智能饮水机控制系统
智能饮水机控制系统设计
智能饮水机控制系统设计一、引言随着智能科技的发展，智能饮水机作为一种智能化产品，被越来越多的人所接受和应用。
智能饮水机不仅能够提供饮水服务，还可以通过控制系统实现更加智能化的功能。
本文将介绍智能饮水机控制系统的设计。
二、系统架构智能饮水机控制系统包括硬件和软件两部分，整体架构如下：1. 硬件部分•传感器模块：用于检测水温、水质等信息•执行模块：包括水泵、加热器等•控制主板：负责控制传感器和执行模块的通信和协调2. 软件部分•控制算法：根据传感器检测到的信息，控制执行模块的工作•用户界面：提供用户交互界面，可以实现远程操控和监测三、系统设计1. 传感器模块设计智能饮水机的传感器模块需要能够准确地检测水温、水质等信息。
常用的传感器包括温度传感器、PH传感器等。
传感器模块通过数据采集将检测到的信息传输给控制主板。
2. 执行模块设计执行模块主要包括水泵和加热器，在控制主板的指令下完成对水的输送和加热。
水泵和加热器的控制需要根据传感器检测到的信息进行智能调节，以保证水质和水温的符合要求。
3. 控制主板设计控制主板作为整个系统的核心，负责传感器模块和执行模块之间的通信和协调。
控制主板需要集成控制算法，实时监测传感器数据，并做出相应的控制指令。
4. 软件设计软件部分包括控制算法和用户界面设计。
控制算法需要根据传感器数据实时调整执行模块的工作状态，以保证水的质量和温度。
用户界面设计可以通过APP或网页实现，用户可以远程监测和控制智能饮水机。
四、功能设计智能饮水机控制系统设计的功能包括： - 自动出水：根据用户需求，智能控制水泵进行出水 - 水温控制：根据用户设定的温度，智能控制加热器进行加热 - 水质检测：通过传感器检测水质，保证水质符合标准 - 远程控制：用户可以通过手机或电脑远程监控和控制智能饮水机五、总结通过本文对智能饮水机控制系统的设计，我们可以看到，智能饮水机不仅提供了基本的饮水功能，还能实现智能化的控制和监测。
饮水机智能温度控制系统
饮水机智能温度控制系统作者：龚丹丹史文丽来源：《无线互联科技》2013年第05期摘要：现在的水温控制系统多采用模拟温度传感器、A/D转换器及单片机组成的传输系统。
这种系统安装复杂，成本也高不说，它的反复加热系统对我们的饮水质量也大打折扣，本文针对AT89C51单片机为控制核心，采用典型大惯性的PID闭环控制装置，自动控温，使其保持温度恒定。
关键词：AT89C51单片机；温度控制；DS18B20基于单片机的饮水机温度控制系统设计，是通过温度传感器和单片机对饮水机的智能控制，以解决传统控制水温对电力资源和水资源的浪费，同时又使饮用水达到饮用的标准。
温度过高或者是过低，都会使水资源失去应有的作用，也丧失了很多营养物质，从而同时造成了电力资源和水资源的巨大浪费，特别是在当前的全球能源极度匮乏，而国家倡导节约水资源的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，才能把身边的水电资源更好的利用起来，这同样也是对自己的负责。
1 项目背景随着人们对饮水机的需求变高的同时，我们自然而然的对饮水质量问题就产生了更多的关注，而现在的饮水设备大多都没有自动控温系统，有的只是自动加热，但是水的矿物质等营养成分在反复加热的过程中就大大的流失了，基于这个问题，本文给出了合理的软件设计来解决。
基于单片机饮水机的温度智能控制系统，可以智能的实时检测饮水机水箱的水温，当水温低于设定的温度时，饮水机将加热水箱中的水，当高于设定的时候，饮水机将对水箱中的水停止加温。
这样既节约了能源又为人们的使用提供了便捷。
2 设计部分⑴系统方案设计。
本论文设计了一种以AT89C51单片机为核心部件，采用DS18B20的高精度数据采集系统，这个系统的最大有点在于可以实时检测饮水机水箱的水温，并且可以通过数码管显示（也即3位LED数码管）饮水机水箱水温度数，而且可以预防二次加热。
系统的电路设计主要由以下几部分组成：①控制部分主芯片采用单片机AT89C51；②显示部分采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；③温度采集部分采用DS18B20温度传感器；④加热控制部分采用继电器电路；⑤时钟电路；⑥复位电路；⑦按键输入这部分就不用说了，这个是必不可少的。
恒温饮水机原理
恒温饮水机原理
恒温饮水机是一种设备，通过一系列机制来保持饮水的温度稳定。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 恒温控制系统：恒温饮水机内置了一个智能的恒温控制系统，通过传感器实时监测饮水机内的水温，并根据设定的温度值进行调节。
该系统可以根据温度的变化自动启动或关闭加热或制冷功能，以保持饮水的恒温状态。
2. 加热装置：恒温饮水机配备了一个加热装置，一般采用电加热器的形式。
当饮水机内的水温低于设定的温度值时，加热装置会自动启动，将电能转化为热能，加热水的温度直到达到设定的目标温度。
3. 制冷装置：有些恒温饮水机还配备了制冷装置，用于在水温高于设定温度时进行降温。
制冷装置一般采用制冷剂循环的原理，通过压缩、膨胀等过程将热量从水中吸收并排出，从而使水温降低到设定的目标温度。
4. 绝热材料：恒温饮水机内部通常采用绝热材料进行包裹，以减少热量的散失。
绝热材料能够有效地隔离内外温度，保持饮水机内的温度稳定，并减少能量的消耗。
综上所述，恒温饮水机通过恒温控制系统、加热装置、制冷装置以及绝热材料等机制来实现饮水的恒温效果。
这些机制相互配合，保证饮水机内的水温始终保持在设定的范围之内，为用户提供舒适和方便的使用体验。
智能饮水机嵌入式控制系统设计
智能饮水机嵌入式控制系统设计发表时间：2019-08-30T16:55:30.463Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：胡承欢[导读] 摘要：文章主要针对家用饮水机为例，设计了一套基于嵌入式的智能饮水机控制系统。
美的饮水机制造有限公司广东佛山 528000摘要：文章主要针对家用饮水机为例，设计了一套基于嵌入式的智能饮水机控制系统。
系统以STM32单片机为控制核心，采用FreeRTOS实时操作系统及STemWin图形界面系统，并配备水质监测模块和无线通讯模块等，用户可通过本系统监测到饮水机的工作情况和水质水量情况，并可通过手机APP对饮水机进行远程监测和控制，具有操作便捷、稳定性好、健康节能的特点。
关键词：嵌入式系统；STM32；饮水机；STemWin1.系统功能本系统由STM32单片机、LED灯、继电器、水量传感器、水质检测系列传感器、LCD屏以及WiFi模块组成，饮水机具备状态显示、温度监控、水质水量监测、无水断电、加热控制、远程监控与控制等功能。
系统采用LCD触摸屏控制及智能手机APP控制两套模块，饮水机上配备的LCD触摸屏不仅可实时显示饮水机的工作状态、水温、剩余水量、饮用水的Tds（溶解性固体总量）值，还可通过触摸LCD屏控制加热，大大改善了体验感。
2.系统硬件设计2.1STM32单片机单片机是整个控制系统的核心，具有极其重要的作用。
由于本设计采用了实时操作系统及图形界面系统，因此所选单片机必须具有存储容量大、性能强的特点。
综合比较之下，本设计采用STM32F407单片机。
STM32F407单片机由意法半导体开发，采用Cortex-M4为内核的高性能32位微控制器，拥有1M的内部FLASH、192KB的内部SRAM以及丰富的内部外设，符合本设计对单片机的要求。
2.2WiFi模块WiFi模块负责把饮水机的状态信息发送给手机，并把手机发过来的信息传递给单片机。
国内外WiFi芯片生产厂商很多，芯片性能越来越好。
智能饮水机控制系统设计
智能饮水机控制系统设计
智能饮水机控制系统设计包括硬件和软件两个方面。
硬件设计：
1. 传感器选择：选择适合饮水机的温度传感器、水位传感器和压力传感器等传感器，并将其与控制器进行连接。
2. 控制器选择：选择适合饮水机的微控制器单元（MCU），
如Arduino或Raspberry Pi，用于控制饮水机的功能。
3. 执行器选择：选择适合饮水机的执行器，如电磁阀用于控制水的出水和停水，同时可以使用液晶显示器（LCD）用于显示当前温度和水位等信息。
4. 电源设计：为饮水机设计合适的电源系统，包括电源适配器或者电池。
软件设计：
1. 系统架构设计：根据需求和硬件设计，设计系统的软件架构，包括数据采集和控制模块。
2. 数据采集：编写代码获取传感器数据，例如温度、水位和压力等信息，并将其转换为可用的数据格式。
3. 控制模块：根据用户设置或环境要求，编写代码控制执行器，实现饮水机的功能，例如启动和停止水流、调整温度等。
4. 用户界面设计：设计适合饮水机的用户界面，可以使用液晶显示器和按钮等硬件元件，或者通过手机APP等软件实现用
户与饮水机的交互。
总结：
智能饮水机控制系统设计需要考虑硬件和软件两个方面，硬件
需要选择合适的传感器、控制器和执行器，并设计合适的电源系统；软件方面需要设计系统架构、数据采集和控制模块，并设计用户界面实现用户与饮水机的交互。
智能饮水机控制系统设计毕业论文
智能饮水机控制系统设计毕业论文目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 市场饮水机现状 (2)1.3 课题研究的目的和背景 (3)1.4 本课题主要研究的内容 (3)1.5 本章小结 (4)第二章单片机功能简介 (5)2.1 概念 (5)2.2 单片机的产生及发展 (6)2.3 单片机的分类 (7)2.4 单片机的引脚介绍 (8)2.5 单片机攻击技术 (8)2.6 单片机的应用 (10)2.7 本章小结 (11)第3章智能饮水机的硬件结构设计 (12)3.1 智能饮水机的总体设计 (12)3.2 主控系统 (12)3.3 输入控制 (13)3.4 显示部分 (14)3.5 温度控制部分 (16)3.6 其他功能部分 (18)3.7 本章小结 (18)第4章智能饮水机的软件设计 (19)4.1 系统分配方式 (19)4.2 主程序设计 (19)4.3 温度检测程序设计 (24)4.4 显示程序设计 (25)4.5 中断程序服务 (26)4.6 其他相关程序 (27)4.7 本章小结 (27)第5章调试及性能分析 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (28)5.3 性能分析 (28)5.4 本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (31)附录1 (33)附录2 (34)附录3 (35)摘要目前,大多数家庭使用的饮水机只有一些基本的功能(加热、恒温)。
然而，随着人们物质生活的不断提高，对饮水机的性能要求也不断提高。
为了满足人们对饮水机的性能要求，本课题研究智能饮水机，它主要功能是100%沸腾，以65°为恒温底线95°为恒温上线之间的任意整数为恒温值。
定时关机、过热保护防干功能等。
本课题的控制核心采用单片机，单片机内集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入和输出接口、振荡电路、计数器等电路的一块集成电路，而且具有体积小、功能强、成本低、功耗小等优点。
智能饮水机控制系统-毕业设计(教学参考)
智能饮水机控制系统学生：XXX 指导教师：XXX内容摘要：该系统设计综合电子技术理论，从生活实际出发，完善了饮水机的功能。
设计方案中，主要采用AD590和光敏三极管作为检测单元，并运用了MC14433、74LS160等集成器件。
整个设计系统实现两个功能，即测温数显和加热次数自动控制，包括检测、A/D转换（计数）、译码选通、继电器控制等电路模块单元。
与传统的饮水机相比，由于采用了自动检测和控制的电子设计技术，可较好地实现对水温和水质的测量和控制，具有较广泛的应用前景。
关键词：检测单元温度传感器AD590 自动控制继电器Intelligent water machine control systemAbstract: The system of design integrated electronic technology theory, from the actual conditions of life, improving the function of the drinking fountains. The Design project with the main use ofAD590 and phototransistor as a test unit has still used theMC14433, 74LS160, such as integrated device. The whole design system tries to achieve two functions, namely, digital temperature measurement and automatic control of the number of heating, including detection, A / D converter (Count), decoding strobe, relay control such circuit modules. Compared with the traditional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design technology, can better achieve the right temperature and water quality measurement and control, with a wider range of applications.Keywords: Detection Unit Temperature Sensor AD590 Automatic Control Rela目录前言 (1)1 总体设计方案 (2)1.1设计方案一 (2)1.1.1 方案一方框图 (2)1.1.2 方案论证 (2)1.2设计方案二 (3)1.2.1方案二方框图 (3)1.2.2 方案论证 (3)1.3方案比较与选择 (3)2 单元模块设计 (4)2.1直流稳压源电路 (4)2.2温度检测电路 (5)2.3A/D转换及显示电路 (6)2.4光敏检测及计数电路 (8)2.4.1 光敏三极管感应电路 (8)2.4.2 计数及继电器控制电路 (9)3 特殊器件介绍 (10)3.1双积分型A/D转换器MC14433 (10)3.2温度传感器AD590 (12)3.3电磁继电器 (13)3.4计数器74LS161 (14)4 系统调试 (15)5 系统功能、指标参数 (16)6 结束语 (16)参考文献 (18)智能饮水机控制系统前言饮水机存在于现代每个家庭生活中，但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能，对现代人来说，功能还是不完善或者说存在一定的缺陷，比如对水温没有显示装置，对加热次数没有合理控制等，这些都与对健康水质的追求相矛盾。
智能饮水机控制系统设计【开题报告】
智能饮水机控制系统设计【开题报告】毕业论文开题报告电子信息工程智能饮水机控制系统设计一、课题研究意义及现状我国是一个干旱缺水严重的国家。
淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。
到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。
据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。
日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
水利部预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米。
在充分考虑节水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿立方米，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
随着社会的发展，饮水机成为了普通家庭和公共场合中常见的一种家电。
但老式饮水机只能对水进行简单的加热，而无法根据环境温度以及人们的需求自动调整，更严重的是，它还存在着种种的弊端。
而智能饮水机，使用者可以按照管理需求个性化用水，较好地解决了学校、公司、商场等公共场合的水资源浪费问题，而且能解决老式饮水机的弊端，具有很好的应用价值。
智能饮水机加大了饮水机智能化与健康化的同时，限制了成本最小的增加。
去除了许多高端智能饮水机不必要的功能，而又独创性地提出了饮水机根据周遭人群取水的动作以及环境温度适时调节加热周期。
智能饮水机控制系统设计
毕业设计（论文）智能饮水机控制系统设计Design of control system for intelligent drinking water machine班级学生姓名学号 1指导教师职称导师单位徐州工业技术职业学院论文提交日期论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果.毕业生签名：日期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为.指导教师签名：日期：摘要在现代生活当中中，饮水机已经成为了我们日常生活中必不可少的家用电器。
但是，有的饮水机的功能只是普通的加热功能，有的功能比较强大，如可以掌控水温的具体控制，但往往这样的饮水机价格使很多人望而止步，根本不能适用于普通家庭.根据这个情况，我设计了这款智能饮水机，这款饮水机的价格相对低廉但是功能却非常强大。
一部分利用单片机对水温的控制，在加上液晶屏幕显示温度，得到稳定的人与机器的操作，这款饮水机有很多的模式可以使用，如:冲咖啡和沏茶等。
这个设计也添加了团情况的紧急措施，如果水箱在缺水的情况下使用，无法使之加热，它会通过智能报警的方式告知饮水机主人提醒主人以保证其该系统的安全性,让人用起来更加稳定。
对于这个设计来说，在确保用户使用过程中的安全的情况下为用户的使用更加方便、舒心。
这个设计的智能化水平相对来说比较高，自动化操作可以根据用户自己来实现.关键词：智能饮水机，单片机，控制AbstractIn modern life，drinking water machine has become essential householdappliances in our daily life。
智能水控制系统
智能水控制系统智能水控制系统是一种通过技术手段实现对水资源的智能化管理和控制的系统。
它利用先进的传感器、控制器和通信技术，实时监测和控制水资源的使用、供应和排放，以实现对水资源的高效利用和保护。
本文将从系统的原理、功能、优势和应用等方面，详细介绍智能水控制系统。
一、原理智能水控制系统基于物联网和人工智能技术，通过传感器采集环境中的水资源相关数据，如水位、水质、水温等。
这些数据经过处理分析，并与预设的指标进行比较，系统可以智能地判断当前水资源的状况，并进行相应的控制。
系统可以实现对水资源的自动化监测、调控和管理，提高水资源的利用效率和管理水平。
二、功能1. 实时监测：智能水控制系统可以实时监测水资源的各项指标，包括水位、水质、水温等，通过数据的采集和传输，及时掌握水资源的动态情况。
2. 远程控制：通过互联网连接，智能水控制系统可以实现远程控制，用户可以通过手机或电脑等终端设备，随时随地对系统进行监测和控制。
3. 智能预警：系统可以根据设定的阈值进行智能预警，一旦水资源出现异常情况，系统会及时发出警报，并采取相应的措施，确保水资源的安全和可持续利用。
4. 数据分析：系统可以对采集到的数据进行分析和处理，生成相关的统计图表和报告，为水资源管理者提供决策依据和参考。
三、优势1. 节约水资源：智能水控制系统可以实时监测和控制水资源的使用，避免浪费和滥用，最大程度地提高水资源利用效率。
2. 提升管理水平：智能水控制系统可以实现自动化管理和控制，解放人力，提高管理效率和水平。
3. 精确预测：通过对历史数据和实时数据的分析，系统可以提供精确的水资源预测，为相关部门和用户提供决策支持。
4. 降低运营成本：智能水控制系统的运行和维护成本相对较低，可以降低水资源管理的运营成本。
四、应用智能水控制系统可以广泛应用于城市供水、农田灌溉、污水处理、工业生产等领域。
在城市供水方面，系统可以实现对水压、水质、用水量等的监测和控制，提高城市供水的稳定性和可靠性。
基于WIFI的智能饮水机控制系统设计
基于WIFI的智能饮水机控制系统设计发布时间：2022-08-29T03:54:26.008Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷第4月第8期作者：李娜刘莉[导读] 随着经济社会的发展及网络技术应用水平的飞速提升，饮水机的使用量、使用年限逐年递增，而且，人民生活水平的日益增长正推动着我国饮水机行业逐步走向多功能化李娜刘莉山东协和学院山东济南邮编 250200摘要：随着经济社会的发展及网络技术应用水平的飞速提升，饮水机的使用量、使用年限逐年递增，而且，人民生活水平的日益增长正推动着我国饮水机行业逐步走向多功能化、智能化以及个性化三个方向。
随着智能家居、智能安防、智能小区、智慧城市等观念被人们所熟知、所接受，WIFI作为连接智能设备和互联网的桥梁，目前正迎来前所未有的发展前景。
因此，本文针对基于WIFI的智能饮水机控制系统展开了探讨研究。
关键词： WIFI 智能饮水机 STM32单片机1 智能饮水机控制系统的概述社会在进步，科技在发展，人们生活水平在提高等一系列因素都使得人们在快节奏的今天更加注重生活质量的提高，智能饮水机更要抓住发展的新形势，提高技术含量，做到为人服务。
据调研，目前传统饮水机主要局限于两个问题，其一是距离，只能到饮水机旁查看，而不能远程监控饮水机的状态；其二就是功能简单，仅有简单的温度控制，而不能实现无水断电。
本文则是针对如何为用户提供一个能够远程监控饮水机的状态和功能多样性服务进行研究，基于WIFI设计了一个智能饮水机控制系统，在传统饮水机的基础上，进一步完善饮水机的实际功能，增加了WIFI模块来实现远程监控的功能，加入了无水断电的功能，提高了饮水机使用的安全性。
2 需求分析通过分析传统饮水机现状及智能饮水机控制系统设计的方案，发现饮水机存在无法远程监控饮水机实时状态、监测是否加热到特定温度、检测饮水机剩余水量、饮水机水量过低自动上水及无水断电的问题。
本文主要实现方法如下：（1）完成传统饮水机的功能实现，满足用户对饮水机的基本需求。
智能饮水机控制系统设计毕业论文
智能饮水机控制系统设计毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究的现状 (1)1.3研究的主要内容 (2)第2章系统总体设计方案 (3)2.1系统实现的功能 (3)2.2设计思路 (3)2.3总体设计框图 (3)2.4系统设计选择 (4)2.4.1主控芯片 (4)2.4.2温度传感器 (4)2.4.3液位传感器 (5)2.4.4数码显示模块 (5)2.4.5电源模块 (6)2.4.6加热模块 (6)2.4.7制冷模块 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1概述 (7)3.2主控模块 (7)3.2.1主控芯片STC89C52 (7)3.2.2晶振电路 (9)3.2.3复位及复位电路 (9)3.2.4最小系统电路设计 (10)3.3温度采集模块 (11)3.3.1DS18B20温度传感器简介 (11)3.3.2温度采集模块电路设计 (12)3.4液位采集模块 (12)3.4.1Water Sensor简介 (12)3.4.2AD转换芯片简介 (12)I3.4.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)3.4.4液位采集模块电路设计 (14)3.5数码显示模块 ······································································错误！未定义书签。
陈玉杰智能饮水机控制系统设计
某某铁道大学四方学院毕业设计智能饮水机控制系统设计The Design of Intelligent Water MachineControl System2016届电气工程系专业电气工程与其自动化学号20127330学生某某陈玉杰指导教师孙秀婷完成日期2016年5月22日摘要目前国内所使用的饮水机绝大局部只能实现一些例如，储存，加热、保温的根本功能。
但是随着人们生活水平的逐步提高，简单的饮水机远远不能满足人们的日常需求。
人们对于饮水机功能更加智能化的要求，使得饮水机的销售方面更加的有市场竞争力，本课题研究智能饮水机控制系统。
这次的设计主要完成饮水机控制系统硬件电路设计和软件的编程，并对所使用的硬件设施进展分析，系统使用单片机STC89C52进展控制，用DS18B20温度传感器采集水的温度，通过液位传感器检测水位，加热工作和制冷工作如此通过两个继电器的导通与断开来控制工作是否进展。
显示局部通过数码显示器分别显示水温上下和液位的情况，并通过指示灯显示来确定加热模式或制冷模式是否在运行。
通过软件编程，将各个模块整合为智能饮水机控制系统，经调试，所设计的智能饮水机控制系统，具有操作简单、生产本钱低、使用安全等优点，具有很大的市场竞争力，开展前景广阔，有效的满足了人们对于智能饮水机的需求。
关键词：STC89C52单片机温度传感器液位传感器AbstractCurrently the vast majority of domestic water dispenser can be used to achieve some, for example, storage, heating, insulation basic functions. But with the gradual improvement of people's living standard, simple fountain can not meet people's daily needs. More intelligent people for drinking functionality requirements, making sales more dispenser market petitiveness, this research intelligent dispenser control systems.The program is designed primarily to plete the dispenser control system hardware circuit design and software and hardware facilities and used for analysis, control system using a microputer STC89C52 with DS18B20 temperature sensors collect water temperature, water level by level sensor heating and cooling work work turned on and off through two relays to control the work is carried out. Display section displays the situationand the level of high and low temperature, respectively, through the digital display, and the display is determined by heating mode indicator or cooling mode is running.Through software programming, the various modules integrate smart dispenser control system, the debugging, the design of intelligent dispenser control system, simple operation, low production cost, safety, etc., has great market petitiveness, development prospects broad, effectively meet the needs of the people for the smart dispenser.Key words：STC89C52 SCM Temperature Sensor Level Sensors目录第1章绪论11.1研究的目的与意义11.2国内外研究的现状11.3研究的主要内容2第2章系统总体设计方案32.1系统实现的功能32.2设计思路32.3总体设计框图32.4系统设计选择42.4.1主控芯片42.4.2温度传感器42.4.3液位传感器52.4.4数码显示模块562.4.6加热模块62.4.7制冷模块6第3章系统硬件设计63.1概述73.2主控模块73.2.1主控芯片STC89C5273.2.2晶振电路93.2.3复位与复位电路93.2.4最小系统电路设计103.3温度采集模块113.3.1DS18B20温度传感器简介11113.4液位采集模块123.4.1Water Sensor简介12AD转换芯片简介123.4.3 单片机对ADC0832的控制原理123.4.4液位采集模块电路设计143.5数码显示模块错误!未定义书签。
基于STM32的智能饮水机控制系统
基于STM32的智能饮水机控制系统
李伟;贺梓洹;梁洪源;张旭隆
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2017(033)011
【摘要】针对传统饮水机功能过于单一且不够人性化的弊端,本文设计了一款基于STM32的智能饮水机控制系统.以STM32为控制核心,利用无线控制原理,将饮水机的工作状态和水质状况发送至手机,并通过手机APP实现远程控制饮水机的工作时间、状态监控等多种智能功能.实验结果表明,该系统能够完成工作要求,满足设计目标.
【总页数】3页(P108-109,125)
【作者】李伟;贺梓洹;梁洪源;张旭隆
【作者单位】徐州工程学院江苏徐州 221018;徐州工程学院江苏徐州 221018;徐州工程学院江苏徐州 221018;徐州工程学院江苏徐州 221018
【正文语种】中文
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智能饮水机控制系统模拟电子技术课程考查/设计报告题目智能饮水机控制系统授课教师张秀梅姓名学号于凯201000802035 韩洪刚201000802054孙康春201000802061 专业 10电子信息工程教学单位物理系完成时间2012.4.30-2012.6.30目录目录....................................................................................1 1摘要及关键词......................................................................2 2总体设计方案. (3)2.1设计方案一 (3)2.1.1方案一方框图 (3)2.1.2 方案论证...............................................................3 2.2设计方案二 (3)2.2.1方案二方框图 (3)2.2.2方案论证………………………………………………………….4 2.3 方案比较与选择……………………………..……………………….4 3单元模块设计......................................................................5 3.1直流稳压源电路................................................................5 3.2温度检测电路...................................................................6 3.3 A/D转换及显示电路..........................................................7 3.4 光敏检测及计数电路. (8)3.4.1光敏三极管感应电路 (8)3.4.2 计数及继电器控制电路.................................................9 4特殊器件介绍 (10)4.1 双积分型A/D转换器MC14433 (10)4.2 温度传感器AD590 (12)…………………………………...……………………13 4.3 电磁继电器4.4 计数器74LS161.............................................................14 5系统调试.............................................................................15 6系统功能、指标参数..............................................................16 7总结与体会..........................................................................16 8参考文献.. (17)11摘要及关键词摘要饮水机存在于现代每个家庭生活中，但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能，对现代人来说，功能还是不完善或者说存在一定的缺陷，比如对水温没有显示装置，对加热次数没有合理控制等，这些都与对健康水质的追求相矛盾。
为了解决以上问题，我们结合所学电子设计理论知识，设计了本套智能饮水机控制系统。
该系统结合了电子线路设计、数字电子技术、Protel仿真设计软件等相关知识，考虑现实需要来完成的。
主要实现的功能为对饮水机加热后的水温测量及其3位半的数字显示和对饮用水加热次数进行自动控制的功能。
功能一可以通过热敏电阻，经过一些电路变换(电桥电路)，感应出特定电压信号，经过A/D转换电路变成相应的温度，直接3位半显示器来实现显示;也可以通过集成温度传感器比如AD590，将感应电流接入特定的A/D转换电路，最后译码实现温度数显功能。
功能二的实现为利用饮水机加热信号灯会的亮灭状态，我们想利用这个特点和一个光敏器件结合，这样就可以产生脉冲信号，输入到计数器，根据设定的数值，让相应的计数器管脚作为输出，再利用输出的这个脉冲切断主电路(用到特定的继电器);也可以利用饮水机内部加热电路的断开状态来通过脉冲感应出加热次数，再利用脉冲实现控制。
本设计综合功能一和功能二，采用AD590及光敏器件的设计方案实现电路。
经测试仿真，该套设计系统整体性能良好，基本实现各功能，使得普通饮水机更加智能化、更加人性化，但也存在一定控制灵敏度和抗干扰缺陷。
可以预见，智能饮水机将来的发展前景很宽广，可以添加些更多的新功能，新技术，比如可以加入无线和网络控制装置，实现各家电的联网控制等。
相信，在现代电子设计技术日新月异的发展下，智能饮水机将会是更全面的、更丰富的控制系统。
关键词饮水机 AD590传感器直流稳压源电路温度监控显示电路传感器2[1]2总体设计方案2.1设计方案一2.1.1方案一方框图译码器温度传感 CC4511 A/D转换器器AD590 MC14433电3位半路LED显示MC1413选通电路光敏三计数器脉冲传达及K继电器控极管 74LS161 控制电路制电路加热电路图2.1.1方案一方框图2.1.2 方案论证该方案的设计流程方框图如上所示，分两块功能电路。
功能一电路采用AD590作为温度检测电路来检测温度，将传感器的电流信号(需转换成电压信号)输入到AD转换器中，经译码电路和选通电路最终实现3位半LED的数显;功能二电路采用光感应器件(光敏三极管)，将感应脉冲送至74LS160计数器，计数器设定了一定的计数次数，当达到此次数时，发出一脉冲送至相应控制电路中，进而控制继电器工作，实现切断加热电路。
本方案运用温度传感器AD590和光感应器光敏三极管件作为检测感应器件，其中AD590的输出是电流，在输入到A\D转换器中需要先转换成电压信号。
该方案整体上易于实现，采用了很多集成器件，使得整体电路结构完整、清晰，各功能结构简单。
2.2设计方案二2.2.1方案二方框图3热敏电阻整形放A/D转换大8051相关电路电电桥定值接口电路路电阻3位半数字显示电路脉冲传达内部加热计数器K继电器控及控制电74LS161 电路感应制电路路脉冲加热电路图2.2.1方案二方框图2.2.2方案论证该方案的设计电路流程图如上面所示，对比方案一，该方案设计检测电路由光敏电阻组成的电桥电路和感应脉冲电路组成，实现原理也较为简单，结构简洁，但功能一电路误差较大，增加整形放大电路的情况下，扩大了误差范围，同时也不适用饮水机环境;功能二区别一方案一在于检测电路采用了饮水机内部加热电路的开关状态原理，感应出电路脉冲，从而实现对加热次数的显示与控制。
2.3 方案比较与选择两种方案比较，在功能一方面，方案一运用了AD590温度传感器作为检测电路器件，方案二运用热敏电阻构成的电桥电路作为检测电路，虽然两种方案均能实现温度的数显和控制，但方案二电路检测误差较大，且一定程度上不适用于饮水机系统中。
而方案一采用AD590的集成温度传感器作为热检测电路，这种检测方法灵敏度高，线性度好，适用测温范围较饮水机系统合适。
功能二方面，方案一采用光感应器件光敏三极管作为脉冲计数来源，且存在一定的误差，方案二采用内部加热电路的开关状态作为脉冲来源，稳定性较好，不易受外界影响，4但是实现不方便。
方案二的设计模块中检测电路、AD转换电路、控制显示电路，主要是检测电路对整个功能实现影响较大，且A/D转换电路需要放大电路的作用，导致整体误差的扩大，而控制显示电路采用了单片机设计，不容易实现微型化。
最后对两种方案进行protel99se软件的仿真测试，通过验证比较，方案一电路稳定，显示准确，决定选取方案一作为最终的设计方案。
3单元模块设计3.1直流稳压源电路该直流稳压源电路实现是+5V的电压输出，原理图如下所示:图3.1 直流稳压源电路图在连接电路中，需要在变压器的副边接入保险丝FU，以防电路短路损坏变压器或其它器件，其额定电流要略大于Iomax，选FU的熔断电流为1A。
整个电源电路结构形式为220V电压经过变压器输入桥式整流电路中，而后经几个极性电容滤波接入到可调式三端稳压器CW317输入端，稳压器内部含有过流、过热保护电路。
R1和RP1组成电压输出调节电路，输出电压Vo?1.25(1+RP1/R1) ……………………… (3.1)由于设计要求+5V，根据上面公式计算参数得到:RP1/R1=3,取R1=240,RP1为4.7KΩ的滑动变阻器。
电容C2与RP1并联组成滤波电路，以减少输出的纹波电压，二极管VD的作用是防止输出端与地短路，损坏稳压器，起到保护稳压管的作用。
相关主要元器件选择及数量下表3.15表3.1编号名称规格数量CW317 可调式稳压器 1.2V~37V/1.5AFU 保险丝 1A(Iomax) 1C1、C2 极性电容 2200Uf/25V 2D5 二极管 IN4148 1 3.2温度检测电路[3]在饮水机系统温度检测电路中，运用AD590温度传感器构成T~V变换电路，如下图3.2所示:图3.2 温度检测电路图如图所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的增益。
调整方法如下:在0?时调整R2，使输出VO=0，然后在100?时调整R4使VO=100mV。
如此反复调整多次，直至0?时，VO=0mV，100?时VO=100mV为止。
最后在饮水机水温下进行校验，例如，若水温为25?，那么VO应为25mV。
冰水混合物是0?环境，沸水为100?环境。
要使电路中的输出为200mV/?，可通过增大反馈电阻(图中反馈电阻由R3与电位器R4串联而成)来实现。
MC1403是高精度集成稳压器，可以提供输出可调的基准电压。
本模块电路中用到的是电流型AD590，采用集成运算放大器LF355构成的电路实现电压的输出，同时增加了电路的精度和可靠性。
温度检测电路中用到的主要电子器件和数量如表3.26附表3.2编号名称规格数量AD590 温度传感器 -55?,150? 1LF355 运算放大器 K(200V/Mv) 1R2、R4 滑动变阻器 2K、100K 2MC1403 基准电压源 -30.5~-17.5V 13.3 A/D转换及显示电路采用MC14433、CD4511、MC1413等集成器件，电路连接图如图3.3所示:图3.3 A/D转换及显示电路图如图3.3所示的电路为3位半温度显示电路，其中，MC14433为集成电路驱动器，它含有7个反向驱动单元，各单元采用达林顿晶体管电路。