[发明专利]一种监测茶水浓度的装置及具有该装置的茶杯

权利要求书

1.一种监测茶水浓度的装置，用于监测茶水浓度并在茶水浓度达到用户设置浓度时发出报警信号，其特征在于：包括单片机主控系统、光发射装置、光检测装置、报警装置，所述光发射装置、光检测装置、报警装置分别与单片机主控系统连接；

所述的光检测装置包括光探测电路、浓度计算电路、浓度比较电路，其中浓度比较电路与单片机的P1.1口和P1.2口连接；

所述光探测电路的数量为两个，包括光电二极管D2、光电二极管D3、LF356集成运放芯片，其中，第一片LF356芯片A1的反相输入端引脚2通过电阻R3和电容C1并联接地，正相输入端引脚3连接光电二极管D2的阴极接地，输出端引脚6通过电阻R5接入第二片LF356芯片A2的引脚2，LF356芯片A2的引脚3接地，输出端引脚6反馈回第一片LF356芯片A1的引脚3，其反馈回路为电阻R4和电容C2并联，输出端引脚6通过电阻R7接上第三片LF356芯片A3的引脚2，LF356芯片A3的引脚3通过电阻R9接地，其输出端引脚6通过电阻R8反馈回引脚2，输出端通过电容C4输出模拟电压信号VS1；

所述浓度计算电路，由LM324集成运放芯片A7、LM324集成运放芯片A8和相应的电阻、电容组成，所述光探测电路的两个模拟电压信号VS1和VS2各自通过电阻R17和R19接上LM324芯片A7的正相输入端引脚3，LM324集成运放芯片A7的反相输入端引脚2通过电阻R20接地，输出端引脚1通过电容C9接上第二片LM324集成运放芯片A8的引脚3，同时通过反馈电阻R18接回A7的引脚3；LM324集成运放芯片A8的输出端引脚1通过反馈电阻R22接回引脚2，组成电压跟随器，输出端引脚1通过电阻R23和R24接地，以两个电阻R23和R24的中间作为电压输出端，通过电容C10输出模拟电压信号VS3；

所述浓度比较电路与单片机主控系统1的P1.1口和P1.2口连接，包括LM324集成运放芯片A9、LM324集成运放芯片A10、滑动变阻器RE、稳压二极管D4、稳压二极管D5，所述浓度计算电路的模拟电压信号VS3通过电阻R27接到LM324芯片A9的反相输入端引脚2，正相输入端引脚3通过电阻R25，R26和R28接地，输出端引脚1通过电阻R31和稳压二极管D4接地，将数字电压信号VS4输入单片机P1.1口；所述浓度计算电路的电压信号VS3通过电阻R29接到第二片LM324芯片A10的引脚2，引脚3通过电阻R26和R30接地，输出端引脚1通过电阻R32和稳压二极管D5接地，将数字电压信号VS5输入单片机P1.2口，所述的浓度比较电路中的LM324芯片的电源端引脚4接上5V电压源,引脚11接地，该电路中的滑动变阻器RE即为浓度设置旋钮；

所述的光发射装置与单片机主控系统的P1.0口连接，由单片机主控系统控制紫色LED灯D1的发光，其中LED灯D1的阴极连接NPN三极管Q1的集电结c引脚，阳极通过电阻R2接上电源，三极管Q1的基极b引脚通过电阻R1接单片机主控系统的P1.0口，发射结e引脚接地，电阻R2起到限流作用来保护紫色LED灯D1。

2.根据权利要求1的一种监测茶水浓度的装置，其特征在于：所述的报警装置包括蜂鸣器报警电路和指示灯报警电路，其中，蜂鸣器报警电路与单片机主控系统的P1.3口连接，指示灯报警电路与单片机主控系统的P1.4口连接；

所述蜂鸣器报警电路中，采用的是有源蜂鸣器E1，蜂鸣器的正极通过电阻R34接上电源，负极接上三极管Q2的集电结c引脚，三极管Q2的基极b引脚通过电阻R33接上单片机的P1.3口，发射结e引脚接地，电阻R34起到限流作用来保护蜂鸣器E1，其中，开关S2为蜂鸣器的开关；

所述指示灯报警电路的红色LED灯D6的阴极连接三极管Q3的集电极c引脚，阳极通过电阻R36接上电源，三极管Q3的b引脚通过电阻R35接上单片机的P1.4口，e引脚接地，电阻R36起到限流作用来保护红色LED灯D6。

3.一种具有权利要求1所述的监测茶水浓度的装置的茶杯，其特征在于：包括由不透光的杯身和杯盖构成的杯体，所述杯身内部设置有可透光的内胆，所述紫色LED灯D1设置于内胆的外壁，在与所述紫色LED灯D1相对的一侧设置有光电二极管；

所述内胆的开口处可拆卸的设置有茶隔，内胆的下方设置有所述监测茶水浓度的装置，所述紫色LED灯D1、光电二极管分别与所述监测茶水浓度的装置连接。