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设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本文介绍了一种基于STM32F103单片机的智能泡茶机系统设计。该系统以STM32F103单片机为核心控制器,通过集成多种传感器和执行器模块,实现了智能化的泡茶过程。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
中控部分采用STM32F103单片机,负责获取输入部分的数据并进行处理,进而控制输出部分。输入部分包括SU-03T声控模块、红外检测模块、HX711称重模块、DS18B20温度采集模块、独立按键和供电电路。这些模块分别用于语音控制、茶漏检测、水量检测、水温检测、界面切换和系统供电。
输出部分包括OLED显示屏、两个SG90舵机、两个LED灯、三个继电器和WIFI模块。OLED显示屏用于显示水温、水量、设置用水量和茶叶类型等信息;SG90舵机用于模拟添加茶和糖的开关;LED灯用于提示泡茶状态;继电器用于控制水泵、加热和冲泡;WIFI模块用于远程设置和数据传输。
该智能泡茶机系统通过集成多种传感器和执行器,实现了泡茶过程的自动化和智能化,提升了用户体验。
关键词: STM32F103单片机, 智能泡茶机, 传感器, 执行器, 自动化
字数:12000+
目录:
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.6 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 ESP8266-WIFI模块
3.6 SU-03T语音识别模块
3.7 称重模块
3.8舵机
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 WiFi模块联网
5.3 选择茶叶类型实物测试
5.4 设置用水量实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2数据检测仿真测试
6.3 选择茶叶类型仿真测试
6.4 设置用水量仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的进步和人们生活水平的提高,智能家居设备逐渐成为现代生活的一部分。智能泡茶机作为一种新兴的智能家居产品,旨在通过自动化和智能化的技术手段,提升泡茶过程的便捷性和用户体验。传统的泡茶方式需要人工控制水温、水量和冲泡时间,不仅耗时耗力,而且难以保证每次泡茶的品质一致。智能泡茶机的出现,解决了这些问题,通过集成多种传感器和执行器,实现了泡茶过程的自动化和智能化。这不仅提高了泡茶的效率和品质,还为用户提供了更加便捷和个性化的泡茶体验。此外,智能泡茶机还具备远程控制和数据传输功能,用户可以通过手机APP进行远程设置和监控,进一步提升了设备的实用性和便捷性。因此,研究和开发基于STM32F103单片机的智能泡茶机系统,具有重要的实际意义和广阔的市场前景。
1.2 国内外研究现状
在智能家居领域,国内外学者和研究机构已经开展了大量的研究工作,涵盖了从硬件设计到软件开发,再到系统集成的各个方面。在智能泡茶机领域,国外的研究起步较早,主要集中在欧美和日本等发达国家。这些研究主要集中在泡茶机的自动化控制、传感器技术、人机交互界面设计以及智能算法等方面。例如,日本的一些研究机构开发了基于物联网技术的智能泡茶机,能够通过手机APP进行远程控制和监控,实现了泡茶过程的智能化和个性化。
国内的研究相对较晚,但近年来发展迅速。国内的研究主要集中在智能泡茶机的硬件设计和软件开发上,特别是在基于单片机的控制系统设计方面取得了显著进展。例如,一些高校和研究机构开发了基于STM32F103单片机的智能泡茶机系统,通过集成多种传感器和执行器,实现了泡茶过程的自动化和智能化。此外,国内的一些企业也开始涉足智能泡茶机领域,推出了多款智能泡茶机产品,并在市场上取得了一定的成功。
总体来看,国内外在智能泡茶机领域的研究都取得了一定的进展,但仍存在一些挑战和问题。例如,如何进一步提高泡茶机的智能化水平,如何实现更加精准的泡茶参数控制,以及如何提升用户的使用体验等。未来,随着人工智能和物联网技术的不断发展,智能泡茶机有望在功能和性能上实现更大的突破,为用户提供更加便捷和个性化的泡茶体验。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能泡茶机的设计,主要实现以下功能:
通过温度传感器检测水温
通过红外传感器检测泡茶皿
通过两个舵机转动角度不同模拟红茶,绿茶以及加不加糖
通过压力传感器检测水用量
通过抽水泵抽水,达到设置增加重量停止抽水;等待5s后加热片开始工作,温度检测到100度停止;
烧好水就把茶叶仓里的茶叶和糖加到泡茶皿里,加入10s后,打开阀门,将热水加入;
泡一段时间就亮绿灯,语音提示泡好了,泡茶过程中把装茶的拿走会亮红灯,也不可以开始工作,放回去才行
通过按键设置用水量,茶叶,糖
通过语音模块可以选择泡茶类型,开始和停止
通过WiFi模块连接手机APP,实现远程监控