基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，包括瓶體和位于所述瓶體上并用于智能檢測瓶體內(nèi)溫度的電路結構，其特征在于：所述電路結構包括主控電路(1)，信號采集電路(2)，溫度指示電路(3)，以及分別與所述主控電路(1)、信號采集電路(2)、溫度指示電路(3)連接并為其提供工作電源的電源電路(5)；所述信號采集電路(2)和溫度指示電路(3)均與主控電路(1)連接。該智能奶瓶能實時采集奶瓶內(nèi)的水溫，隨時記錄嬰幼兒的飲水量和吃奶量，有利于科學健康喂養(yǎng)嬰幼兒，且便于攜帶和使用。
【專利說明】基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于嬰幼兒食品容器【技術領域】，特別是指一種基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶。

【背景技術】
[0002]目前市場上的傳統(tǒng)嬰幼兒用奶瓶，均為單一功能的盛用器具，即只用來盛放飲水或奶粉沖劑，而不能對飲水或奶粉沖劑的溫度做出指示，也不能對嬰幼兒的飲水量和吃奶量進行記錄。而實際上，不僅奶粉在沖調(diào)時要求有合適的水溫，而且嬰幼兒在飲水和吃奶時也都需要有合適的水溫，并且嬰幼兒飲水量和吃奶量也應該及時記錄，以讓嬰幼兒具有科學的飲食量，有利于健康成長。所以，傳統(tǒng)奶瓶不能滿足對父母對嬰幼兒進行科學健康喂養(yǎng)的需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供一種基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，能實時采集監(jiān)控奶瓶內(nèi)的液體溫度，確保嬰幼兒進食溫度合理，便于嬰幼兒科學健康成長。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0004]基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，包括瓶體和位于所述瓶體上并用于智能檢測瓶體內(nèi)溫度的電路結構，電路結構包括主控電路(I)，信號采集電路(2)，溫度指示電路(3)，以及分別與所述主控電路(I)、信號采集電路(2)、溫度指示電路(3)連接并為其提供工作電源的電源電路(5);所述的信號采集電路(2)用于信號采集；所述的溫度指示電路⑶用于溫度指示；所述信號采集電路⑵和溫度指示電路⑶均與主控電路⑴連接。
[0005]更優(yōu)地，所述電路結構還包括與主控電路(I)連接傳輸數(shù)據(jù)的運動檢測電路(4)，所述運動檢測電路(4)還與電源電路(5)連接并由其提供工作電源。
[0006]更優(yōu)地，所述主控電路(I)包括主控芯片，所述主控芯片為具有低功耗特性的單片微型計算機。
[0007]更優(yōu)地，所述的單片微型計算機為具有藍牙4.0BLE功能的低功耗單片機。
[0008]更優(yōu)地，所述信號采集電路(2)包括相互連接的信號轉換電路(21)和信號放大電路(22)。
[0009]更優(yōu)地，所述信號轉換電路(21)包括分壓電阻R5、熱敏電阻R8和濾波電容Cl ;分壓電阻R5與熱敏電阻R8串聯(lián)，分壓電阻R5的另一端與所述電源電路(5)連接，熱敏電阻R8的另一端接地，濾波電容Cl并聯(lián)在熱敏電阻R8的兩端，分壓電阻R5與熱敏電阻R8的串聯(lián)點作為信號輸出端與所述信號放大電路(22)連接。
[0010]更優(yōu)地，所述信號放大電路(22)是差分放大電路，包括第一電壓跟隨電路(221)、第二電壓跟隨器U2、差分運算放大電路(223);所述第二電壓跟隨器U2的同相輸入端與所述信號轉換電路(21)的輸出端連接；所述第一電壓跟隨電路(221)的輸出端和所述第二電壓跟隨器U2的輸出端分別與所述差分運算放大電路(223)的輸入端連接，所述差分運算放大電路(223)的輸出端所述主控電路⑴連接。
[0011]更優(yōu)地，所述第一電壓跟隨電路(221)包括電阻R1、電阻R4、電容C2、以及第一電壓跟隨器Ul ;所述電阻Rl和電阻R4串聯(lián)，電阻Rl的另一端與所述電源電路(5)連接，電阻R4的另一端接地，電容C2并聯(lián)在電阻R4的兩端，電阻Rl和電阻R4的串聯(lián)點連接到第一電壓跟隨器Ul的同相輸入端，第一電壓跟隨器Ul的輸出端與反相輸入端連接，還與所述差分運算放大電路(223)連接。
[0012]更優(yōu)地，所述差分運算放大電路(223)包括電阻R2、電阻R3、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5、以及運算放大器U3 ;所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)，電阻R2的另一端與所述第一電壓跟隨電器Ul的輸出端連接，電阻R3的另一端接地，電容C3并聯(lián)在電阻R3的兩端，電阻R2與電阻R3的串聯(lián)點與運算放大器U3的一個輸入端連接；所述電阻R6和電阻R7串聯(lián)，電阻R6的另一端與第二電壓跟隨器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端連接在運算放大器U3的輸出端，電容C4并聯(lián)在電阻R7的兩端，電阻R6與電阻R7的串聯(lián)點與運算放大器U3的另一個輸入端連接；所述電容C5的一端連接在運算放大器U3的輸出端，另一端接地，所述運算放大器U3的輸出端與主控電路(I)連接。
[0013]更優(yōu)地，所述運動檢測電路(4)包括具有中斷輸出功能的超低功耗運動傳感器，所述超低功耗運動傳感器的信號輸出端與所述主控電路(I)連接。
[0014]更優(yōu)地，所述溫度指示電路(3)包括三極管(Ql，Q2, Q3)、限流電阻(R10，Rll, R13)和三色發(fā)光二極管LEDl ;所述三極管(Q1，Q2，Q3)的基極與主控電路(I)連接，發(fā)射極接地，集電極通過限流電阻(R10，R11，R13)與三色發(fā)光二極管LEDl的陰極連接；所述三色發(fā)光二極管的陽極公共端與所述電源電路(5)連接；所述主控電路⑴通過三極管(Ql, Q2, Q3)控制三色發(fā)光二極管LEDl的發(fā)光顏色。
[0015]更優(yōu)地，所述主控芯片可以記錄與其藍牙配對的應用終端數(shù)據(jù)。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點和技術效果:
[0017]1、實時采集奶瓶內(nèi)的水溫，嬰幼兒監(jiān)護人可以方便地知道飲水或奶粉的溫度是否適合嬰幼兒飲用。
[0018]2、配合應用終端，隨時記錄嬰幼兒的飲水量和吃奶量，并在食用量不當時給出提醒，利于科學健康喂養(yǎng)。實時采集奶瓶內(nèi)的水溫，隨時記錄嬰幼兒的飲水量和吃奶量，利于科學健康喂養(yǎng)，便于攜帶和使用。
[0019]3、主控芯片功耗低，電路結構器件少，奶瓶結構簡單，便于攜帶和使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的電路結構框圖；
[0021]圖2為本實用新型的信號采集電路原理圖；
[0022]圖3為本實用新型的溫度指示電路原理圖。

【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶包括瓶體和電路結構，該電路結構位于所述瓶體上并用于智能檢測瓶體內(nèi)溫度。如圖1所示，電路結構包括主控電路1、用于信號采集的信號采集電路2、用于溫度指示的溫度指示電路3、運動檢測電路4、和電源電路5，其中電源電路5分別與主控電路1、信號采集電路2、溫度指示電路3、運動檢測電路4連接，并為其提供工作電源。所述信號采集電路2、溫度指示電路3和運動檢測電路4還分別與主控電路I連接。
[0025]主控電路I包括主控芯片，該主控芯片采用具有低功耗特性、型號為CC2540的具有藍牙4.0BLE功能的單片微型計算機，并作為整個電路結構的微處理器。
[0026]如圖2所示，信號采集電路2是為了輔助主控電路I采集通過溫度傳感器采集奶瓶內(nèi)的液體溫度相關數(shù)據(jù)，包括信號轉換電路21和信號放大電路22，其中信號轉換電路21的輸出端連接到信號放大電路22的輸入端。
[0027]如圖2所示，信號轉換電路21包括分壓電阻R5、溫度傳感器和濾波電容Cl，其中溫度傳感器為圖2所示的熱敏電阻R8，其為503ET型人體測溫專用NTC傳感器。分壓電阻R5與熱敏電阻R8串聯(lián)，分壓電阻R5的另一端與所述電源電路5連接，熱敏電阻R8的另一端接地，濾波電容Cl并聯(lián)在熱敏電阻R8的兩端，分壓電阻R5與熱敏電阻R8的串聯(lián)點作為信號輸出端與所述信號放大電路22連接。
[0028]如圖2所示，信號放大電路22采用差分放大電路，包括第一電壓跟隨電路221、第二電壓跟隨器U2、差分運算放大電路223 ;第二電壓跟隨器U2的同相輸入端與所述信號轉換電路21的輸出端連接；第一電壓跟隨電路221的輸出端和第二電壓跟隨器U2的輸出端分別與所述差分運算放大電路223的輸入端連接，差分運算放大電路223的輸出端與所述主控電路I連接。
[0029]如圖2所示，第一電壓跟隨電路221包括電阻R1、電阻R4、電容C2、以及第一電壓跟隨器Ul ；電阻Rl和電阻R4串聯(lián)，電阻Rl的另一端與電源電路5連接，電阻R4的另一端接地，電容C2并聯(lián)在電阻R4的兩端，電阻Rl和電阻R4的串聯(lián)點連接到第一電壓跟隨器Ul的同相輸入端，第一電壓跟隨器Ul的輸出端與反相輸入端連接，還與差分運算放大電路223連接。
[0030]如圖2所示，差分運算放大電路223包括電阻R2、電阻R3、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5、以及運算放大器U3 ;電阻R2和電阻R3串聯(lián)，電阻R2的另一端與第一電壓跟隨電器Ul的輸出端連接，電阻R3的另一端接地，電容C3并聯(lián)在電阻R3的兩端，電阻R2與電阻R3的串聯(lián)點與運算放大器U3的同相輸入端連接。電阻R6和電阻R7串聯(lián)，電阻R6的另一端與第二電壓跟隨器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端連接在運算放大器U3的輸出端，電容C4并聯(lián)在電阻R7的兩端，電阻R6與電阻R7的串聯(lián)點與運算放大器U3的反相輸入端連接；電容C5的一端連接在運算放大器U3的輸出端，另一端接地，運算放大器U3的輸出端還與主控電路I連接。
[0031]信號轉換電路21的熱敏電阻R8作為溫度傳感器，其阻值隨著奶瓶內(nèi)的水溫變化而變化，R5與R8的串聯(lián)點的電壓值隨之變化，經(jīng)過第二電壓跟隨器U2的壓值不變而阻抗值降低的轉換后，便于差分放大。
[0032]第一電壓跟隨電路221是為信號轉換電路21提供基準，電阻R4的阻值固定，則第一電壓跟隨器Ul的輸入端的電壓信號也固定，并為差分運算放大電路223的輸入端提供一個固定壓值且阻抗較小的基準，便于差分放大。
[0033]運算放大器U3的放大倍數(shù)可通過調(diào)整R2、R3和R6、R7的值來改變，差分運算放大電路223對熱敏電阻R8兩端的變化電壓和電阻R4兩端的基準電壓進行差分放大，再將差分放大的信號傳輸給主控電路I進行數(shù)據(jù)處理。其中第一電壓跟隨器U1、第二電壓跟隨器U2和運算放大器U3采用低功耗高精密的0PA348型集成運放。
[0034]溫度指示電路3包括三極管(Ql，Q2, Q3)、限流電阻(R10，Rll, R13)和三色發(fā)光二極管LEDl ;所述三極管(Q1，Q2，Q3)的基極與主控電路I的三個數(shù)據(jù)端口連接，發(fā)射極接地，集電極通過限流電阻(R10，R11，R13)與三色發(fā)光二極管LEDl的陰極連接；所述三色發(fā)光二極管的陽極公共端與所述電源電路5連接，獲得陽極電壓；所述主控電路I通過三極管(Ql，Q2, Q3)控制三色發(fā)光二極管LEDl的發(fā)光顏色。主控電路I根據(jù)信號采集電路2采集到的奶瓶內(nèi)液體溫度，控制三極管的關斷，以控制三色發(fā)光二極管LEDl的發(fā)光顏色。在水溫過高時，給出紅色指示；在水溫適宜飲用時，給出綠色指示，在水溫過低時，給出藍色指
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[0035]在本實施例中，正常情況下考慮到功耗因素，智能奶瓶并不啟動溫度檢測，只有在需要查看當時溫度時，再搖晃智能奶瓶時，此時才啟動溫度檢測。即采集溫度是通過檢測智能奶瓶的運動程度而進行開啟，其通過運動檢測電路4來完成。
[0036]運動檢測電路4包括具有中斷輸出功能的低功耗運動傳感器，在本實施例中采用的型號為ADXL345。該超低功耗運動傳感器ADXL345的信號輸出端通過IIC總線方式與主控芯片連接，且其工作狀態(tài)由主控芯片進行設置。該運動傳感器可檢測到奶瓶在三維方向上的受力運動情況，在奶瓶的運動劇烈程度達到了設定的強度后，該運動傳感器通過中斷輸出給主控芯片發(fā)出喚醒信號，主控芯片收到信號后啟動溫度測量，即通過信號采集電路2采集奶瓶內(nèi)液體溫度，并通過溫度指示電路3顯示當前水溫的溫度范圍，同時具有藍牙
4.0BLE功能的主控芯片，還將當前溫度數(shù)據(jù)通過藍牙技術無線發(fā)送到與其藍牙配對的手機或電腦等應用終端，以便用戶可以在手機或電腦上查看更詳盡的數(shù)據(jù)。
[0037]另外，所述主控芯片可以記錄與其藍牙配對的手機或電腦應用終端數(shù)據(jù)。在每一次使用智能奶瓶給嬰幼兒喝水或吃奶完以后，用戶可以在手機或電腦應用終端記錄每一次的飲水量或吃奶量，手機或電腦應用終端通過藍牙技術無線發(fā)送給智能奶瓶的主控芯片，并記錄數(shù)據(jù)，以便需要時可在任何手機或電腦應用終端從主控芯片中調(diào)用和查看歷史飲水量和吃奶量，便于嬰幼兒監(jiān)護人更科學健康地喂養(yǎng)嬰幼兒。
[0038]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，包括瓶體和位于所述瓶體上并用于智能檢測瓶體內(nèi)溫度的電路結構，其特征在于:所述電路結構包括主控電路(I)，信號采集電路(2)，溫度指示電路(3)，以及分別與所述主控電路(I)、信號采集電路(2)、溫度指示電路(3)連接并為其提供工作電源的電源電路(5);所述的信號采集電路(2)用于信號采集；所述的溫度指示電路⑶用于溫度指示；所述信號采集電路⑵和溫度指示電路⑶均與主控電路(I)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述電路結構還包括與主控電路(I)連接傳輸數(shù)據(jù)的運動檢測電路(4)，所述運動檢測電路(4)還與電源電路(5)連接并由其提供工作電源。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述主控電路(I)包括主控芯片，所述主控芯片為具有低功耗特性的單片微型計算機。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述的單片微型計算機為具有藍牙4.0BLE功能的低功耗單片機。
5.根據(jù)權利要求1?4任一項所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述信號采集電路(2)包括相互連接的信號轉換電路(21)和信號放大電路(22)。
6.根據(jù)權利要求5所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述信號轉換電路(21)包括分壓電阻R5、熱敏電阻R8和濾波電容Cl ;分壓電阻R5與熱敏電阻R8串聯(lián)，分壓電阻R5的另一端與所述電源電路(5)連接，熱敏電阻R8的另一端接地，濾波電容Cl并聯(lián)在熱敏電阻R8的兩端，分壓電阻R5與熱敏電阻R8的串聯(lián)點作為信號輸出端與所述信號放大電路(22)連接。
7.根據(jù)權利要求5所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述信號放大電路(22)是差分放大電路，包括第一電壓跟隨電路(221)、第二電壓跟隨器U2、差分運算放大電路(223);所述第二電壓跟隨器U2的同相輸入端與所述信號轉換電路(21)的輸出端連接；所述第一電壓跟隨電路(221)的輸出端和所述第二電壓跟隨器U2的輸出端分別與所述差分運算放大電路(223)的輸入端連接，所述差分運算放大電路(223)的輸出端與所述主控電路⑴連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述第一電壓跟隨電路(221)包括電阻R1、電阻R4、電容C2、以及第一電壓跟隨器Ul ;所述電阻Rl和電阻R4串聯(lián)，電阻Rl的另一端與所述電源電路(5)連接，電阻R4的另一端接地，電容C2并聯(lián)在電阻R4的兩端，電阻Rl和電阻R4的串聯(lián)點連接到第一電壓跟隨器Ul的同相輸入端，第一電壓跟隨器Ul的輸出端與反相輸入端連接，還與所述差分運算放大電路(223)連接。
9.根據(jù)權利要求7所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述差分運算放大電路(223)包括電阻R2、電阻R3、電阻R6、電阻R7、電容C3、電容C4、電容C5、以及運算放大器U3 ;所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)，電阻R2的另一端與所述第一電壓跟隨電器Ul的輸出端連接，電阻R3的另一端接地，電容C3并聯(lián)在電阻R3的兩端，電阻R2與電阻R3的串聯(lián)點與運算放大器U3的一個輸入端連接；所述電阻R6和電阻R7串聯(lián)，電阻R6的另一端與第二電壓跟隨器U2的輸出端連接，電阻R7的另一端連接在運算放大器U3的輸出端，電容C4并聯(lián)在電阻R7的兩端，電阻R6與電阻R7的串聯(lián)點與運算放大器U3的另一個輸入端連接；所述電容C5的一端連接在運算放大器U3的輸出端，另一端接地；所述運算放大器U3的輸出端與主控電路⑴連接。
10.根據(jù)權利要求2所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述運動檢測電路(4)包括具有中斷輸出功能的超低功耗運動傳感器，所述超低功耗運動傳感器的信號輸出端與所述主控電路(I)連接。
11.根據(jù)權利要求5所述的基于低功耗藍牙技術的智能奶瓶，其特征在于，所述溫度指示電路(3)包括三極管(Q1，Q2，Q3)、限流電阻(R10，R11，R13)和三色發(fā)光二極管LEDl ；所述三極管(Q1，Q2，Q3)的基極與主控電路(I)連接，發(fā)射極接地，集電極通過限流電阻(R10，R11，R13)與三色發(fā)光二極管LEDl的陰極連接；所述三色發(fā)光二極管的陽極公共端與所述電源電路(5)連接；所述主控電路(I)通過三極管(Ql，Q2, Q3)控制所述三色發(fā)光二極管LEDl的發(fā)光顏色。
【文檔編號】A61J9/02GK203970938SQ201420441705
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權日:2014年8月6日
【發(fā)明者】彭炯 申請人:彭炯