一种智能音乐水杯的制作方法

本发明实施例涉及生活饮水用具技术领域，更具体地，涉及一种智能音乐水杯。

背景技术：

每日摄水量对人的健康至关重要，尤其是儿童。一直以来，儿童饮水都需要家长的监督和督促。儿童因贪玩或忙于学习，往往忽略了补水的重要性，不能做到及时饮水，有害身体健康。

目前市面上的儿童水杯/水壶只能提供储水、保温等单一功能，往往侧重于水温和水质的检测，缺乏娱乐性和趣味性，没有办法提升儿童饮水的乐趣，无法让儿童自觉喝水甚至喜欢上喝水。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种智能音乐水杯，提升饮水的乐趣，让儿童自觉喝水，喜欢喝水。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种智能音乐水杯，包含水杯底座和杯身，其中，所述智能音乐水杯还包括：

接触感应模块，用于感应使用者与水杯内的水接触所产生的电信号；

处理模块，连接至所述接触感应模块，用于响应所述电信号，获取音频信息；

音频输出模块，连接至所述处理模块，用于播放所述音频信息。

优选地，所述接触感应模块包括：

金属感应部件，设置于水杯内，用于感应所述使用者与水杯内的水接触引起的电荷变化；

电容触摸感应单元，连接至所述金属感应部件和所述处理模块，用于根据所述电荷变化，输出所述电信号至所述处理模块。

优选地，所述金属感应部件安装在所述水杯内部的底座表面上和/或安装在杯身内侧壁。

优选地，所述电容触摸感应单元包括：外围匹配电路，通过调节所述外围匹配电路中的阻容器件值改变所述电容触摸感应单元的感应灵敏度。

优选地，所述电容触摸感应单元、所述处理模块、所述音频输出模块均位于所述水杯底座内部。

优选地，所述智能音乐水杯还包括：温度感应模块和温度指示灯；

所述温度感应模块，设置于水杯内，连接至所述处理模块，用于检测水杯中水的温度信息，并发送给所述处理模块；

所述温度指示灯，连接至所述处理模块，用于在所述处理模块的驱动下，根据所述温度信息进行灯光提示。

优选地，所述温度指示灯包括：至少一个光源，用于使用不同颜色指示不同的温度范围，所述温度指示灯安装在水杯外侧。

优选地，所述温度感应模块为热敏电阻。

优选地，所述智能音乐水杯还包括：电源模块，分别连接至所述接触感应模块、所述处理模块、所述音频输出模块、温度感应模块和温度指示灯，用于为所述智能音乐水杯中的电路供电。

优选地，所述电源模块包括：锂离子电池和充电接口，通过所述充电接口为所述锂离子电池充电。

本发明实施例提供的技术方案带来如下有益效果：智能音乐水杯包括接触感应模块、处理模块和音频输出模块，基于接触感应原理，在使用者喝水的同时触发感应装置，播放音频信息，给人以耳目一新的感觉，主观上激发儿童饮水的积极性，增加喝水的乐趣；另外，智能音乐水杯还具备水温检测和指示功能，热水、温水、冷水都有不同颜色的指示灯提醒，防止热水烫伤。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种智能音乐水杯的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种智能音乐水杯的另一结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种智能音乐水杯的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的电容触摸感应单元的电路示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种智能音乐水杯的优选结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。

实施例一

请参照图1，图1是本发明实施例一提供的一种智能音乐水杯的结构示意图。如图1所示，该智能音乐水杯包括：

接触感应模块11，用于感应使用者与水杯内的水接触所产生的电信号；

处理模块12，连接至所述接触感应模块11，用于响应所述电信号，获取音频信息；

音频输出模块13，连接至所述处理模块12，用于播放所述音频信息。

其中，接触感应模块11可以利用水杯内的水作为传导介质，感应使用者与水杯内的水接触产生的电信号。处理模块12可以是单片机，存储有音频信息，例如音乐、儿歌、音符、语音等，当然也可以使用额外的存储模块存储音频信息。音频输出模块13可以包括音频功放单元和扬声器，音频功放单元连接至处理模块12和扬声器，通过音频功放单元驱动扬声器播放音频信息，音频功放单元可以使用现有的电路实现，本发明实施例对此不进行详细描述。

参照图2，图2是本发明实施例一提供的一种智能音乐水杯的另一结构示意图，如图2所示，接触感应模块11包括：金属感应部件111和电容触摸感应单元112，金属感应部件111和电容触摸感应单元112相连。

其中，金属感应部件111用于感应使用者与水杯内的水接触引起的电荷变化。金属感应部件111设置于水杯内且与水接触，由此能够通过水杯内的水作为导体，感应上述电荷变化。具体的，金属感应部件111可以覆盖水杯内部的底座的整个表面或部分表面，也可以安装在杯身内侧壁，还可以覆盖水杯内部靠下的部分，例如覆盖底座表面以及水杯三分之一高度的位置。使用者在喝水的过程中水杯中的水位处于不同位置，在杯身内侧壁安装有金属感应部件111，即使在水很少的情况下，仍能感应到使用者的嘴唇与水杯内的水接触产生的微弱电荷，保证电信号的传输。

具体的，金属感应部件111可以是焊条、金属片等，当然，也可以使用其他能感应电荷变化的材料。

电容触摸感应单元112还连接至处理模块12，用于把金属感应部件111所感应到的电荷变化转换为电信号，并把所述电信号输出至处理模块12。处理模块12接收到电信号，调用内置音频信息，输出到音频输出模块13。例如，电信号可以是高低电平，高电平表示使用者与水接触，正在喝水。

如图2所示，智能音乐水杯还包括：电源模块14，分别连接至接触感应模块11、处理模块12和音频输出模块13，用于为接触感应模块11、处理模块12、音频输出模块13及其相关电路供电，也就是为智能音乐水杯中的电路供电。

优选的，电源模块14可以包括：锂离子电池和充电接口，可以通过该充电接口为锂离子电池充电。优选的，充电接口可以是usb接口。usb接口也可以用于传输信息，例如，利用usb接口将智能音乐水杯连接至计算机，下载音频信息。

此外，智能音乐水杯还可以设置耳机接口，例如，设置在水杯底座外侧，耳机接口用于连接耳机，通过耳机收听音频信息，以免打扰到别人。

本实施例提供的智能音乐水杯，安装于水杯内部的接触感应模块通过杯内的水作为导体，把人体嘴唇与水接触的电信号传递给处理模块，处理模块接收电信号，调用预存的音频信息，输出到音频输出模块进行播放，实现了在使用者饮水过程中播放音频信息，增加了喝水的乐趣，能够激发儿童喝水的积极性。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，为智能音乐水杯增加了温度指示功能，图3是本发明实施例二提供的一种智能音乐水杯的结构示意图，如图3所示，智能音乐水杯还包括：温度感应模块15和温度指示灯16，分别与处理模块12相连。

温度感应模块15，设置于水杯内，用于检测水杯中水的温度信息，并发送给处理模块12。其中，温度感应模块15具体可以安装在水杯底座或者水杯内侧壁。具体实施中，温度感应模块15可以是热敏电阻，例如，安装在水杯内侧壁的温度感应探针。

温度指示灯16，用于在处理模块12的驱动下，根据温度感应模块检测的温度信息进行灯光提示。

其中，温度指示灯16安装在水杯外侧，具体可以安装于水杯底座的外壁、杯身外壁或者水杯手柄处等便于用户查看的位置。温度指示灯16包括：至少一个光源，用于使用不同颜色指示不同的温度范围。温度指示灯16可以用一个光源的不同颜色的灯光来指示不同的温度范围，也可以用不同颜色的多个光源来指示不同的温度范围，如用绿色灯光表示冷水，黄色灯光表示温水，红色灯光表示热水。

电源模块14，还连接至温度感应模块15和温度指示灯16，用于为温度感应模块15、温度指示灯16及其相关电路供电。

本实施例提供的智能音乐水杯，包括接触感应模块、处理模块、音频输出模块、温度感应模块、温度指示灯和电源模块，不仅能够在使用者喝水时通过接触感应使得水杯播放音频信息，增加喝水乐趣，激发儿童喝水的积极性，还能够实现水温的检测和指示，防止烫伤。

实施例三

本实施例在上述任意实施例的基础上，提供了电容触摸感应单元的感应灵敏度的调节方式，电容触摸感应单元112包括：外围匹配电路，可通过调节外围匹配电路中的阻容器件值改变电容触摸感应单元112的感应灵敏度。

参考图4，图4是本发明实施例三提供的电容触摸感应单元的电路示意图。电容触摸感应单元112可以通过图4所示的电路实现，包括电容式触摸感应按键芯片和外围匹配电路，如图4所示，电容式触摸感应按键芯片中，out表示输出引脚、in表示输入引脚，gnd表示接地引脚，vdd表示电源引脚，nc表示空脚，stg表示模式引脚(在本实施例中未使用到该引脚)。

外围匹配电路包括：输入端21、输出端22、电源端23、电容c1和c2。

其中，输入端21从电容式触摸感应按键芯片的in引脚引出，连接至金属感应部件111，用于接收金属感应部件111所感应到的电信号。输出端22从电容式触摸感应按键芯片的out引脚引出，连接至处理模块12，用于将所述金属感应部件111所感应的电信号传输到处理模块12。电源端23从电容式触摸感应按键芯片的vdd引脚引出，连接至电源模块14，用于为电容触摸感应单元112供电，使得电容式触摸感应按键芯片及其外围匹配电路能正常工作。

电容c1用于调整感应灵敏度，改变电容c1的值，可以调整电容触摸感应单元的感应灵敏度。电容c2用于电源滤波。

电容式触摸感应按键芯片内部是一个以电容器为基础的开关，以传导性物体(例如手指和水介质)触摸电容器可改变电容，该电容变化会被处理模块内的电路所侦测，从而触发电平，产生中断信号上报给处理模块。电容式触摸感应按键芯片的基本原理是一个不断地充电和放电的张驰振荡器，如果不触摸开关，张驰振荡器的充电放电周期不变，频率也维持不变，如果用传导性物体触摸开关，就会增加电容器的介电常数，充电放电周期变长，频率相应减少，通过测量充电放电周期的变化，就可以侦测触摸感应动作。c1作为灵敏度调节电容，其电容值越大，灵敏度越低，反之电容值越小，灵敏度越高。

本实施例中，针对金属感应部件的厚度、大小和材料属性等影响接触感应灵敏度的因素，适当调节电容c1的值，可以提高电容触摸感应单元的灵敏度，增强接触感应模块的适配性。

实施例四

在上述各实施例的基础上，本实施例提供了智能音乐水杯的一种优选实例，图5是本发明实施例四提供的一种智能音乐水杯的优选结构示意图，为避免模块的连接线影响该图的示意，图中未画出各模块的连接关系。如图5所示，智能音乐水杯包含水杯底座和杯身。

水杯底座与水杯内的水接触的表面上覆盖有金属感应部件31，用于感应使用者与水杯内的水接触引起的电荷变化。优选的，金属感应部件31为交叉排布的多个焊条，或者是与该表面大小相同的金属片。

水杯底座内部安装有：电容触摸感应单元32、处理模块33、音频功放单元34、温度感应模块35和锂离子电池36。

其中，电容触摸感应单元32，连接至金属感应部件31和处理模块33，用于根据金属感应部件31感应的电荷变化，输出电信号至处理模块33。处理模块33，用于响应所述电信号，从寄存器中获取音频信息。音频功放单元34，连接至处理模块33，用于接收处理模块33输出的音频信息。温度感应模块35连接至处理模块33，用于检测水杯中水的温度信息，并发送给处理模块33。锂离子电池36为水杯中的电路供电，与各个需要供电的模块和/或电路相连。

水杯底座外部安装有：扬声器37、温度指示灯38和充电接口39。

其中，扬声器37连接至音频功放单元34，用于在音频功放单元34的驱动下播放音频信息。温度指示灯38连接至处理模块33，用于在处理模块33的驱动下，根据温度感应模块35检测的温度信息进行灯光提示，提示用户水温，以免烫伤。温度指示灯38包括3个不同颜色的光源，光源点亮，表示水杯内的水温处于该颜色对应的温度范围。充电接口39连接至锂离子电池36，通过充电接口39可以为锂离子电池36充电。

上述智能音乐水杯的工作过程可以是：安装于水杯内部底座表面的金属感应部件31，通过杯内的水作为导体，把人体嘴唇的微弱电荷传递给电容触摸感应单元32，电容触摸感应单元32通过判断是否有输入电荷，产生高电平或低电平，从而调用寄存在处理模块33中的内置音频信息，输出到音频功放单元34，驱动扬声器37播放音频信息。每喝一次水播放一首儿歌或者播放一个音符，频繁的喝水将会播放更多的歌曲或连贯的音符，增加乐趣。安装于水杯内部的温度感应模块35检测水的温度，并把计算好的温度值反馈给处理模块33，处理模块33根据不同的水温值，驱动温度指示灯38显示对应的颜色，起到水温指示的作用，防止烫伤。锂离子电池36是整个电路的供电保障，为智能音乐水杯中的接触感应模块、处理模块、音频输出模块、温度感应模块和温度指示灯及其外围电路供电。低电状态下，可通过充电接口39为锂离子电池36充电，延长锂离子电池36的续航能力。

本实施例的智能音乐水杯不仅能够在使用者喝水时通过接触感应使得水杯播放音频信息，增加喝水乐趣，激发儿童喝水的积极性，还能够实现水温的检测和指示，防止烫伤。儿童在喝水时，只有在嘴与水的接触时，人体的电荷通过水传导到杯底的接触感应模块产生电容触发，使得水杯中的处理模块调用内置的音频信息，播放音乐，而对水杯其它位置的触碰都不会产生触发。这种只有喝水才能触发语音播放的功能，激发了儿童喝水的兴趣，有利于按时喝水的习惯培养。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明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发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。