基于单片机的盲人智能水杯-设计说明书
电子校园网 编号：
CJL-51-2022-002-LW
设计摘要：
盲人智能水杯系统是为了满足盲人用户在日常生活中饮水需求而设计的一种辅助设备。该系统基于单片机技术，结合传感器和语音提示技术，旨在提供盲人用户更方便、安全的饮水体验。
系统的核心部分是一个带有重力传感器的智能水杯，传感器可以检测到杯子中的液体水位。通过单片机控制，系统可以实时监测水杯中的水位，并通过内置扬声器发出语音提示。当水杯中的水位超过一半或快满时，系统会发出警示声。此外，该系统还可以播报水的温度等。系统还可以根据用户的习惯和喜好，提供个性化的饮水提醒和建议，帮助用户维持良好的饮水习惯。
通过单片机的控制和传感器的检测，盲人智能水杯系统可以为盲人用户提供实用、智能的饮水辅助功能，提高其生活质量和自主性。这种基于单片机的系统具有简单实用、成本低廉的特点，可以在实际生活中得到广泛应用和推广。
关键词：单片机；语音输出模块；时钟模块；温度检测；重力传感器
字数：9000+
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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
2.5 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
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.6 HX711重力传感器
3.7 DS1302时钟模块
3.8 TTS语音输出模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
中国是全世界盲人最多的国家之一，眼部疾病在中国也是一个主要的公共卫生问题。中国约有盲人600-700万，占世界盲人总数的18%，另有双眼低视力患者1200万。每年在中国约有45万人失明，对于这类特殊人群，我们更应该该考虑到人性化产品设计，贴心设计。日常生活中，盲人由于自身条件的限制，有诸多方面的不便，尤其在喝水时容易遇上因无法判断杯子中水是否满溢、杯中水量多少导致烫伤等问题。虽然近年来不断有适合盲人使用的杯子的设计出现，但是结构简单、绿色、环保、低成本的设计少之又少，在推广使用上遇上很大阻力。
本文就是针对在盲人无法准确获知或者得到提示保温杯里面的水是否已经达到用户饮用的合适温度和水量的问题下，通过对当前保温杯中水环境进行语音播报，设计一个温度检测模块来提醒盲人保温杯中的水是否适宜饮用要求，从而有效的解决了盲人在饮水时的不能准确判断水温，防止其不注意了解水温时会喝到凉水或者被过高温度的水烫伤嘴巴；或者由于在冷却水温过程不注意的倾倒保温杯导致热水溢出烫伤自己或者周围的人；以及对于杯中水量的多少本设计添加了HX711重量检测模块，以防止出现盲人添加水时溢出弄湿衣物或烫伤情况的出现。该设计关于盲人智能水杯是在顺应社会的发展和市场的需求的现实意义前提之下，是具有具体的使用价值和研究意义，并造福盲人身体健康的一个优质产品。
1.2 国内外研究现状
目前国内外关于基于单片机的盲人智能水杯系统的研究尚处于初级阶段，但已经有一些相关的研究成果和应用案例。
国内方面，一些大学和科研机构已经开始关注盲人智能水杯系统的研究。他们通过结合单片机技术、传感器和语音识别技术等，设计了一些原型系统并进行了初步验证。这些系统主要实现了水位检测和语音提示功能，为盲人用户提供了辅助饮水的能力。
国外方面，也有一些类似的研究正在进行。例如，一些研究团队利用Arduino等单片机平台，结合传感器和蓝牙通信技术，设计了智能水杯系统，并且通过手机应用程序与水杯进行连接。这些系统可以监测水位、提供语音提示以及与移动设备进行互动，为盲人用户提供便捷的饮水体验。
然而，目前的研究还存在一些挑战和局限性。其中包括对盲人用户需求的深入理解和人机交互的优化，系统的可靠性和稳定性的提高，以及在实际使用中的适应性和可扩展性等方面的问题。
综上所述，虽然盲人智能水杯系统的研究仍处于起步阶段，但国内外研究者已经开始关注并进行相关的研究。随着技术的不断进步和用户需求的不断增长，相信在未来会有更多的研究成果和实用应用推出。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的盲人智能水杯系统，主要实现以下功能：
(1)通过DS18B20温度检测模块，可检测当前的水温度值;
(2) HX711重量检测模块，通过该模块可检测当前的水量值;
(3)通过语音模块，可以播报温度、提醒水满和喝水;
(4)能分时间段提醒用户健康饮水。
