紅外智能筷子原理及優勢

智能筷子通過利用紅外傳感器在進食者使用筷子運動過程中對光線折射感應不同來感應使用者的進食速度的智能餐具，目前國內未出現同類產品，存在智能餐具的空白市場。

一是設計為可拆分外形，避免清洗時電子產品進水影響使用。

二是通過USB 接口充電，節省放置電池的空間，使產品輕便，利于使用。

三是符合中國人飲食習慣，將電路同筷子本體設計在一起。

1、智能筷子結構設計

紅外感應智能筷子分為通過卡槽連接可拆分的手持部和夾持部兩部分。手持部為筷子使用時的主要部分，內置紅外感應器、計數器和數值比較器。夾持部為智能筷子整體供電部分，具有USB 充電電池和USB 充電插口以及LED 燈，起到警示使用者進食速度過快的作用。產品整體外形如圖所示。

2、手持部硬件電路設計

(1)紅外感應器收集數據分析

內部不同于傳統筷子，紅外感應智能筷子手持部內置感應裝置，主要元件為紅外感應器，計數器和數值比較器。手持部為筷子主要的使用部分，在距筷子最底端40 毫米處筷子內部為紅外傳感器，通過運動時筷子的角度變化引起的紅外光線反射變化，利用紅外傳感器將該信號傳遞到計數器中，對進食者的進食頻率開始計數。通過光敏電阻將計數信號轉換為電壓信號、利用放大電路將該電壓信號進行放大，放大后的信號與計數器輸入端子連接，計數器的計數脈沖(CLK)對采樣信號進行定時。在此紅外感應智能筷子中應用的是光敏元件，通過光敏元件與差分放大電路共同作用，將光信號轉換成電信號傳遞到筷子手持部內部下一元件中。

(2)計數器與數值比較器分析

從光信號轉化成的電信號通過差分放大電路進行放大處理，放大后的信號與計數器輸入端子連接，計數器的計數脈沖( CLK) 對采樣信號進行定時。

主要利用計數器對紅外線傳感器傳遞的脈沖個數進行計數。獲得使用者在一定時間內進食速度的數據。與計數器相連接的數值比較器作用是將接收到的電信號同數值比價器中的存儲信號相比較。若計數器數據大于比較器內的標準數據，則在數據比較器的輸出端有輸出信號。反之，則在數據比較器的輸出端沒有輸出信號。

3、夾持部硬件電路設計分析

夾持部是紅外感應智能筷子的頂端部分，主要作用是通過對內置USB 充電器充電對產品進行供電。夾持部包括LED 小燈泡和USB 接口充電器，紅外感應智能筷子的手持部和夾持部為可拆分結構，使用時通過連接處的卡槽固定，同時卡槽處有觸點，當紅外感應智能筷子正常使用時，上下兩部分的觸點相接觸，若手持部有電信號輸出，則通過觸點傳遞到夾持部，使LED 燈發光，達到警示使用者食速過快的作用。反之，若使用者的進食速度在標準值范圍內，手持部則沒有電信號的輸出，夾持部的LED 燈不發光。

紅外感應智能筷子采用USB 接口充電的方式為產品整體提供5V 電壓。紅外感應智能筷子充電時僅需將夾持部連接USB 接口即可充電。

4、電路接口設計

上圖所示為紅外感應智能筷子的電路結構連接圖。從手持部末端到夾持部末端包括紅外傳感器、計數器、數值比較器、LED 報警燈、USB 充電電源和USB 接口，各元件依次連接。

紅外感應智能筷子在控制使用者進食速度方面有明顯的效果。但是現代人在吃飯時很難做到控制進食速度，紅外感應智能筷子在這時便會通過頂端的LED 警示燈提示使用者進食過快，使生活方式更加健康。

推薦應用

紅外貼片對管 IR/PT26-21