CN218044612U - 一种智能餐盘的控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能餐盘的控制***，包括设于餐盘本体底部的控制模块，所述餐盘本体的底部设有能透光的显示区域，食物是否覆盖显示区域使得透光状态发生变化；所述控制模块包括主控单元和与主控单元分别连接的光敏检测单元、温度检测单元、加热控制单元、显示单元和按键单元；所述光敏检测单元，用于检测显示区域的透光状态，并根据不同位置的透光状态点亮该位置对应的LED灯。不仅能实现餐盘本身的保温功能，还能通过灯光控制在餐盘底部显示图案，带给孩童视觉体验，有效提升进食兴趣。

Description

一种智能餐盘的控制***

技术领域

本实用新型属于餐具的技术领域，具体涉及一种智能餐盘的控制***。

背景技术

餐盘，是一种用于盛放饭菜的工具，常见的大都为扁平形的不锈钢材质，表面分割成多个凹陷的区域，分别用于放置不同的食物，由于轻便、耐用在日常生活中使用非常广泛。

由于食物容易冷却影响食用感受，因而人们设计了保温餐盘，能对食物进行保温，利于人们能及时快速吃到温热的食物。但目前市场上的保温餐盘，大都只能对食物进行保温，如利用电池等电源给发热膜供电以进行保温，就需要用到控制***，控制餐盘制热保温。传统的控制***只有保温功能使得功能性比较单一，这种保温餐盘适用于成年人使用，但对于孩童就缺乏吸引力，趣味性不足，孩童可能由于玩乐等不愿意进食，因此采用常规单一功能的保温餐盘，不能够吸引孩童吃饭，因此单一保温功能不能满足儿童用户的使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种智能餐盘的控制***及方法，更适用于孩童，不仅能实现餐盘本身的保温功能，还具有灯光提醒功能，能通过餐盘本体底部的灯光点亮与否，指示吃饭进度，因此能带给孩童视觉体验，有效引导提升进食兴趣。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：一种智能餐盘的控制***，包括设于餐盘本体底部的控制模块，所述餐盘本体的底部设有能透光的显示区域，食物是否覆盖显示区域使得透光状态发生变化；所述控制模块包括主控单元和与主控单元分别连接的光敏检测单元、温度检测单元、加热控制单元、显示单元和按键单元；所述光敏检测单元，用于检测显示区域的透光状态，并根据不同位置的透光状态点亮该位置对应的LED灯；所述温度检测单元，检测餐盘本体的温度，在温度低于预设温度时向主控单元发送温度信号；所述加热控制单元，接受主控单元发送的温度信号，控制餐盘本体底部的发热膜发热对餐盘本体加热到预设温度；所述显示单元，显示显示区域的LED灯的灯光控制状态及预设温度；所述按键单元，控制智能餐盘的开启或关闭、设置预设温度。

进一步的，所述显示区域为一个或一个以上，单个显示区域内设一个或一个以上由若干LED灯组成的灯光图案。

更进一步的，所述灯光图案为多个时，采用不同形状。

更进一步的，所述光敏检测单元包括一个或以上的区域检测电路，每个区域检测电路包括一个光敏电阻，光敏电阻设于每个灯光图案中，用于感知该灯光图案区域的光线强度。

更进一步的，所述区域检测电路还包括两个电阻，一个电阻一端分别与另一电阻、光敏电阻连接，一个电阻另一端与主控单元连接。

更进一步的，所述LED灯点亮时，所述光敏电阻停止感知该灯光图案区域的光线强度。

更进一步的，单个灯光图案对应的食物吃完时，组成该灯光图案的若干个LED灯以闪烁或者呼吸状态点亮。

进一步的，所述餐盘本体的显示区域采用透明的硅胶等弹性材质。

更进一步的，所述光敏检测单元可替换为压力检测单元，压力检测单元包括压力传感器，对应设置于显示区域，根据检测到的餐盘本体重量变化，点亮该显示区域的LED灯。

进一步的，所述控制模块还包括充电管理单元和降压电路单元，所述充电管理单元、降压电路单元分别与蓄电池连接，所述主控单元与降压电路单元连接；所述充电管理单元，用于给设于餐盘本体底部的蓄电池充电；所述降压电路单元，外接充电接口，将蓄电池电压降低为主控单元的工作电压，为主控单元供电。

进一步的，所述温度检测单元采用NTC热敏电阻。

更进一步的，所述加热控制单元包括发热膜、二极管D5和MOS管Q1、电阻R20和电阻R21，电阻R20一端与主控单元连接，电阻R20另一端与电阻R21、MOS管Q1栅极连接，MOS管Q1漏极分别与发热膜、二极管D5连接，二极管D5的两端与发热膜两端连接，发热膜与蓄电池连接。

本实用新型还提供一种智能餐盘的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、开机启动，检测当前餐盘本体的温度T，如小于预设温度，则启动发热膜对餐盘本体内的食物进行加热，如大于则停止加热；

步骤二、检测显示区域内光敏电阻的阻值大小，食物覆盖餐盘本体底部的显示区域则光线弱、阻值最大，无食物覆盖则光线强、阻值最小；当阻值最小时，则点亮该显示区域内的LED灯的同时光敏电阻停止检测光线强度；

步骤三、当工作时间大于预设时间或用户主动关机时，停机。

进一步的，所述步骤二中，所述显示区域为一个或以上，单个显示区域内设一个或一个以上由若干LED灯组成的灯光图案。

更进一步的，所述步骤二中，每个灯光图案中对应一个光敏电阻。

更进一步的，单个灯光图案对应的食物吃完时，灯光图案对应中的若干个LED灯以闪烁或者呼吸状态点亮。

采用本实用新型技术方案，本实用新型的有益效果为：

（1）在具备常规的食物保温功能的同时，还具有灯光提醒功能，能检测餐盘本体显示区域内的食物是否被吃完，如吃完则点亮该显示区域，给孩童以视觉感受刺激，增加趣味性，鼓励及提升孩童吃饭的积极性；

（2）在底部餐盘本体底部设置光敏电阻，通过检测光敏电阻阻值大小就能来判定食物是否被吃完，结构设计上简单易于实现，且使用可靠；

（3）显示区域可设计为单个或多个，每个显示区域内同样可以设计单个或多个的灯光图案，组成灯光图案的多个LED灯通过闪烁或者呼吸状态显示，并只有在显示区域熄灭的状态下检测光敏电阻的阻值，防止显示区域的灯光的亮光干扰到光敏电阻对食物的误判；

（4）当使用时间过长，自动关机节省电量，避免过长时间的循环加热，造成不必要的资源浪费。

附图说明

图1是一种智能餐盘的内部结构示意图；

图2是一种智能餐盘的餐盘本体俯视结构示意图；

图3是一种智能餐盘的控制***的电路图；

图4是一种智能餐盘的控制方法的流程图。

图中：1餐盘本体，2底座，3控制PCB板，4蓄电池，5发热膜，6显示区域，7灯光图案，71LED灯，8充电管理单元，9降压电路单元，10主控单元，11光敏检测单元，110光敏电阻，12温度检测单元，13加热控制单元，14显示单元，15按键单元。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明，使得本实用新型更加清楚、明白。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1-3所示，本实施例涉及一种智能餐盘的控制***，包括控制模块，主要应用于可加热保温的智能餐盘上。智能餐盘包括餐盘本体1和底座2两部分，餐盘本体1的底部设有能透光的显示区域6，底座2上表面为透光材质或开若干个透光孔（用于餐盘本体上的光线穿过到底座内部），食物是否覆盖显示区域6使得底座内看到的透光状态发生变化，在餐盘本体1的底部非显示区域6的地方设有发热膜5，本实施例的发热膜5采用环形发热膜，绕设在中部显示区域6的外周；在底座2内设有控制PCB板3和蓄电池4、LED灯显示单元，控制模块设于控制PCB板3上，LED灯显示单元对应设于显示区域6下方（也可以将LED灯显示单元的多个LED灯之间设置控制PCB板3上）。发热膜5贴在底座5的上表面，蓄电池4供电经过控制PCB板3控制后进行发热，当餐盘本体1放置在底座2上时，发热膜5释放的热量通过底座2上表面和餐盘本体1底部导热后给餐盘本体1内的食物加热进行保温。

一种优先的实施方式中，将所示显示区域6设计一个或一个以上，单个显示区域6内设一个或一个以上由若干LED灯组成的灯光图案7。如图2中所示，采用单个显示区域6，其中设计有3个不同形状的灯光图案7，有方形、三角形和五角形。

具体的，控制模块包括充电管理单元8、降压电路单元9、主控单元10、光敏检测单元11、温度检测单元12、加热控制单元13、显示单元14和按键单元15，充电管理单元8与降压电路单元9连接，降压电路单元9、光敏检测单元11、温度检测单元12、加热控制单元13、显示单元14、按键单元15分别与主控单元10连接。

主控单元10采用MCU控制芯片，本实施例中采用BF7612CM型号的控制芯片。

所示的充电管理单元8，分别与充电接口、蓄电池4连接，用于给设于餐盘本体1底部的蓄电池4充电。充电管理单元8可以采用市场上采购的各种充电控制芯片，如可采用如芯朋微AP5056H等型号的电源管理系列芯片。

所示的降压电路单元9，与蓄电池4连接，将蓄电池4电压降低为主控单元10的工作电压，为主控单元10供电。降压电路单元9采用市场上采购的降压芯片，如采用芯朋微AP2962 系列的降压芯片等型号。

所述光敏检测单元11，用于检测显示区域6的透光状态，并根据不同位置的透光状态点亮该位置对应的LED灯，即当某个灯光图案上方的食物吃完时，完全透光，则点亮组成这个灯光图案的各个LED灯。本实施例的3个灯光图案，对应三个区域检测电路，其中一路为光敏电阻RA3和电阻R1、电阻R2，所述电阻R2一端分别与电阻R1、光敏电阻RA3连接，所述电阻R2另一端接主控单元3；第二路为光敏电阻RA2和电阻R3、电阻R4，所述电阻R4一端分别与电阻R3、光敏电阻RA2连接，所述电阻R4另一端接主控单元3；第三路为光敏电阻RA1和电阻R5、电阻R6，所述电阻R6一端分别与电阻R5、光敏电阻RA1连接，所述电阻R6另一端接主控单元3。由于每个区域检测电路包括一个光敏电阻，光敏电阻设于每个灯光图案7中，用于感知该灯光图案7区域的光线强度。

如图2所示，每个灯光图案7中间有一个光敏电阻110（椭圆形）用于感知该区域的光线强度，当食物未吃完时该区域光线被食物遮挡，光线较弱，光敏电阻阻值很大；当该区域的食物吃完时，光线变强，该区域光线通过餐盘本体1（如采用透明的硅胶）和底座2的上壳(上表面的壳体)被光敏电阻110直接感应，光敏电阻阻值变大。故可以通过检测光敏电阻110的阻值大小来检测出该区域食物是否已经吃完。光敏电阻110周围环绕设置多个LED灯71组成灯光图案，当光敏电阻110感知到食物吃完后，主控单元10点亮LED灯以显示相应的图案如五角形，以鼓励孩童增加吃饭的趣味性，从而让孩童子爱上吃饭，提升进食兴趣。

电阻RA1-电阻 RA3为光敏电阻，而光敏电阻在光线越强的环境下，阻值越小。光敏电阻位于灯光图案的中间（可位于同一平面或下方），当孩童未吃完饭时，图案被食物遮挡，光敏电阻感应到的光线很弱，故此时光敏电阻阻值很大（例如200KΩ左右，此时MCU检测该光敏电阻端口的电压值Vmcu=VCC*(100K/(100K+200K))=VCC/3）；当孩童吃完饭将图案上的食物吃完时，光线通过硅胶餐盘盘底和底座上壳直接照射到光敏电阻上，故此时光敏电阻阻值变小（例如50KΩ左右，此时MCU检测该光敏电阻端口的电压值Vmcu=VCC*(100K/(100K+50K))=2*VCC/3）；我们可以通过MCU端口的电压值去判定显示区域上方的食物是否被孩童吃干净；当检测到改端口的电压值Vmcu<VCC/2时，说明该区域还有食物被遮挡；当检测到改端口的电压值Vmcu>VCC/2时，说明该区域没有被食物被遮挡，就亮灯点亮该区域，以鼓励孩童完成吃饭，增加趣味性。亮灯时以闪烁或者呼吸的状态显示，当闪烁(指以特定时长如5秒进行点亮或关闭的形式)或者呼吸状态(指从灯光图案一个部位的灯开始点亮直至整个灯光图案都点亮的形式)的LED灯灭时，检测光敏电阻的阻值，如若该检测该灯光图案又被食物遮挡，则灭灯。在灯点亮的状态下不检测光敏电阻，因为灯点亮时灯光同样会被光敏电阻感应到会造成食物吃完的误判。

所示的温度检测单元12，用于检测餐盘本体1的食物温度，在温度低于预设温度时向主控单元10发送温度信号，主控单元10控制加热控制单元13进行加热。温度检测单元12包括NTC热敏电阻、电阻R7和电阻R8，电阻R8一端与NTC热敏电阻、电阻R7连接，电阻R8另一端与主控单元10连接。

所示的加热控制单元13，接受主控单元10发送的温度信号，控制餐盘本体1底部具体是底座1上表面的发热膜5发热对餐盘本体1加热到预设温度。加热控制单元13包括发热膜5、二极管D5和MOS管Q1、电阻R20和电阻R21, 电阻R20一端与主控单元10的MCU控制芯片连接，另一端与电阻R21、MOS管Q1栅极连接，MOS管Q1漏极分别与发热膜5、二极管D5连接，二极管D5的两端与发热膜5两端连接，发热膜5与蓄电池4连接。

当NTC热敏电阻检测到的温度小于设定的保温温度时，则MCU控制芯片的HEAT端口输出高电平，此时MOS管Q1导通，发热膜5可以加热。当NTC检测到的温度大于设定的保温温度时，则HEAT端口输出低电平，此时MOS管Q1截止，发热膜5停止加热。以此来使餐盘内的温度维持在设定的温度中。

所述显示单元14，采用显示屏，显示显示区域的LED灯的灯光控制状态和需要加热的预设温度（出厂时自带一个原始预设温度），如当前某个灯光图案对应的食物吃完，显示单元显示该灯光图案的LED灯为点亮状态。

所述按键单元15，控制智能餐盘的开启或关闭、设置预设温度等各种功能操作。按键单元15可以采用设置多个功能按键结合温度旋钮的方式。

如图4所示，与控制***对应的， 本实施例涉及一种智能餐盘的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、用户通过按键单元开机启动，智能餐盘开始检测当前餐盘本体的温度T，如小于预设温度，则打开发热膜对餐盘本体内的食物进行加热，如大于预设温度则关闭发热膜停止加热；

步骤二、检测显示区域内光敏电阻的阻值大小，食物覆盖餐盘本体底部的显示区域则光线弱、阻值最大，无食物覆盖则光线强、阻值最小；当阻值最小时也就是该显示区域内的食物已经被完全吃完，则点亮该显示区域内的LED灯的同时光敏电阻停止检测光线强度，如阻值最大则表示食物没吃完，LED灯不点亮；

步骤三、当工作时间大于预设时间或用户主动关机时，停机。

在所述步骤二中，所述显示区域为一个或以上，单个显示区域内设一个或一个以上由若干LED灯组成的灯光图案，需要检测每个显示区域或灯光图案中的光敏电阻阻值来判断每个显示区域的食物是否被吃完。

在所述步骤二中，每个灯光图案中对应一个光敏电阻。

在单个灯光图案对应的食物吃完时，组成该灯光图案的若干个LED灯以闪烁或者呼吸状态点亮。

当用户使用餐盘开机后，MCU控制芯片实时检测餐盘温度，若餐盘温度小于设定温度则打开发热膜进行加热；反之则关闭发热膜。同时在显示LED灯熄灭的状态下依次检测各个显示区域的光敏电阻阻值以判定该显示区域上是否还有食物，若检测到某个灯光图案对应的食物吃完，则用闪烁或者呼吸状态点亮该中组成这个灯光图案多个LED灯；反之若食物没吃完还是覆盖着该显示区域，则熄灭该显示区域。最终，直至用户使用关机按键关闭餐盘或者工作时长超过2小时，则餐盘关机停止工作。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例的智能餐盘控制***中不采用光敏检测单元，而是采用压力检测单元，压力检测单元包括压力传感器，对应设置于显示区域，根据检测到的餐盘本体重量变化，点亮该显示区域的LED灯。由于所述餐盘本体的显示区域采用透明的硅胶材质，硅胶材质具有弹性，不同部位放置有食物时，该部位下方对应的压力传感器接受到的压力大小是不同，当食物覆盖显示区域（或灯光图案）时，压力大，则LED灯不点亮；当食物被吃完时，该显示区域（或灯光图案）检测到的压力最小，则主控单元控制LED灯点亮。

本实施例的智能餐盘控制方法同样通过压力传感器来实现是否吃饭完成的状态，并点亮LED灯。LED灯的点亮模式与实施例1中相同，若干个LED灯以闪烁或者呼吸状态点亮。

需要说明的是，上述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明。本实用新型还可以包括更多其他等效实施例，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能餐盘的控制***，其特征在于，包括设于餐盘本体底部的控制模块，所述餐盘本体的底部设有能透光的显示区域，食物是否覆盖显示区域使得透光状态发生变化；所述控制模块包括主控单元和与主控单元分别连接的光敏检测单元、温度检测单元、加热控制单元、显示单元和按键单元；

所述光敏检测单元，用于检测显示区域的透光状态，并根据不同位置的透光状态点亮该位置对应的LED灯；

所述温度检测单元，检测餐盘本体的温度，在温度低于预设温度时向主控单元发送温度信号；

所述加热控制单元，接受主控单元发送的温度信号，控制餐盘本体底部的发热膜发热对餐盘本体加热到预设温度；

所述显示单元，显示显示区域的LED灯的灯光控制状态及预设温度；

所述按键单元，控制智能餐盘的开启或关闭、设置预设温度。

2.根据权利要求1所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述显示区域为一个或一个以上，单个显示区域内设一个或一个以上由若干LED灯组成的灯光图案。

3.根据权利要求2所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述光敏检测单元包括一个或以上的区域检测电路，每个区域检测电路包括一个光敏电阻，光敏电阻设于每个灯光图案中，用于感知该灯光图案区域的光线强度。

4.根据权利要求3所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述LED灯点亮时，所述光敏电阻停止感知该灯光图案区域的光线强度。

5.根据权利要求3或4所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，单个灯光图案对应的食物吃完时，组成该灯光图案的若干个LED灯以闪烁或者呼吸状态点亮。

6.根据权利要求3或4所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述灯光图案为多个时，采用不同形状。

7.根据权利要求1所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述光敏检测单元可替换为压力检测单元，压力检测单元包括压力传感器，对应设置于显示区域，根据检测到的餐盘本体重量变化，点亮该显示区域的LED灯。

8.根据权利要求1所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述控制模块还包括充电管理单元和降压电路单元，充电管理单元、降压电路单元分别与蓄电池连接，所述主控单元与降压电路单元连接；

所述充电管理单元，外接充电接口，用于给设于餐盘本体底部的蓄电池充电；

所述降压电路单元，将蓄电池电压降低为主控单元的工作电压，为主控单元供电。

9.根据权利要求1所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述餐盘本体的显示区域采用透明的弹性材质。

10.根据权利要求9所述的一种智能餐盘的控制***，其特征在于，所述光敏检测单元可替换为压力检测单元，压力检测单元包括压力传感器，对应设置于显示区域，根据检测到的餐盘本体重量变化，点亮该显示区域的LED灯。

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