专利名称：饮水机自动给杯泡茶控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制装置，一种非电变量控制装置，具体地说是涉及一种饮水机自动给杯泡茶控制装置。
背景技术：
现有的饮水机实质上是一种供水装置，只能给人们提供解渴的冷水或热水，还必须人工取杯、放水。对喜欢喝茶人来说其缺憾就更为突出，不仅存在人工取杯、配茶、加水之不便，还存在手工抓茶叶的卫生问题。为此本人在先设计并申请了一种“一次性水杯及茶叶收容配给装置”(申请号为200520019484.0)，将该装置与普通的饮水机结合成一体就可使取杯配给茶叶的过程一气呵成，既方便快捷又卫生。但是，由于该装置与饮水机的结合也只是饮水机的附加机械装置，与现有饮水机的给水系统没有任何连接关系，因此尚无法实现自动加水泡茶，与现代人对高度自动化的渴求仍存在一定的差距。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型的目的是提供一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，该装置可使整个泡茶完全自动化。
本实用新型实现上述目的的技术解决方案是一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，包括以单片机为核心构成的基本控制单元，其特征在于所述单片机的不同的I/O口上分别接有杯体检测单元、给杯配茶控制单元、加水控制单元、键盘输入单元和状态显示单元；所述的杯体检测单元红外线光电传感器与整形电路依次连接组成，所述整形电路输出端与单片机的I/O口连接；所述的给杯配茶控制单元由两电子开关组成，两电子开关的控制端与单片机的I/O口连接，输出端分别串接在直流电机或双向直流电磁铁的激磁线圈两头；所述的加水控制单元也由两电子开关组成，两电子开关的控制端与单片机的I/O口连接，输出端分别串接在热水电磁阀和冷水电磁阀的电源回路中；所述的状态显示单元为LCD液晶显示模块，该模块的数据输入端与单片机的I/O口连接；所述的键盘输入单元由六只接于单片机的I/O口上的下拉按钮组成。
上述技术方案的第一个重要附加技术特征在于所述的单片机的一个I/O口上设有取杯计数单元，该单元由红外线光电传感器与整形电路依次连接组成，所述整形电路输出端与单片机的I/O口连接。当用者手伸至杯位取杯时，红外线光电传感器输出信号经整形电路整形后送入单片机将所设定的加水杯数减一，以便用者根据用茶人数一次设定加水杯数。该取杯计数单元的另一个重要作用是当用者取杯时，单片机与给杯配茶控制单元、加水控制单元连接的I/O口都输出低电平，迫使给杯、配茶和加水动作全部停止，确保取杯者安全。
上述技术方案的第二个重要附加技术特征在于所述的单片机的一个I/O口上设有蜂鸣提示单元，该单元由音频放大器与蜂鸣器依次连接组成，所述音频放大器的输入端与单片机一个I/O口连接。当加水工作结束时蜂鸣器发出蜂鸣提示声。
本实用新型使饮水机泡茶工作完全自动化，极大地满足了人们对高度自动化的渴求。同时，本实用新型使用单片机控制，不仅电路简捷、成本低，还可以利用单片机多余的I/O口进行其它的功能扩展，比如将现有饮水机的水温控制等都由单片机来控制。
具体实施方式
图1为本实用新型所述的饮水机自动给杯泡茶控制装置的电原理图；图2为本实用新型所述的饮水机自动给杯泡茶控制装置的泡茶程序框图；图3为本实用新型所述的饮水机自动给杯泡茶控制装置的加热水程序框图；图4为本实用新型所述的饮水机自动给杯泡茶控制装置的加冷水程序框图；图5和图6为本实用新型的一个具体应用实例结构示意图(使用直流电机驱动)，其中图5为主视图，图6为右视图；图7为图5和图6所示应用实例上柜门打开状态示意图；
图8为图7中A向放大图。
图9本实用新型的另一个具体应用实例结构示意图(使用双向直流电磁铁驱动)。
实施例例1参见图1，单片机IC2是本实用新型的控制中心，选用为PCI16F873担任；所述的杯体检测单元和取杯计数单元设在单片机IC2的28和27脚上，这两个单元均分别由红外线光电传感器GD1与施密特触发器IC1-A连接和由红外线光电传感器GD2与施密特触发器IC1-B连接构成，其中IC1-A和IC1-B分别为施密特触发器CD40106中一个单元；状态显示单元接在单片机IC2的18和19脚上，使用市售的通用液晶显示模块PCD-401，该模块内设译码/解码电路，可直接与单片机IC2的I/O口连接；给杯配茶控制单元都是在三极管(TV3、TV4)的集电极上串接一继电器(J3、J4)构成的电子开关，三极管TV3、TV4的基极分别与单片机IC2的13和14脚连接，继电器J3、J4的一组转换触头J3-1、J4-1分别串接在电机D两头的电源回路中；加水控制单元也都是在三极管(TV1、TV2)的集电极上串接一继电器(J1、J2)构成的电子开关，三极管TV1、TV2的基极分别与单片机IC2的15和16脚连接，继电器J1、J2的一组转换触头J1-1、J2-1分别串接在电磁阀YV1和YV2的电源回路中；键盘输入单元由六只按钮S1、S2、S3、S4、S5和S6组成，分别接在单片机IC2的21、22、23、24、25和26脚上；蜂鸣提示单元由三极管TV5形成的音频放大器与蜂鸣器HA依次连接组成，三极管TV5的基极与单片机IC2的12脚连接，蜂鸣器HA接在三极管TV5的集电极上。
图5和图6为本实用新型的一个具体应用实例结构示意图，是利用本人在先申请的“一次性水杯及茶叶收容配给装置”对普通饮水机进行改进设计而成的。参见图5和图6，一次性杯和茶叶收容器2、3设在面板1上，控制电机4(图1中的D，下述相同)设在一次性杯和茶叶收容器2、3之间，电机4的输出轴上设一小主动齿轮5，并与一减速大齿轮6啮合，该大齿轮6上设一拨杆7，大齿轮6顺时针转动时，拨杆7驱动凸轮8实现给杯，逆时针转动时，拨杆7打开茶叶控制门9实现配茶。关于一次性杯和茶叶收容器2、3的其它结构以及凸轮8和茶叶控制门9如何返回等动作与本人在先提交的“一次性水杯及茶叶收容配给装置”实用新型专利申请相同，可参照并借用。
参见图5和图6并结合图7和图8，检测杯体的红外线光电传感器11(图1中的GD1，以下相同)设在托盘10上，并位于一次性杯13的背后；取杯计数单元中的红外线光电传感器12(图1中的GD2，以下相同)设在取杯孔14的侧面；热水电磁阀15(图1中的YV1，以下相同)和冷水电磁阀16(图1中的YV2，以下相同)分别设在饮水机热水管和冷水管上；液晶显示屏17(图1中的LCD，以下相同)和功能键18(图1中的S1、S2、S3、S4、S5、S6，以下相同)设在饮水机面板1的上方。
以下结合附图简述本实用新型的工作过程。
参见图1，按钮S4和S5取水杯数设定键，取水前按动S4进行加计数，按动S5进行减计数，设定好取水杯数，该数字在液晶屏PCD-401上直观地显示出来。
参见图2，设定好取水杯数后，如果需要泡茶，就按S1键，由杯体检测单元进行杯体检测，如果托盘10上无杯，单片机IC2便控制电机4驱动大齿轮6顺针转动进行给杯，接着电机4大齿轮6逆时针转动进行配茶，然后单片机IC2再驱动热水电磁阀YV1加开水泡茶，加好水后蜂鸣器AH发出提示声。取走一杯后就进入下一个循环，直至所设定的杯数全部加好水，程序结束；如果托盘10上有杯，就直接执行配茶、加开水泡茶等后续程序。
参见图3，设定好取水杯数后，如果需要喝开水，就按S2键，与上述泡茶程序一样单片机IC2首先进行杯体检测，如果托盘10上无杯，就先给杯，再加热水，如果托盘10上有杯，就直接加热水，如此循环直至所设定的杯数全部加好结束。
参见图4，设定好取水杯数后，如果需要喝冷水，就按S3键，与上述加热水程序基本一样，所不同的是单片机IC2进行杯体检测后所执行的是加冷水命令。
本实用新型的饮水机自动给杯泡茶控制装置的电路工作过程本领域普通技术人员可根据图1自行分析，这里就不在赘述了。
例2本实施例为一种使用双向直流电磁铁驱动的一种具体应用实例，其电路原理与例1完全相同(参见图1)，只不过D为双向直流电磁铁(图9中标号为4)。
图9为本实施例面板1的结构示意图，其它结构与例相同，可参照例1实施。参见图9，一次性杯和茶叶收容器2、3设在面板1上，所述的双向直流电磁铁4(图1中的D，下述相同)设在茶叶收容器3的右侧，其推杆5右端头伸到一次性杯和茶叶收容器2、3之间，并垂直设有拨杆6。在图1所示控制电路的控制下，推杆5可左右移动。当推杆5左移时，拨杆6驱动凸轮8实现给杯，当推杆5右移时时，拨杆6打开茶叶控制门9实现配茶。
权利要求1.一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，包括以单片机(IC2)为核心构成的基本控制单元，其特征在于所述单片机(IC2)的不同的I/O口上分别接有杯体检测单元、给杯配茶控制单元、加水控制单元、键盘输入单元和状态显示单元；所述的杯体检测单元红外线光电传感器(GD1)与整形电路(IC1-A)依次连接组成，所述整形电路(IC1-A)输出端与单片机(IC2)的I/口连接；所述的给杯配茶控制单元由两电子开关(TV3、J3和TV4和J4)组成，两电子开关(TV3、J3和TV4和J4)的控制端与单片机(IC2)的I/O口连接，输出端分别串接在直流电机或双向直流电磁铁(D)的激磁线圈两头；所述的加水控制单元也由两电子开关(TV1、J1和TV2和J2)组成，两电子开关(TV1、J1和TV2和J2)的控制端与单片机(IC2)的I/O口连接，输出端分别串接在热水电磁阀(YV1)和冷水电磁阀(YV2)的电源回路中；所述的状态显示单元为LCD液晶显示模块(IC3)，该模块的数据输入端与单片机(IC2)的I/O口连接；所述的键盘输入单元由六只接于单片机(IC2)的I/O口上的下拉按钮(S1、S2、S3、S4、S5、S6)组成。
2.根据权利要求1所述的一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，其特征在于所述的单片机(IC2)的一个I/O口上设有取杯计数单元(GD2、IC1-B)，该单元由红外线光电传感器(GD2)与整形电路(IC1-B)依次连接组成，所述整形电路(IC1-B)输出端与单片机(IC2)的I/O口连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，其特征在于所述的单片机(IC2)的一个I/O口上设有蜂鸣提示单元(TV5、AH)，该单元由音频放大器(TV5)与蜂鸣器(AH)依次连接组成，所述音频放大器(TV5)的输入端与单片机(IC2)一个I/O口连接。
专利摘要本实用新型公开一种饮水机自动给杯泡茶控制装置，包括以单片机(IC2)为核心构成的基本控制单元，其特征在于所述单片机(IC2)的不同的I/O口上分别接有杯体检测单元(GD1、IC1A)、给杯配茶控制单元(TV3、J3和TV4和J4)、加水控制单元(TV1、J1和TV2和J2)、键盘输入单元(S1、S2、S3、S4、S5、S6)和状态显示单元(IC3)。本实用新型所述的饮水机自动给杯泡茶控制装置使饮水机泡茶工作完全自动化，极大地满足了人们对高度自动化的渴求。同时，本实用新型使用单片机控制，不仅电路简捷、成本低，还可以利用单片机多余的I/O口进行水温控制等其它的功能扩展。
文档编号A47J31/00GK2804902SQ20052011103
公开日2006年8月9日 申请日期2005年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者王诚 申请人:王诚