一种温控电茶壶

本实用新型属于家具；家庭用的物品或设备；咖啡磨；香料磨；一般吸尘 器领域，尤其是涉及一种煮水的器具结构的改进。

热水是我们生活中所必需的的资源，因而很多家庭里都配备电热壶来烧 水。而现有电热壶功能单一，不能人性化智能控制。传统的温控水壶仅仅只是 对温度的加热上限进行设定和控制，不能适用于要求更严格的热水使用场景。 如：传统的热电热壶都是把水加热到100℃，再降到室温。可有时候我们并不 一定需要100℃水。如在饮用水：像沏茶最合适的水温是80℃。而非饮用水， 如平常洗脸、刷碗用40-60℃。把水加热到100摄氏度在根据需求降温的方法 存在浪费能源、浪费时间等问题。因此，现有电热壶的功能已经不能满足人们 的需求。

本实用新型就是针对上述问题，提供一种有快速降温、控温功能且节约能 源的一种温控电茶壶。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新 型包括电热壶本体，所述电热壶本体包括壶体，壶体上设置有把手，壶体上端 进水口处枢接有壶盖，壶体下端设置有加热装置，其结构要点是，还设置有风 扇、控温电路、控温电路电源、喇叭、显示屏和控温按键，控温按键包括加温 键、降温键和电源键，所述显示屏为5110液晶显示屏；所述风扇采用内嵌的方 式设置在壶盖相应于壶体内的一侧，温控电路设置在把手内，喇叭设置在把手 上，显示屏设置在把手上部，控温按键设置在壶体侧方；

所述控温电路包括STC89C52芯片，STC89C52芯片的7引脚与降温键相连， STC89C52芯片的8引脚与加温键相连，STC89C52芯片的13引脚与电源键相连， 加温键、降温键及电源键的另一端均接控温电路电源负极，STC89C52芯片的9 引脚与复位键、电容C7、电阻R6一端相连，复位键和电容C7的另一端与控温 电路电源正极相连，电阻R6的另一端接控温电路电源负极；STC89C52芯片的 18引脚与晶振一端及电容C8一端相连，STC89C52芯片的19引脚与晶振另一端、 电容C9一端相连，电容C8、C9的另一端接控温电路电源负极；STC89C52芯片 的40引脚通过电阻R9、三极管Q2与喇叭相连，喇叭一端与三极管Q2发射极相 连，另一端与控温电路电源正极相连，三极管Q2的集电极接控温电路电源负极； STC89C52芯片的34、35、36、37引脚依次与24L01芯片的5、4、3、2引脚相 连，STC89C52芯片的33引脚与24L01芯片的7引脚相连，24L01的1引脚与电 容C5、电容C3一端及AM1117-3V3芯片的3引脚相连，电容C5、电容C3的另 一端接控温电路电源负极；AM1117-3V3芯片的1引脚与电容C4、电容C2一端 及控温电路电源正极相连，电容C4、电容C2的另一端接控温电路电源负极； STC89C52芯片的32引脚与24L01芯片的6引脚相连；STC89C52芯片的30、31 引脚分别与AT24C02芯片的5、6引脚相连，AT24C02芯片的1、2、3、4引脚 均接控温电路电源负极；STC89C52芯片的24、25、26、27、28、29引脚分别 与5110液晶显示屏的7、6、5、4、3、2引脚相连；STC89C52芯片的22引脚 经电阻R11与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极经继电器与电热壶开 关相连，电热壶开关的另一端接市电；STC89C52芯片的21引脚与三极管Q4的 基极相连，三极管Q4的发射极与风扇电机相连；STC89C52芯片的39引脚与电 阻R14一端和DS18B20芯片的2引脚相连，电阻R14及DS18B20的1引脚均接 控温电路电源正极。

作为一种优选方案，所述继电器为5V-220松乐继电器。

作为另一种优选方案，所述的控温电路电源为锂电池及与锂电池相对应的 升压电路，所述升压电路包括、电容C8、电感L1、稳压二极管D1、电容C9和 CE8301芯片，锂电池的正极经电感L1与CE8301芯片的1引脚、稳压二极管D1 一端相连，稳压二极管的另一端、CE8301的3引脚与电容C9的正极端相连，锂 电池的负极经电容C8与CE8301芯片的2引脚及电容C9的负极端相连。

作为又一种优选方案，所述的显示屏为Nokia5110液晶屏幕。

进一步地，可在电热壶本体的侧壁内设置温差发电片，温差发电片的输出 端与锂电池相连；通过温差发电片为锂电池充电，实现节能环保的目的。

本实用新型的有益效果：

1.快速降温：本实用新型壶盖顶设置了一种内嵌式风扇，通过设定的温度 触发开关，利用风扇的强劲风力与电热壶本体内热水气流形成热对流，实现对 电热壶本体内热水的快速通风降温。节约了用户等待降温的宝贵时间并且满足 了如今快节奏的都市生活需求。

2.智能控温：根据用户使用热水的用途分为两种控温模式。

第一种是在饮用水模式下，电热壶本体会一直加热到沸腾，然后断开加热。 快速降温风扇利用热对流迅速降温到用户之前的设定值，单片机控制继电器进 行动态保温。电热壶本体会记忆用户上次所设定的温度并记录，方便用户后续 使用。

第二种模式是非饮用水模式，这种模式不会加热到水沸腾，而是加热到用 户设定的温度，并实现温度的动态稳定，对一些非沸水的使用即快捷又能起到 节能作用。

3.温度报警：利用18b20温度传感器实时读取的温度和用户设定的控制温 度进行比较，设定在特定的温度条件下报警。如：设定水温差在两度范围内就 会用喇叭进行报警来提醒用户取用水。人性化的报警装置让用户用水更加放心， 而无需担心错过了热水的最佳饮用时间。同时，把手上安装了Nokia5110液晶 屏幕，显示实时温度以及用户预设值等一些基本信息。

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解， 此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新 型。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

图中1为壶体、2为把手、3为控温电路电源、4为显示屏、5为喇叭、6 为壶盖、7为风扇、8为控温按键、9为加热装置。

如图1所示，本实用新型包括电热壶本体，所述电热壶本体包括壶体1，壶 体1上设置有把手2，壶体1上端进水口处枢接有壶盖6，壶体1下端设置有加 热装置9，其结构要点是，还设置有风扇7、控温电路、控温电路电源3、喇叭 5、显示屏4和控温按键8，控温按键8包括加温键、降温键和电源键，所述显 示屏4为5110液晶显示屏；所述风扇7采用内嵌的方式设置在壶盖6相应于壶 体1内的一侧，温控电路设置在把手2内，喇叭5设置在把手2上，显示屏4 设置在把手2上部，控温按键8设置在壶体1侧方；

所述控温电路包括STC89C52芯片，STC89C52芯片的7引脚与降温键相连， STC89C52芯片的8引脚与加温键相连，STC89C52芯片的13引脚与电源键相连， 加温键、降温键及电源键的另一端均接控温电路电源负极，STC89C52芯片的9 引脚与复位键、电容C7、电阻R6一端相连，复位键和电容C7的另一端与控温 电路电源正极相连，电阻R6的另一端接控温电路电源负极；STC89C52芯片的 18引脚与晶振一端及电容C8一端相连，STC89C52芯片的19引脚与晶振另一端、 电容C9一端相连，电容C8、C9的另一端接控温电路电源负极；STC89C52芯片 的40引脚通过电阻R9、三极管Q2与喇叭相连，喇叭一端与三极管Q2发射极相 连，另一端与控温电路电源正极相连，三极管Q2的集电极接控温电路电源负极； STC89C52芯片的34、35、36、37引脚依次与24L01芯片的5、4、3、2引脚相 连，STC89C52芯片的33引脚与24L01芯片的7引脚相连，24L01的1引脚与电 容C5、电容C3一端及AM1117-3V3芯片的3引脚相连，电容C5、电容C3的另 一端接控温电路电源负极；AM1117-3V3芯片的1引脚与电容C4、电容C2一端 及控温电路电源正极相连，电容C4、电容C2的另一端接控温电路电源负极； STC89C52芯片的32引脚与24L01芯片的6引脚相连；STC89C52芯片的30、31 引脚分别与AT24C02芯片的5、6引脚相连，AT24C02芯片的1、2、3、4引脚 均接控温电路电源负极；STC89C52芯片的24、25、26、27、28、29引脚分别 与5110液晶显示屏的7、6、5、4、3、2引脚相连；STC89C52芯片的22引脚 经电阻R11与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极经继电器与电热壶开 关相连，电热壶开关的另一端接市电；STC89C52芯片的21引脚与三极管Q4的 基极相连，三极管Q4的发射极与风扇电机相连；STC89C52芯片的39引脚与电 阻R14一端和DS18B20芯片的2引脚相连，电阻R14及DS18B20的1引脚均接 控温电路电源正极。

作为一种优选方案，所述继电器为5V-220松乐继电器。

作为另一种优选方案，所述的控温电路电源为锂电池及与锂电池相对应的 升压电路，所述升压电路包括、电容C8、电感L1、稳压二极管D1、电容C9和 CE8301芯片，锂电池的正极经电感L1与CE8301芯片的1引脚、稳压二极管D1 一端相连，稳压二极管的另一端、CE8301的3引脚与电容C9的正极端相连，锂 电池的负极经电容C8与CE8301芯片的2引脚及电容C9的负极端相连。

可在电热壶本体的侧壁内设置温差发电片，温差发电片的输出端与锂电池 相连；通过温差发电片为锂电池充电，实现节能环保的目的。

所述的显示屏为Nokia5110液晶屏幕。

为了能够实现控温的功能，在电热壶本体上设计了三个按键，其中“加温 键”和“减温键”分别用来增加和减少设定的温度，实现当水温烧到100度沸 腾后能可以降温减少到用户设定的任意温度，实现温度的任意控制。另外一个 按键设计“电源键”，按下后单片机的掉电模式启动，实现了单片机能进入掉电 模式实现超低功耗运行，类似于彻底关机的模式。再次按“电源键”则能唤醒 单片机实现正常的温度显示和控制。

为了能够准确快速的测量出烧水时水的温度，我采用了较为常用的DS18B20 数字温度传感器，它能够把实时采集的温度快速的进行转换后，通过单片机控 制来读取温度数据。

市电是220V交流电，为了能用5V单片机控制220V的用电器电热壶本体， 我采用了5V-220松乐继电器用于控制。

为了方便用户的使用，还采用了AT24C02的EEPROM来存储用户设定的温度 数据，并且在开机后能实现自动载入用户上次设定的温度并进行液晶的显示。

最后电源部分，为了能够利用到热水烧开后的余热，达到节能的目的，使 用了温差发电片并利用水壶热水与空气温度的温差达到发电的效果。并且为了 能存储产生的电能。在电热壶本体内我们内置了一个锂电池，用于电能的存储 和单片机控制系统的供电，由于锂电池是3.7V的，为了能给5V的单片机系统 供电，我采用了CE8301芯片来实现升压到5V稳压，并且单片机耗电相对较少， 温差发电片产生的电能较为可观，这样就实现了单片机系统的自供电。