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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STM32单片机的智能饮水机系统设计。该系统以STM32单片机为核心控制器,结合多种传感器和执行器模块,实现了智能化的饮水控制和管理。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STM32单片机,负责获取输入部分的数据并进行处理,进而控制输出部分的执行。输入部分包括语音模块、温度采集模块、水位传感器、独立按键和供电电路。语音模块用于语音控制,温度采集模块和水位传感器分别用于检测当前的水温和水位,独立按键用于切换界面和设置参数,供电电路为整个系统提供电源。
输出部分包括OLED显示屏、继电器、N-MOS管、声光报警和WIFI模块。OLED显示屏用于显示系统状态和参数,继电器用于控制加热,N-MOS管用于控制冷热水和茶水的开关,声光报警用于在温度超过阈值时发出警报,WIFI模块用于远程控制和数据传输。
该系统通过集成多种传感器和执行器,实现了智能化的饮水控制和管理,提高了用户的使用体验和安全性。
关键词: STM32单片机, 智能饮水机, 语音控制, 温度采集, 水位检测, WIFI远程控制
字数:10000+
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
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
3.5 SU-03T语音识别模块
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 监测函数流程图
4.5 显示函数流程图
4.6 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能饮水机
5.3 设置温度阈值实物测试
5.4 设置湿度阈值实物测试
5.5 手动操作实物测试
5.6 防干烧实物测试
5.7 温度大于阈值测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 设置温度阈值仿真测试
6.4 设置湿度阈值仿真测试
6.5 仿真键盘控制仿真测试
6.6 防干烧仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提高,智能家电逐渐成为现代家庭的一部分。传统的饮水机功能单一,无法满足现代家庭对便捷、安全、智能的需求。智能饮水机通过集成多种传感器和控制模块,能够实现对饮水机的智能化控制,提供更加便捷、安全、智能的饮水体验。本文设计了一种基于STM32单片机的智能饮水机系统,通过集成语音模块、温度采集模块、水位传感器、独立按键、OLED显示屏、继电器、N-MOS管、声光报警和WIFI模块,实现了语音控制、温度监测、水位检测、远程控制等功能。该系统不仅提高了饮水机的智能化水平,还为用户提供了更加便捷、安全、智能的饮水体验,具有重要的实际意义和应用价值。
1.2 国内外研究现状
国内外在智能饮水机领域的研究主要集中在智能化控制技术、传感器技术、人机交互界面设计和安全保护措施等方面。智能化控制技术的应用包括基于单片机、嵌入式系统或物联网技术的智能控制,使得饮水机能够实现远程监控和自动调节功能。传感器技术的集成如温度传感器、水位传感器、水质传感器等,用于实时监测和控制饮水机的运行状态,确保水质安全和设备稳定运行。人机交互界面的设计如触摸屏、语音识别、手机APP等,提升了用户体验,使得操作更加便捷和直观。安全保护措施的实现如过热保护、漏水检测、儿童锁等,确保使用安全,防止意外发生。国外研究更注重系统的集成度和用户体验,而国内研究则更关注成本控制和市场应用。总体来看,智能饮水机的发展趋势是向着更加智能化、便捷化、安全化的方向发展,未来将会有更多创新技术和功能被集成到智能饮水机中,以满足用户多样化的需求和提升生活品质。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32单片机的智能饮水机设计,主要实现以下功能:
通过温度传感器检测水温
通过按键控制是否加热、设置温度阈值,当温度达到设定阈值或过高时,进行声光报警提醒
通过按键设有儿童安全锁,一旦关闭,饮水机停止加热和出水。(按键控制童锁是否打开)
通过水泵作为饮水机三个出水口(冷水,热水,茶水)。(按键控制是否出水)
通过OLED 显示文字标题“智能饮水机”、设置的温度阈值、采集到的水位、水温、当前模式(Normal / Hot / Water / Open四种模式:
Normal 常温模式
Hot 加热模式
Water 缺水警告,当水位过低时,自动停止加热,防止干烧
Open 水泵出水)
通过语音控制饮水机出水(冷水,热水,茶水)、加热
通过WIFI 将数据(水位、水温、模式)发送给手机,也可用手机远程控制是否打开儿童安全锁、是否加热、设置温度阈值。