[发明专利]一种监测茶水浓度的装置及具有该装置的茶杯

说明书

技术领域

本发明涉及茶水浓度探测技术领域，具体涉及一种监测茶水浓度的装置及具有该装置的茶杯。

背景技术

茶水的浓度不仅影响一杯茶的茶香和口感，也影响茶的营养成分，另外研究表明过高浓度的茶水影响人体对铁的吸收，茶水的浓度和人体健康有着密切联系。在日常生活中，人们对茶水浓度的判断很大程度上都停留在肉眼的观察上，通过茶水的颜色来判断，但这种方法并不精确而且耗费时间。当今，处于快节奏生活中的人们特别是在办公室忙碌的工作人员经常在工作期间饮用茶水来提神，可是他们通常无暇停止手上的工作来观察茶水的浓度，所以经常会出现茶水浓度过高的问题。

为了避免茶叶浸泡太久导致茶水浓度过高和营养成分的丧失，目前市场上有出现一些可以控制茶水浓度的茶杯，但它们都不具备自动监测茶水浓度的功能，而是需要用户不时地用眼观察茶水的颜色，然后再适时地将茶叶与茶水分离，这种方法不仅浪费了用户的很多时间，而且存在用户的主观判断不能准确确定茶水浓度的缺点，所以缺乏良好的用户体验。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种监测茶水浓度的装置，利用光学传感技术以及茶水浓度会影响光信号透射率的原理监测茶水浓度，当监测到的浓度达到用户设置的浓度时，就会报警以提醒用户及时饮用茶水。用户得到报警信息后，可以通过茶隔将茶叶取出，实现茶叶与茶水分离并饮用茶水，这样既不会影响用户手中的工作，又可以让用户喝到自己喜欢浓度的茶水，给用户带来极大的方便。

本发明的另一目的是提供一种具有监测茶水浓度的装置的茶杯，使用方便、实用性强。

本发明通过以下技术方案实现该目的：

一种监测茶水浓度的装置，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。

所述单片机主控系统主要是由一片AT89C51单片机以及若干外围电路组成，用于控制各部分装置协调工作，置于茶杯内胆的下方。

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。

其中，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；