鄭寶嬋　陳猛　俞逸飛　黃瑤

摘 要：介紹了Mixer的整體結構及其功能。該產品是一款集實用性、美觀性、智能性于一體，賦有加振攪拌、實時測溫示溫、聲光提示、熒光板留言等功能的新概念攪拌棒。該產品的核心是飛思卡爾單片機控制系統(tǒng)、溫敏電阻以及光電感應器，以其微型，低功耗，成本低的特點，將其植入美觀時尚的咖啡攪拌棒中，讓各年齡層消費人群享受新一代攪拌棒的樂趣。

關鍵詞：智能測溫提醒；光電感應器；單片機；頻閃燈；熒光板

0 引 言

隨著現代生活節(jié)奏的日益加快，速溶性飲品以其美味、快捷的特性在我們的日常生活中越來越占有不可替代的重要地位。為了使速溶飲品的快捷性得以最大程度的發(fā)揮，沖泡飲品時的便捷操作也受到了人們的高度關注。在此背景下，無需用戶親自飲用試溫、可實時監(jiān)測溫度并自動提示的智能攪拌棒擁有巨大的潛在市場。

除此之外，飲品在飲用過程中的味覺體驗，不僅取決于飲品本身的品質，也同樣受到飲用溫度的極大影響。隨著追求高品質生活的現代都市人對飲品品質的要求越來越高，飲品溫度的控制要求也在日益提高。智能攪拌棒具有多個檔位選擇，針對不同飲品設定最佳飲用溫度，滿足市場需求，順應追求簡尚生活的時代潮流。

再次，據最新研究表明，引用過熱飲品大大增加患食道癌的風險，而智能攪拌棒檢測飲用溫度，幫助用戶減少了潛在健康風險，在追求生命健康的當今社會擁有巨大的市場潛力和市場需求。

從細節(jié)之處提升品味、從瑣碎的習慣入手呵護健康，Mixer，一款集實用性、美觀性、智能性于一體的新概念攪拌棒，應運而生。Mixer服務于高品質生活，關注飲品享用質量，呵護食道健康、規(guī)避潛在致癌風險。本作品是基于溫感器件和單片機的智能結合，同時還附加上了光感模塊來感受人手靠近的人性化、智能化的測溫提醒攪拌棒。系統(tǒng)流程，溫敏電阻數據采集、數據變換、數據分析；單片機數據處理、數據響應。本產品采用靈敏的溫感電阻，光感器件，單片機技術，頻閃變換技術，按鍵開關技術。

1 作品基本功能

本產品主要具有以下功能：智能測溫、聲光提醒、加振攪拌、一棒多用、熒光板留言、可掛杯等。

（1）智能測溫，聲光提醒

提醒音提示最佳飲用溫度，保障飲用品質，且防止飲水過熱，呵護健康；溫控燈的閃爍頻率直觀反映溫度，生動、方便。

（2）加振攪拌，幫助充分溶解

利用紅外虛擬觸控開關，感知到人手的接近后，在原本攪拌運動的基礎上增加振動，使飲品快速充分溶解。

（3）一棒多用

多檔位設定，適用于咖啡、茶飲、嬰兒奶粉等不同飲品的不同溫度需求。

（4）熒光板留言

棒體頂端迷你熒光板既是記事板、留言板，又是迷你小夜燈，防止黑暗中失手打翻飲品，為熬夜一族提供貼心暖光。

（5）可變掛式攪拌棒，適用多種杯型

總體不超過三元的低廉造價，新穎的概念，細致的設計，使Mixer極適合于餐飲企業(yè)的推廣，極易進入日常生活。

2 工作原理

產品的總體架構圖如圖1示。

考慮到產品攪拌棒的便攜性，控制器我們采用低功耗、高性能的飛思卡爾單片機MC9S08QG8，其集成度高且體積小，我們充分利用16管腳，通過精簡的程序實現實時測溫、適溫提醒、多檔選擇、非接觸控制、振動攪拌、熒光效果等功能。

基本的溫度信息采集由熱敏電阻加上分壓電路構成，采集到的模擬信號經過AD轉換輸入單片機，通過簡單的算法輸出隨溫度變化的控制信號，改變呼吸燈的閃爍頻率，從而實現“呼吸速率”實時反映飲品溫度，與直接的溫度顯示相比，更加生動形象。

通過三個按鍵可以選擇咖啡、茶、牛奶的三檔不同模式，三種模式在設計中的區(qū)別僅僅體現在軟件編程的算法上，即設定不同的閾值，與溫度采集的AD值進行比較，其中我們還增加了必要的糾錯程序，提高可靠性。為了保證飲品的最佳風味，三種飲品的最佳飲用溫度通過大量的調研工作得到。

為了增加用戶與攪拌棒之間的互動性，采用測距可調的光電管來感應人手的靠近，“隔空”驅動微型電機實現振動攪拌，或在人手環(huán)握攪拌棒時，在原本攪拌運動的基礎上附加振動，以加速速溶飲品的溶解和冷卻。

當飲品的最佳飲用時間到，單片機輸出低電平控制LED燈與蜂鳴器，分別實現視覺與聽覺提醒，同時熒光板被點亮，溫馨文字閃現。

具體的硬件電路圖和軟件流程圖分別見圖2和圖3。

3 創(chuàng)新點

隨著現代生活節(jié)奏的日益加快，速溶性飲品以其美味、快捷的特性在我們的日常生活中越來越占有不可替代的重要地位。而為了滿足人們對于生活質量和生活情調越來越高的要求，新概念攪拌棒的設計思路應運而生。Mixer作為集實用性、美觀性、智能性于一體的新概念攪拌棒，其創(chuàng)新點主要如下：

（1） 智能性貫穿整個使用過程

①開始攪拌時，利用紅外虛擬觸控開關，感知到人手的接近后，在原本攪拌運動的基礎上增加振動，使速溶飲品迅速充分溶解。

②等待飲用過程中，針對不同飲品特有的最佳飲用溫度，多個檔位選擇，實時測溫并響鈴提醒最佳飲用時間的到達。

③飲用過程中，頂端迷你熒光板充當小夜燈，防止熬夜一族在黑暗中打翻水杯，并且可提供電腦打字所必需的基本光線。

3.2 關注人體健康

①針對成人：設置高溫警示震動，關注一直以來為人們所忽視的飲水過熱的健康風險。在飲品溫度未達引用標準時，則人手的靠近會引起咖啡棒震動預警，防止人飲水過熱增加患舌癌、食道癌的風險。

②針對嬰兒：嬰兒奶粉檔位將溫度設置在38℃，防止燙傷的發(fā)生，保護寶寶脆弱的食道。

3.3 頂端熒光板一板多用

①可充當記事板，隨手記錄瑣碎要事，規(guī)劃生活的好幫手。

②可充當留言板，表白神器，當飲品達到飲用溫度燈效亮起時，熒光板上所寫的文字變得尤為醒目，給人貼心的驚喜。

③可充當迷你小夜燈，防止黑夜中打翻飲品的同時，提供了使用電腦所必需的光線，可讓熬夜一族在不影響室友的情況下盡享靜謐時光。

④熒光板可翻折，通過調整合適角度，可將攪拌棒變?yōu)閼覓焓?，從而讓長度固定的攪拌棒適用于多種杯型，防止了攪拌棒太短滑進飲品中的尷尬。

后，該產品可靠性強，安全節(jié)能，且電池方便拆換。我們注重使用性價比最高的器件，整個智能攪拌棒成本基本可控制在3元以內，有利于其利用價格優(yōu)勢迅速打入市場。