本發(fā)明涉及日常餐具領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的智能勺子，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)舀飯、攪拌、高溫預(yù)警的功能。

背景技術(shù)：

孩子使用勺子的過程是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。剛開始接觸勺子的時(shí)候，他們不會(huì)使用，嘗試無果后，可能會(huì)喪失新鮮感，還是使用手抓。并且，孩子對(duì)溫度不是特別敏感，自己食用就可能造成燙傷的情況。而常規(guī)的冷卻方法都是自然冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新型的智能勺子，具有自動(dòng)舀飯、高溫警報(bào)、攪拌等功能。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種新型的智能勺子，包括勺頭及手柄，還包括設(shè)置于手柄內(nèi)的主控電路、減速電機(jī)，以及設(shè)于手柄表面的告警燈、控制旋鈕及控制按鈕，在勺頭內(nèi)置有溫度傳感器，勺頭通過聯(lián)軸器與減速電機(jī)輸出軸相連；

所述的主控電路，包括51系列AT89C2051單片機(jī)、L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及供電模塊；所述的溫度傳感器選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器；所述的告警燈與單片機(jī)的I/O相連，低電平導(dǎo)通發(fā)光；所述的控制按鈕用于控制勺子旋轉(zhuǎn)；所述控制旋鈕用于選擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速檔位，可以由兩個(gè)控制按鈕結(jié)構(gòu)構(gòu)成，再通過旋轉(zhuǎn)片不同角度按壓1個(gè)或2個(gè)或0個(gè)控制按鈕，通過電平信息來作為狀態(tài)信息反饋給主控電路，用以控制4個(gè)級(jí)別的轉(zhuǎn)速(00、01、10、11四個(gè)狀態(tài))；

所述供電模塊提供的電壓為5V(供能)、4.5V以及0.45V(分別對(duì)應(yīng)單片機(jī)的邏輯1和邏輯0)；所述主控電路與電機(jī)使用導(dǎo)線相連；所述主控電路與其他結(jié)構(gòu)(溫度傳感器、控制按鈕、控制旋鈕)可以使用杜邦線或是使用PCB(內(nèi)置銅片)相連。

有益效果：

1、通過簡(jiǎn)單的按鍵，按一次旋轉(zhuǎn)約135°，再按一次復(fù)位完成舀飯操作，方便初學(xué)用勺的小朋友熟悉用勺進(jìn)食的方式，而不是用手抓；

2、通過溫度感應(yīng)警報(bào)電路，可以避免燙傷的情況；

3、當(dāng)舀流質(zhì)實(shí)物時(shí)，如果過溫，可以長(zhǎng)按按鈕，令勺子以較慢的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，可以加速降溫；

4、控制旋鈕可以調(diào)控勺子旋轉(zhuǎn)的速度，防止了單一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速造成的不變，增加了該勺子的使用范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明勺子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中控制按鈕接線示意圖；

圖3是本發(fā)明中各模塊關(guān)系示意圖。

圖中：1為勺子外殼，用于手抓；2為led，告警燈；3為主控電路，包括單片機(jī)、L298N驅(qū)動(dòng)電路以及供電模塊；4為控制旋鈕；5為減速電機(jī)；6位控制按鈕；7為聯(lián)軸器；8為勺頭；9為溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

參照?qǐng)D1-3，本發(fā)明的智能勺子，包括勺頭及手柄，還包括設(shè)置于手柄內(nèi)的主控電路、減速電機(jī)，以及設(shè)于手柄表面的告警燈、控制旋鈕及控制按鈕，在勺頭內(nèi)置有溫度傳感器，勺頭通過聯(lián)軸器與減速電機(jī)輸出軸相連；

所述的主控電路，包括51系列AT89C2051單片機(jī)、L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及供電模塊；所述的溫度傳感器選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器；所述的告警燈與單片機(jī)的I/O相連，低電平導(dǎo)通發(fā)光；所述的控制按鈕用于控制勺子旋轉(zhuǎn)；所述控制旋鈕用于選擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速檔位，可以由兩個(gè)控制按鈕結(jié)構(gòu)構(gòu)成，再通過旋轉(zhuǎn)片不同角度按壓1個(gè)或2個(gè)或0個(gè)控制按鈕，通過電平信息來作為狀態(tài)信息反饋給主控電路，用以控制4個(gè)級(jí)別的轉(zhuǎn)速(00、01、10、11四個(gè)狀態(tài))；所述供電模塊提供的電壓為5V(供能)、4.5V以及0.45V(分別對(duì)應(yīng)單片機(jī)的邏輯1和邏輯0)；所述主控電路與電機(jī)使用導(dǎo)線相連；所述主控電路與其他結(jié)構(gòu)(溫度傳感器、控制按鈕、控制旋鈕)可以使用杜邦線或是使用PCB(內(nèi)置銅片)相連。

本發(fā)明對(duì)單片機(jī)的供電為5V，因而相應(yīng)的高電平為4.5V(VCC-0.5V)，低電平為0.45V，由圖2可知，按鍵不按時(shí)，輸出的input為4.5V(高電平)；當(dāng)鍵按下時(shí)，輸出的input為0.45V(低電平)，由此將按鍵轉(zhuǎn)換成了一種信號(hào)，可以用作單片機(jī)處理。

關(guān)于L298N驅(qū)動(dòng)電路，只要供能，加上PWM波，以及控制信號(hào)(主要用于調(diào)整減速電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止的狀態(tài))，就可以驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)，通過改變PWM的占空比可以進(jìn)行調(diào)速。

由圖3可知，電機(jī)和勺頭通過聯(lián)軸器相連。

如圖2模塊關(guān)系圖所示，本發(fā)明的主要控制就是單片機(jī)。

先是短暫按鍵模式，將按鍵作為事件變量(周期為2)，反饋給單片機(jī)的I/O口。按一次，勺頭先轉(zhuǎn)大概135°。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)舀飯的精度要求不高，且PWM的誤差不大，因而通過計(jì)數(shù)PWM波的數(shù)量就可以粗略控制旋轉(zhuǎn)的角度；在第二次按的時(shí)候，勺頭旋轉(zhuǎn)反向，也大概旋轉(zhuǎn)135°，估計(jì)方法同上。由于勺子是圓的，可以適當(dāng)?shù)木托D(zhuǎn)誤差進(jìn)行人工微調(diào)。

之后，是長(zhǎng)按按鍵模式。在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)器沒有到3s就檢測(cè)到鍵已松開時(shí)，就進(jìn)入短暫按鍵模式，清零計(jì)時(shí)器；而當(dāng)檢測(cè)到3s后，按鍵還沒松開，則進(jìn)入長(zhǎng)按鍵模式。該模式下，會(huì)先轉(zhuǎn)3圈，再檢測(cè)按鍵是否松開(或是松開后又摁下)，倘若此時(shí)按鍵還是摁下，則繼續(xù)轉(zhuǎn)三圈，再掃描……如此往復(fù)，直到檢測(cè)到按鍵松開，此時(shí)跳出循環(huán)。下次按鍵需要重新判斷按鍵模式。

過溫告警功能，先是通過溫度傳感器測(cè)出勺子上的數(shù)字溫度，傳遞給單片機(jī)。倘若過溫，告警燈必然亮起。告警燈可以設(shè)置成共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，當(dāng)I/O輸出低電平時(shí)，告警燈亮。并且，倘若檢測(cè)到過溫，勺子在完成進(jìn)行的動(dòng)作后，不需按鍵，自動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)開135°的狀態(tài)(倘若已經(jīng)135°就不動(dòng)作)，防止勺子有熱物殘留，燙傷小孩。之后勺子鎖閉，無論按鍵都不會(huì)令其改變狀態(tài)。直到溫度檢測(cè)正常，勺子自動(dòng)回復(fù)出事狀態(tài)(0°)，其他功能也恢復(fù)正常。

控制旋鈕由兩個(gè)控制按鈕結(jié)合旋轉(zhuǎn)片構(gòu)成，控制旋轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)在不同角度下，按壓住1個(gè)或2個(gè)或0個(gè)控制按鈕，由此，可以通過電平信息，將狀態(tài)信息反饋給主控電路，用以控制4個(gè)級(jí)別的轉(zhuǎn)速(00、01、10、11四個(gè)狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)四個(gè)由高到低的轉(zhuǎn)速)。由此可以調(diào)控勺子旋轉(zhuǎn)的速度，防止了單一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速造成的不變，增加了該勺子的使用范圍。