文 山東省濟寧市第一中學 朱樺檬

遠程智控飲水機

文 山東省濟寧市第一中學 朱樺檬

2015年12月11日，備受社會關(guān)注的“復(fù)旦大學醫(yī)學院學生投毒案”終于有了結(jié)果。被告人林森浩向飲水機內(nèi)投放大劑量劇毒化學品二甲基亞硝胺原液，致被害人接水飲用后中毒身亡，最高人民法院依法核準上海市高級人民法院維持第一審，以故意殺人罪判處被告人林森浩死刑。

這起案件在讓人唏噓的同時，也引發(fā)了筆者的思索。如果能發(fā)明一種可以監(jiān)測水質(zhì)的飲水機并廣泛應(yīng)用，在水質(zhì)有毒或細菌超標時自動發(fā)出警報，這起慘案就有可能避免。

目前，大多數(shù)的家用飲水機都不具備檢測水質(zhì)的功能，而帶有檢測水質(zhì)功能的凈水器和智能水杯價格昂貴、功能單一。

家用飲水機雖然方便，但飲水質(zhì)量難以保證。在進行問卷調(diào)查的過程中，還有人提出，如果飲水機能提醒人們及時飲水就更好了。

為解決上述問題，我給飲水機安裝了一個水質(zhì)監(jiān)測器，能顯示水的溶解度系數(shù)。同時利用無線網(wǎng)絡(luò)，為飲水機加入遠程控制功能，可隨時隨地通電加熱或斷電。

一、設(shè)計原理

利用水質(zhì)測試儀實時檢測飲水機中的水質(zhì)，在飲水機加熱系統(tǒng)中加入WLAN遠程控制，利用手機APP對飲水機進行通電加熱和斷電控制。利用磁性開關(guān)對飲水機及水杯進行改造，讓其能自動識別不同家庭成員的水杯。

二、制作過程

1.購買原材料

購買普通飲水機、遠程控制智能模塊、磁性開關(guān)傳感器、水質(zhì)檢測傳感器、發(fā)光二極管及其他輔助材料。

2.拆卸飲水機

將飲水機后蓋拆開，研究內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)，為改裝和優(yōu)化做準備。

3.遠程控制改造

將WLAN遠程控制電路板固定在飲水機底部，并連接到飲水機加熱裝置的電源上。從網(wǎng)上下載手機APP軟件，調(diào)試遠程控制功能，用手機對飲水機進行實時加熱和斷電，實現(xiàn)就地控制和遠程控制。

4.飲水杯識別傳感器與發(fā)光二極管的安裝

因為磁性開關(guān)和發(fā)光二極管需5V直流電供電，采用變壓器將220V市電轉(zhuǎn)換為5V直流電，在飲水機放水處外殼上安裝三個磁性開關(guān)，并與彩色二極管電路串聯(lián)形成識別裝置，然后將三個識別裝置連接到5V直流電源上。

在飲水機前端相應(yīng)位置打孔，安裝磁性開關(guān)和發(fā)光二極管，使不同的水杯對應(yīng)不同顏色的二極管，以識別出不同家庭成員的水杯。

安裝磁性傳感器后的飲水機

在不同位置粘貼了磁鐵的水杯

5.加入水質(zhì)測試儀

水質(zhì)測試儀可在幾秒內(nèi)檢測出水的溶解度，根據(jù)溶解度大小能檢測水質(zhì)。

三、創(chuàng)新之處

1.實時監(jiān)測飲水機水質(zhì)

在飲水機上直接加入監(jiān)測水質(zhì)功能，相當于在飲水機上增加了一個“安全衛(wèi)士”，防止飲水機內(nèi)的水被二次污染。

2.智能遠程加熱

利用遠程WLAN模塊隨時隨地對飲水機進行通電加熱、斷電，以防因忘記斷電而造成的反復(fù)加熱。

3.自動識別杯子

能識別不同家庭成員的水杯，并采用彩色發(fā)光二極管顯示，提醒家人及時、定量喝水。

四、未來改進

1.開發(fā)飲水量提示等功能的監(jiān)測、控制系統(tǒng)

如今大多數(shù)家庭中都安裝了無線網(wǎng)絡(luò)，可加入手機APP的智能提醒功能，完成對普通飲水機的智能升級。

2.建立個人飲水“大數(shù)據(jù)”、“健康云”系統(tǒng)

我研制的飲水機雖然增加了自動識別功能，但作用有限。在未來還可設(shè)置有關(guān)飲水量的提示系統(tǒng)，在手機APP中建立個人飲用水“大數(shù)據(jù)”、“健康云”，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，引入醫(yī)學、營養(yǎng)學數(shù)據(jù)和程序，給人們定期提出養(yǎng)生和健康建議，提醒人們科學飲水。

（指導(dǎo)老師：楊艷）