带饮水提醒功能的水杯座

1、 作品简介 

       如果你也是名上班族，你一定有过这样的体会：工作间隙里感到口渴，冲好茶，又继续回头工作，等想起喝水，茶早凉啦，只好倒掉重新沏茶。还有些工作狂，忙的时候甚至根本记不起喝水这回事，而缺水将会使人身体健康受到严重威胁。人体70%都是水，一旦身体缺水，身体各个部位都可能罢工，感到口渴时再补水却是为时已晚。 

       带饮水提醒功能的水杯座可感知水杯外壁的温度，可检测水杯的有无。将水杯外壁的温度做适量补偿后可得到水杯内水的温度，在水杯内水的温度适合饮用时，本水杯座将通过声光信号提醒用户及时饮水。通过判断水杯的有无（即水杯座上是否放有水杯），可统计出用户饮水的频率，当检测到水杯长时间置于水杯座上时，本水杯座即认为用户长时间未饮水，水杯座会提醒用户注意适时饮水。

2、 作品亮点

1.环保。本水杯座采用USB供电，采用一条MICRO接口的手机充电线将水杯座与电脑或者手机充电器USB接口相连即可使水杯座正常工作，避免了使用干电池对环境造成的污染。

2.贴心。它像一位知冷知热的亲人，适时的提醒您“水太烫了，现在不能喝”，“水温刚好合适，可以喝啦”，“您太长时间没喝水了，停下来喝口水吧”……

3.趣味。本水杯座带有串行通信接口。通过此接口，可修改水杯座内部参数，如水温适宜范围，水温过高阈值，过久未饮水提醒阈值等。还可通过此接口将水杯座内部数据导入个人计算机，这些数据包括，个人饮水频率，过久未饮水次数等等。通过这些数据用户可了解到个人的饮水习惯，及时更正不良的饮水习惯。

3、 系统构架图

4、 原理图

5、 PCB实物图

                                PCB

                   pcb空板

                      PCB模块

实现原理：

       本制作带有MICRO USB接口，可直接使用电脑、带USB的插排、手机充电器等供电。带有保险丝对供电电源进行保护。

       水杯放置在水杯座上时，水杯底部接触温度传感器，微动开关被压下。MCU接收到微动开关闭合信号，起动定时器,经过时间T1后（T1为水的温度传递到水杯壁所需的时间，水

 杯材质不同，T1就不同，因此本制作设计为T1可通过串口设置）MCU开始判断水温是否适宜饮用，当温度适宜时绿色LED灯闪烁，蜂鸣器长鸣一声，提醒用户饮水。用户拿起水杯后MCU认为用户饮水，声光提醒停止。

       MCU会记录水杯连续在位的时间，当时间超过T2(可通过串口设定)时判定用户长时间未饮水，蜂鸣器鸣3声，红色LED闪烁提醒用户注意适时饮水。

       MCU会将用户饮水频次，饮水温度，等信息记入自带EEPROM。这些信息可通过串口发送给上位机。用户通过这些数据可了解自身的饮水习惯，及时改正不良习惯确保自身的健康。

6、 元件清单

1、单片机STC90C52RC    http://www.szlcsc.com/product/details_14680.html

2、D-SUB连接器  http://www.szlcsc.com/product/details_5505.html

3、蜂鸣器 http://www.szlcsc.com/product/details_3243.html

4、MAX232EEPE  http://www.szlcsc.com/search/global.html&global_search_keyword=max232&global_current_catalog=&search_type=drop_box

5、LED数码管 http://www.szlcsc.com/product/details_11446.html

6、MICRO USB  http://www.szlcsc.com/product/details_10961.html

7、 软件部分的描述

程序结构

8、 作品演示

眼看大家都已经完成作品的发表了，我也来不及制作手板的外壳了，那就把上电后的PCB给大家看下吧，如果大家感兴趣后续我会上传更详尽的资料。

9、 总结

 一、调试过程遇到的问题及解决办法总结：

       1、首次读取18B20温度值总为55。

        系统首次上电读取的温度值总是55，软件滤除首次上电读取的温度值即可。

       2、STC单片机下载程序失败。

        检查电源，晶振，起振电容，232芯片均未发现问题。后将下载软件最高波特率设置为2400下载成功。高波特率下载失败的原因尚不清楚。

       3、数码管亮度太低。

       将数码管每段上串接的限流电阻短路后亮度提升，由于采用了动态扫描的方式驱动数码管，每位数码管并非一直在发光的，数码管每段上可以不串接限流电阻，无需担心烧坏数码管。

二、作品的未来规划：

       作品中STC90C52RC单片机使用的是DIP封装，这是因为选型的时候发现立创商城上这款单片机没有LQFP封装。所以干脆所有的元件都使用了直插式封装。未来计划所有元件都选用贴片式封装，大大减小PCB尺寸，根据需求增加蓝牙模块，系统存储的信息可通过蓝牙发送到用户手机上。

三、对我们主办方的建议和意见：

       感谢立创商城给广大电子爱好者和电子工程师们提供这么好的机会使得大家有条件制作出实物，实现个人的设想。感谢主办方赵工，反反复复的不厌其烦的回答网友们的提问。这次活动从开始至今，主办方积极宣传和回答网友疑问，参赛者出谋献策、精心准备，我个人认为这次活动是非常成功的。非要说建议嘛，那就是希望这种活动每年都要坚持搞，每年都要扩大活动规模。