盲人水杯

◆杭州綠城育華親親學(xué)校 齊彥睿

視障人士看不見物體，往杯子里倒熱水時(shí)可能燙到手，所以我決定為他們專門設(shè)計(jì)一種特殊的水杯。

設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)草圖

杯內(nèi)圓柱體：

1.圓柱體壁厚3毫米～5毫米，內(nèi)置磁浮球開關(guān)，用來感應(yīng)液面高度。

2.圓柱體底部有一個(gè)進(jìn)水孔，確保杯子里的水可以快速流入圓柱體，杯內(nèi)水位和圓柱體內(nèi)水位一致。

3.圓柱體內(nèi)的圓環(huán)用于固定磁浮球開關(guān)，上面留一個(gè)出氣小口。

4.圓柱體與水杯手柄連接處留兩個(gè)小孔，作為正負(fù)極電線的穿孔。

串聯(lián)電路：

報(bào)警程序：

打開開關(guān)，蜂鳴器連通，持續(xù)發(fā)出尖銳的警報(bào)聲。

往杯內(nèi)倒水，等水位到達(dá)設(shè)定高度，磁浮球開關(guān)斷開，整個(gè)電路處于斷開狀態(tài)，警報(bào)聲停止。

制作并改進(jìn)作品

用3D打印機(jī)制作杯體、圓柱體、圓環(huán)和手柄等，購買相關(guān)配件，組裝出第一代作品。

不足之處：

1.沒有杯蓋，不能很好地防塵和保溫。

2.3D打印材料不環(huán)保，也不耐高溫，對人體有害，可改用環(huán)保材料。

3.控制開關(guān)小，考慮把開關(guān)裝在杯子底部，只要往下按壓杯子就能輕松打開開關(guān)。

4.沒有妥善隔離水電，杯中液體易腐蝕電路元件，而電路元件會慢慢釋放有害物質(zhì)，危害人體健康。

據(jù)此，我對作品進(jìn)行改進(jìn)：采用不銹鋼內(nèi)膽，在外面套上塑料殼，將主板和電路元件等安裝在杯底和杯子手柄內(nèi)，另外加裝MQ4甲烷感應(yīng)器、紅外線液位傳感器、遙控組件等，制成了第二代作品。

焊接元件及連接電路

杯底電路圖 作品實(shí)物圖

作品功能

1.當(dāng)水位超過設(shè)定好的水位線，紅外線液位傳感器上的液位感應(yīng)探頭接觸到水，就會發(fā)出提示音，提醒視障人士停止倒水。

2.水杯裝有電磁波接收器，還配有一個(gè)迷你遙控器，類似車鑰匙。視障人士可以將遙控器掛在腰間，輕輕一按上面的按鈕，水杯不管在何處都會響起好聽的音樂聲，音樂單次持續(xù)播放兩分鐘，方便視障人士聽聲辨位，找到水杯。視障人士可以多次按下遙控器的按鈕。

3.語音播報(bào)當(dāng)前水溫。按下水杯手柄上的按鈕，水杯就會播報(bào)杯內(nèi)所裝液體的溫度，當(dāng)溫度太高或太低時(shí)，都會提醒視障人士注意，以免被熱水燙到或喝下太冷的水引起腸胃不適。

根據(jù)人體對水溫的感知程度，將水溫劃分為四個(gè)等級：水很燙（81℃～100℃）、水溫偏高（56℃～80℃）、水溫適宜（31℃～55℃）、水溫偏涼（0℃～30℃）。

4.監(jiān)測室內(nèi)燃?xì)庑孤┣闆r。MQ4甲烷感應(yīng)器全天候處于監(jiān)測狀態(tài)，靈敏度高，一旦監(jiān)測到室內(nèi)甲烷濃度高就會發(fā)出警報(bào)聲，直到甲烷濃度降至安全值才停止。

另外，水杯手柄內(nèi)裝有鋰電池，可充電，手柄上預(yù)留了充電口，還配有配套的充電線，無需更換電池。