基于单片机的温控水杯的设计-设计说明书

编号:

CP-51-2021-068-LW

设计摘要:

人类文明的发展,促使了人类高要求的健康生活质量,所以本设计是在饮水提醒、水质检测、温度显示等方面上的应用,从而提高人们的饮水意识,保证人们的身心健康。

本设计以STC89C52单片机为中央处理和控制器,加上其他的模块一起组成智能水杯的整个系统,主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。输入部分的数据,中控部分经过内部处理,控制输出部分。其中当水温不在设定的温度阈值内时,继电器控制加热制冷模块便会自动开启;另外当计时为0时蜂鸣器便会自动提醒饮水并且电机驱动模块控制步进电机模拟开盖。在快节奏的现代生活,压力无处不在,本次温控水杯的设计促使人们养成良好的饮水习惯,避免水质污染的危害,保护人们的身体健康。

【关键词】STC89C52单片机;蓝牙模块;饮水提醒;水质监测;温度控制

字数:11000+

实物链接:

基于单片机的温控水杯的设计-实物设计

仿真链接:

基于单片机的温控水杯的设计-仿真设计

开题报告链接:

温控水杯(蓝牙)-开题报告 

内容预览:

目  录

1 前言

1.1 国内外研究现状

1.2 本论文主要设计内容及框架

2 总体设计框架与主要元器件

2.1 总体设计框架

2.2 主要元器件

2.2.1 主控芯片STC89C52

2.2.2 LCD1602A字符型液晶显示模块

2.2.3 DS18B20温度传感器

2.2.4 浊度传感器

2.2.5 开/关盖电机

2.2.6 HC-05蓝牙模块

2.2.7 继电器

3 硬件电路设计

3.1 整体电路设计

3.2 单片机最小系统

3.3 DS18B20数字温度检测模块

3.4 浊度传感器模块

3.5 HC-05蓝牙模块

3.6 继电器控制加热/制冷模块设计

3.7 步进电机驱动模块设计

3.8 蜂鸣器电路设计

3.9 LED灯指示灯电路设计

4 系统软件设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 仿真

5.1 界面显示状态

5.2 自动控制加热制冷

5.3 模拟提醒喝水功能

5.4 手机蓝牙控制

6 实物制作与调试过程

6.1 元器件选择

6.2 实物

6.3 调试过程

6.3.1 界面显示状态

6.3.2 控制加热制冷

6.3.3 模拟提醒喝水功能

6.3.4 手机蓝牙控制

7 总结

参考文献

致 谢

前言

水污染逐渐蔓延,提升了人们对健康饮水的关注度,但对健康饮水却无从下手。大部分用户对于水杯的普遍需求其实就是个容器用来喝水甚至把选择水杯的重点放在外观上面。

众所周知,水乃是生命之源泉,同蛋白质等其它人体必需营养物质一样是人体必需的六大营养物质之一,但殊不知水量、水质、水温对于我们的身体健康而言尤为重要。正常人每天平均喝水量约为2000-2500毫升,体内物质氧化可生水300毫升,故每日应补充水分2200毫升,包括饮食中的含水量。同时水的温度直接影响人体的口腔、食道以及胃肠的健康,温开水对肠胃最佳,太热太冷都会影响人们的身体健康。随着水质污染越来越严重,水的质量达不达标也成了人们日常饮水的重点话题方向。

所以针对可能存在的饮水隐患,本设计核心就是饮水提醒、水质检测、水温显示,促使人们不断培养规律饮水的兴趣,从而保证人们身心健康。

1.1 国内外研究现状

在智能家居环境下,人们对于智能化的水杯的迫切需求日益增大。目前国内外市场上主要包括智能化定时提醒喝水水杯和智能化温度控制水杯这两种类型。主要是能够定时提醒人们饮水又或者是水的实时温度低于预先设置的上限值时水杯会通过加热片自动加热,水的实时温度高于预先设置的下限值时水杯会通过制冷片自动降温。智能水杯未来的发展趋势将会越来越便利人们的生活以及不断往人们的健康方面发展。

1.2 本论文主要设计内容及框架

本设计中主要通过单片机的控制指令来调用水质、水温检测模块检测当前的水质颗粒物浓度和水温;单片机通过扫描三个独立按键的键值来控制不同模块相应的处理操作,包括切换界面、手动控制开关盖以及加热制冷、调整定时时间、调整温度阈值;当单片机检测到水的温度超出预先设定上下限值时便会发出指令给继电器控制加热制冷模块的接口,使相应的继电器闭合工作,使温度重新回到设定值便会自动关闭;当单片机检测到定时提醒喝水的倒计时到达时蜂鸣器便会鸣叫并且在步进电机闭合的状态下电机驱动模块控制四相步进电机打开模拟开盖。本身单片机就是一个比较完整的嵌入式系统,其他模块也依赖一个核心控制器,所以近几年来单片机技术发展飞快,在了解了对单片机的掌握程度后,本设计决定采用STC89C52单片机为主控芯片来实现温控水杯的智能化功能,使大学所学的知识能够学以致用。

本论文主要研究内容包括以下几个部分:

第二章主要介绍了本设计的整体概念包括论文的设计思路以及设计原理图,另外还介绍了主要元器件以及芯片的选择。

第三章主要介绍了整体硬件电路以及各个模块电路的设计,包括整体电路原理图。

第四章主要介绍了整体系统的软件设计,包括编程软件介绍以及主函数和其他子函数的软件设计流程。

第五章主要介绍了仿真设计中的设计及各种状态的模拟结果。

第六章主要介绍了这个设计所用到的器件、模块以及调试过程。

第七章主要总结了这个设计的过程以及结论。

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