩波信号或锅炉的加热功率，具体是根据第二温度值与预设临界值的差值为变量进行PID控制，控制原理如下：

当第二温度值与预设临界值的差值为0时，保持锅炉的加热功率及输水泵的泵送压力不变；

当第二温度值与预设临界值的差值减小时，提升锅炉的加热功率，或通过调整交流斩波信号提升输水泵的泵送压力；

当第二温度值与预设临界值的差值增大时，降低锅炉的加热功率，或通过调整交流斩波信号降低输水泵的泵送压力。

PID控制时，若第二温度值与预设临界值的差值为0，则针对开水供应的第一控制信号与针对咖啡供应的第二控制信号的有效电压比例面积保持在基准值不变，而若第二温度值与预设临界值的差值不为0，则控制模块控制第一控制信号与第二控制信号的有效电压比例面积在基准值附近波动进行PID控制，且输水泵在第二控制信号控制下其泵送压力不低于冲泡胶囊咖啡所需的最低压力，以避免影响咖啡冲泡。

本实施例还提供一种开水与咖啡切换控制方法，包括如下步骤；

S1、信号触发：获取开水信号或咖啡信号；

具体的，获取开水信号或咖啡信号的方式可通过外部机械或虚拟按键按压触发，也可通过wifi、蓝牙等无线控制方式触发，开水信号或咖啡信号无法同时获取执行。

S2、加热前检测：检测锅炉内水位，判断水位是否达标；

若达标，则启动锅炉的加热功能；

若未达标，则启动输水泵直至水位达标，再启动锅炉的加热功能。

具体的，水位的检测可通过流速传感器实现，单片机通过记录流速传感器之前的流量、流速数据即可估出锅炉内的水位。当水位未达标，则需要通过输水泵补水，直至水位达标为止。

S3、基于开水信号或咖啡信号，控制锅炉进行加热，判断水温是否达到指定温度：

采集第一测温器所测的第一温度值及第二测温器所测的第二温度值；

若第一温度值达到预设值，则表示水温达到指定温度，启用PID控制功能，并启用输水泵；

若第一温度值未达到预设值，则表示水温未达到指定温度，继续加热，保持输水泵关闭；

再依据所获取的信号进行判定，若获取的信号为开水信号则执行步骤S4，若获取的信号为咖啡信号则执行步骤S5-S6。

S4、切换三通阀以使锅炉连通开水管，依据第二温度值与预设临界值的差值对第一控制信号进行PID控制，再依据调整后的第一控制信号控制输水泵，保持水温及流速正常；

S5、通过预先安装的红外传感器或微动开关，检测压包装置内是否有胶囊咖啡，若有则继续执行步骤S6，若无则发出警报；

S6、切换三通阀以使锅炉连通咖啡管，依据第二温度值与预设临界值的差值对第二控制信号进行PID控制，再依据调整后的第二控制信号控制输水泵，保持水温及流速正常。

实施例一的实施原理为：开水与咖啡两种模式，共享同一个锅炉、输水泵、流速传感器等装置，以此降低生产成本，减少资源浪费。且开水模式下，输水泵泵送压力小，以此避免开水喷溅而产生安全隐患；咖啡模式下，输水泵泵送压力大，以此克服胶囊咖啡的冲泡阻力，方便咖啡的制作，两种模式相互结合，实现同时供应白开水与咖啡，扩大了咖啡一体机的适用范围，提升了实用性。

实施例二：

一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机，参照图4，其与实施例一的区别在于：压包装置的出口设有用于采集咖啡液的液压的液压传感器，液压传感器可采用PTL403型号，控制模块与液压传感器连接，控制模块连接有提示模块，用于依据咖啡液压控制输水泵或提示模块，具体如下：

当咖啡液压低于预设下限值时，表示咖啡冲泡阻力过大或者输水泵实际泵送压力过小，因此关闭输水泵，并控制提示模块发出警报，以避免胶囊咖啡侧漏、炸开或设备故障而产生隐患。

当咖啡液压位于预设下限值与预设上限值区间内时，表示一切正常，因此控制输水泵正常运行。

当咖啡液压高于预设上限值时，咖啡液压过大，表示咖啡胶囊的冲泡阻力过小，表示胶囊咖啡使用过度，因此关闭输水泵，并控制提示模块发出更换信号，以此提示用户及时检查或更换胶囊咖啡。

三通阀至锅炉的一段及咖啡管上位于压包装置与三通阀之间的一段容易残留冷水，冷水冲泡咖啡会影响咖啡的口感和味道，因此为了提升咖啡的口感和味道，需要先去除冷水部分，再通热水冲泡。因此在咖啡管上位于压包装置与三通阀之间的一段连通排液管，排液管连通蓄水箱，且排液管与咖啡管连通处设置有切换阀，切换阀具有一进口、二出口，其进口连通三通阀的出口，其二出口分别连通于压包装置与排液管。

切换阀与控制模块连接，控制模块用于在三通阀切换连通至咖啡管后、输水泵运行前，即第一温度值达到预设值时，控制切换阀连通锅炉与排液管，以此将冷水回收至蓄水箱，节省水资源；并控制切换阀在设定时长后复位，即重新连通锅炉与压包装置，以此使得热水进入胶囊咖啡进行冲泡。该设定时长可根据流速传感器的流速值及冷水段的长度进行估算。

实施例二的实施原理为：通过检测咖啡液的液压可反映输水泵或压包装置的状态，再通过开水供应试验或者检测输水泵堵转电流等方式可进一步判断故障的是输水泵还是压包装置，以此方便进行快速检修维护。通过排液管可减少冷水的含量，避免冷水冲泡咖啡而影响咖啡口感和味道，从而提升用户的使用体验。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：包括机体，还包括：

蓄水箱，设置于机体一侧；

锅炉，与蓄水箱连通；

输水泵，与锅炉连通；

开水管，与锅炉连通；

咖啡管，与锅炉连通；

压包装置，连通于咖啡管，用于冲泡胶囊咖啡；及

三通阀，其进口连通于锅炉，其两出口分别连通于开水管及咖啡管；

控制模块，连接于锅炉、三通阀及输水泵，用于控制锅炉的加热功能及三通阀的导通切换，还用于控制输水泵的启停及泵送压力。

2.根据权利要求1所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述控制模块连接有输入模块，所述输入模块用于获取对应开水供应的开水信号或对应咖啡供应的咖啡信号；

当输入模块获取到开水信号时，所述控制模块向输水泵输出第一控制信号；

当输入模块获取到咖啡信号时，所述控制模块向输水泵输出第二控制信号；

所述输水泵在第二控制信号控制下的泵送压力高于在第一控制信号控制下的泵送压力。

3.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：连通所述蓄水箱与锅炉的管道上设置有流速传感器，所述流速传感器用于检测水的流速，所述流速传感器与控制模块连接，所述控制模块用于依据流速调整第一控制信号或第二控制信号。

4.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述控制模块包括单片机及驱动电路，所述驱动电路包括光耦器；

所述光耦器的正极连接电源正极，其负极连接单片机的接口，以接收脉冲信号，其第一输出端连接输水泵，用于输出第一控制信号或第二控制信号，其第二输出端用于连接市电，第一控制信号与第二控制信号均采用交流斩波信号。

5.根据权利要求4所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述驱动电路还包括第一分压电阻器、第二分压电阻器及双向晶闸管，所述第一分压电阻器两端分别连接所述光耦器的第一输出端及输水泵，所述第二分压电阻器一端连接于所述双向晶闸管的控制端与所述光耦器的第二输出端，其另一端连接于市电；

所述双向晶闸管的输入端连接市电，其输出端连接于输水泵，用于输出第一控制信号或第二控制信号，其控制端连接于所述光耦器的第二输出端。

6.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述控制模块还包括信号调节子模块，所述信号调节子模块用于采集开水信号或咖啡信号，并依据开水信号或咖啡信号产生不同的脉冲信号，咖啡信号所对应的交流斩波信号的有效电压比例面积大于开水信号所对应的交流斩波信号。

7.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述锅炉连接有第一测温器，所述锅炉与三通阀之间的管路上设有第二测温器，所述控制模块还包括PID子模块，所述PID子模块连接于第一测温器及第二测温器，用于采集第一测温器所测的第一温度值，并在第一温度值达到预设值时启用PID控制功能并启用输水泵，还用于采集第二测温器所测的第二温度值，并依据第二温度值调整交流斩波信号或锅炉的加热功率。

8.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述咖啡管上位于压包装置与三通阀之间的一段连通有排液管，所述排液管连通蓄水箱或外界；

所述排液管与咖啡管连通处设置有切换阀，所述切换阀与控制模块连接，所述控制模块用于在三通阀切换连通至咖啡管后、输水泵运行前控制切换阀连通锅炉与排液管，并控制切换阀在设定时长后复位。

9.根据权利要求2所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机，其特征在于：所述压包装置的出口设有用于采集咖啡液的液压的液压传感器，所述控制模块与液压传感器连接，所述控制模块连接有提示模块，用于依据咖啡液压控制输水泵或提示模块；

当咖啡液压低于预设下限值时，关闭输水泵，并控制提示模块发出警报；

当咖啡液压位于预设下限值与预设上限值区间内时，控制输水泵正常运行；

当咖啡液压高于预设上限值时，关闭输水泵，并控制提示模块发出更换信号。

10.一种开水与咖啡切换控制方法，应用权利要求中2-9任一项所述的可供应白开水的胶囊咖啡一体机实现，其特征在于，包括：

获取开水信号或咖啡信号；

基于开水信号或咖啡信号，控制锅炉进行加热；

当水温达到指定温度时，依据所获取的信号进行判定：

若获取到的是开水信号，则控制三通阀连通锅炉与开水管，并向输水泵输出第一控制信号；

若获取到的是咖啡信号，则控制三通阀连通锅炉与咖啡管，并向输水泵输出第二控制信号；

依据判定结果控制输水泵运行。

Images