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。
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。
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。
智能饮水机嵌入式控制系统设计
智能饮水机嵌入式控制系统设计作者:宋慧文白国振仲梁维来源:《软件导刊》2019年第02期摘要:为改善传统饮水机功能过于单一且缺乏人机交互界面以及无法远程控制的缺点,设计了一款基于嵌入式技术的智能饮水机控制系统。
以STM32为控制核心,在STM32上移植了FreeRTOS实时操作系统及STemWin图形界面系统,引入无线通讯模块对饮水机进行远程监控,利用水质检测模块和水量检测模块对饮水机水质和剩余水量进行监测,实现对饮水机工作状态的实时监控、饮水机的水质和剩余水量的监测以及远程控制。
多次试验表明,该系统工作稳定,达到设计要求。
关键词:嵌入式系统;STM32;饮水机;STemWinDOI:10. 11907/rjdk. 182695中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2019)002-0091-05Abstract:In order to improve the disadvantages that the traditional water dispenser are too single and lack of man-machine interface and can’t be controlled remotely, this paper designs an intelligent; water machine control system based on embedded technology, which takes STM32 as the control core, and FreeRTOS real-time operating system and STemwin graphics interface System are transplanted on the STM32. The wireless communication module is introduced to monitor and control the water dispenser remotely, and the water quality detection module and the water volumedetection module are used to monitor water quality and residual water. It realizes the real-timemonitoring of the working state of drinking dispenser, the monitoring of water quality and remaining water, and the remote control. It is proved by many experiments that the system works stably and its working effect is in full accord with the purpose of this paper.Key Words:embedded system; STM32; water dispenser; STemWin0 引言隨着科技经济的不断进步,智能饮水机进入人们的生活。
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。
陈玉杰-智能饮水机控制系统设计11
石家庄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 Machine Control System2016届电气工程系专业电气工程及其自动化学号20127330学生姓名陈玉杰指导老师孙秀婷完成日期2016年5月22日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要目前国内所使用的饮水机绝大部分只能实现一些例如,储存,加热、保温的基本功能。
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行分析,系统使用单片机STC89C52进行控制,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则通过两个继电器的导通与断开来控制工作是否进行。
显示部分通过数码显示器分别显示水温高低和液位的情况,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、生产成本低、使用安全等优点,具有很大的市场竞争力,发展前景广阔,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 competitiveness, this research intelligent dispenser control systems.The program is designed primarily to complete the dispenser control system hardware circuit design and software and hardware facilities and used for analysis, control system using a microcomputer 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 situation and 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 competitiveness, 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 (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)3.3.1 DS18B20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)3.4.1 Water Sensor简介 (12)3.4.2 AD转换芯片简介 (12)3.4.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)3.4.4 液位采集模块电路设计 (15)3.5 数码显示模块·····················································错误!未定义书签。
智能饮水机控制系统的设计与实现计算机科学与技术本科生毕业论文
本科生毕业论文(设计)题目智能饮水机控制系统的设计与实现姓名xx 学号2012417008院系信息科学与工程学院专业计算机科学与技术指导教师xx 职称副教授2016 年5 月20 日xx师范大学教务处制目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1 引言 (2)1.1 研究的背景 (2)1.2 研究的目的和意义 (2)1.3 饮水机的主要功能 (3)2 智能饮水机的硬件结构 (3)2.1 智能饮水机的总体设计 (3)2.2 ATmega169的主要性能 (4)2.3 测温电路的设计 (4)2.3.1 DS18B20的主要性能 (4)2.3.2 DS18B20供电方式 (5)2.4 水位检测电路 (5)3 智能饮水机的软件结构 (5)3.1 系统分配方式 (5)3.2 主程序的设计 (6)3.3 温度检测模块设计 (7)4 调试及性能分析 (7)4.1 对水位检测模块的仿真实现 (8)4.2 加热模块电路仿真 (8)4.3 对状态模块的仿真实现 (9)4.4 性能分析 (9)5 结论 (9)致谢 (10)参考文献 (10)智能饮水机控制系统的设计与实现计算机科学与技术学生 xx指导教师 xx摘要:由于传统饮水机结构,功能简单,不能满足用户对饮水的更高需求。
结合单机片和电子技术理论,设计了一款智能饮水机,此饮水机可根据用户输入信息,显示当前实时温度,用户可以自己设定几种温度模式,根据要求匹配出不同的温度,从而达到不同用户的饮水需求。
而且还能自行设定加热到达预设温度时有警报提示,不但节约能源,而且杜绝了安全隐患。
通过使用ATmega169和DS18B20可更好的控制水温,水位和水量,应用前景更为突出。
关键词:智能饮水机单机片温度控制警报Design and Realization of Intelligent Water Control SystemStudent majoring in Computer Science and Technology xxTutor xxxAbstract: Due to the traditional water structures just have simple functions, and can not meet higher demand for drinking water. We designed a smart dispenser combined with single-chip and electronics theory .This water dispenser can be based on user input, displaying the current temperature in real time, users can set several temperature modes depending on the requirements of temperature, so as to meet the drinking water needs of different users. It can also set their own heat when it reaches the present temperature alert. It can not only conserve energy, but also avoid the security risk. ATmega169 and DS18B20 can control the water temperature, water level better, and applications stand out even more.Key words:intelligent drinking machine,single chip, temperature control,alarm.1 引言世界在发展,时代在进步,人们的生活水平也在不断提高,于是人们对健康越来越重视,对引用的水质越来越在乎。
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。
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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 desig n in tegrated electr onic tech no logy theory, fromthe 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 con trol of the nu mber of heati ng, in clud ing detect ion, A / D converter (Count), decoding strobe, relay control such circuit modules. Compared with the traditi onal drinking foun tai ns, the use of automatic detect ion and con trol of electr onic desig n tech no logy, can better achieve the righttemperature and water quality measureme nt and con trol, with a wider range ofapplicati ons.Keywords: Detectio n Un it Temperature Se nsor AD590 Automatic Control Rela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 (7)2.4.1光敏三极管感应电路 (7)2.4.2计数及继电器控制电路 (8)3特殊器件介绍 (9)3.1双积分型A/D转换器MC14433 (9)3.2温度传感器AD590 (11)3.3电磁继电器 (12)3.4 计数器74LS161 (13)4系统调试 (14)5系统功能、指标参数 (15)6结束语 (15)参考文献 (17)智能饮水机控制系统、八、、》刖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。
为了解决以上问题,我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。
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。
1总体设计方案1.1设计方案一1.1.1方案一方框图图1.1.1-1 方案一方框图1.1.2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乍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。
1.2设计方案二1.2.1方案二方框图图121-1 方案二方框图1.2.2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。
1.3 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勺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,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。
2单元模块设计2.1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2.1-1 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lomax,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俞入端,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) (2.1)由于设计要求+5V,根据上面公式计算参数得到:RP1/R仁3取R1=240,RP1为4.7KQ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2.1-1 。
2.1-1编号名称规格数量CW317 可调式稳压器 1.2V~37V/1.5AFU 保险丝1A (lomax) 1C1、C2 n2200Uf/25V 2 D5 二极管IN4148 12.2温度检测电路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2.2-1所示: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0C时调整R2,使输出VO=0然后在100C时调整R4使VO=100mV如此反复调整多次,直至0C时,VO=0mV100°C时VO=100m为止。
最后在饮水机水温下进行校验,图2.2-1 温度检测电路图例如,若水温为25C,那么V0应为25mV冰水混合物是0C环境,沸水为100C环境。
要使电路中的输出为200mV/C,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2.2-1 。
2.2-1编号名称规格数量AD590 温度传感器-55 C 〜150C 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 12.3A/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 2.3-1所示:图2.3-1 A/D 转换及显示电路图如图2.3-1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。
因为MC14433勺DS1~DS为高电平有效,经MC1413反相后,正好与4只共阴极LED的千位、百位、十位及个位的阴极有效13]211WC3433WCL4O3470朗CLE JPOT2±1OJliTII-czEL¥15Q5 Qq Q3 Q2 QI相连。