基于STM32的智能饮水机的设计
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。
基于STM32的饮水提醒水杯及缺水量检测系统
基于STM32的饮水提醒水杯及缺水量检测系统
引言
随着智能硬件的高速发展，市面上出现了一系列智能水杯。
但大部分水杯都是根据固定饮水量对用户进行饮水提醒，这样的方式忽视个体差异。
而真正的健康饮水方式是根据身体需水量，来对饮水进行规划。
为了根据不同人的身体机能的差异对用户进行饮水提醒，设计了一款基于人体盐分流失检测进行饮水提醒的智能水杯。
本设计通过用户基础信息计算给出建议饮水量，并通过对人体盐分流失检测来进一步校正建议饮水量，实现智能提醒用户饮水。
其主要以单片机STM32系列芯片、压力传感器、压敏传感器等为硬件基础，通过软件编程实现记录数据，绘制相应的饮水曲线，对饮水习惯进行评价，定量提醒用户饮水等功能，使用户养成健康的饮水习惯。
1、系统总体设计
本系统由智能水杯端（以下简称水杯端）及人体盐分检测端（以下简称检测端）组成，智能水杯系统框图如图1所示。
其中水杯端的主控芯片为STM32F103C8T6，供电电压2．0V～3．6V，一系列的省电模式保证低功耗。
基于STM32的红外感应饮水机漏水检测装置
基于STM32的红外感应饮水机漏水检测装置目录1. 内容概要 (2)1.1 背景与意义 (2)1.2 研究内容与方法 (3)1.3 文档结构 (4)2. 系统设计概述 (5)2.1 系统总体设计 (6)2.2 硬件设计 (7)2.3 软件设计 (9)3. 硬件设计 (10)3.1 红外感应模块 (11)3.2 STM32微控制器 (12)3.3 电源电路设计 (13)3.4 连接器与接线图 (14)4.1 系统需求分析 (16)4.2 程序设计流程 (17)4.3 关键代码实现 (18)4.4 测试与调试 (19)5. 系统功能与实现 (20)5.1 漏水检测原理 (22)5.2 红外感应功能实现 (23)5.3 数据处理与报警功能 (23)5.4 用户界面设计 (25)6. 测试与实验 (26)6.1 实验环境搭建 (27)6.2 功能测试 (28)6.3 性能测试 (30)6.4 故障排查与优化 (31)7.1 研究成果总结 (33)7.2 存在问题与不足 (34)7.3 未来工作展望 (36)1. 内容概要本文档主要介绍了基于32的红外感应饮水机漏水检测装置的设计和实现。
该装置旨在通过红外感应技术实时监测饮水机的水位状况，并在检测到漏水情况时及时发出警报，以避免水资源浪费及可能引发的安全问题。
本文首先概述了项目的背景和意义，接着详细阐述了装置的主要功能、技术原理及组成部分。
然后，介绍了基于32微控制器的硬件设计，包括红外感应器、水位检测模块、报警模块等。
此外，还讨论了软件设计方面的内容，如数据处理、控制算法及人机交互等。
对装置的性能特点、实际应用及未来发展方向进行了总结。
1.1 背景与意义随着科技的进步和人们对生活品质的追求，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。
在智能家居系统中，饮水机的安全运行显得尤为重要。
传统的饮水机往往缺乏有效的漏水检测机制，一旦发生漏水不仅会造成水资源浪费，还可能引发安全隐患，如电气短路、触电等。
基于STM32的蓝牙智能饮水机设计
MOS 管 模块
可控硅 模块
加热则是采用了可控硅控制，可控硅可以用很 小的功率控制较大的功率，本身的压降损耗仅 1 V 左右。电路采用 MOC3063 光电耦合器驱动可控硅， 根据官方的 Datasheet 的典型参考电路，如图 4 所示： 光耦的 1 脚接电路供电电压，2 脚接控制信号，3、5 脚为空脚，两个 360 赘 电阻防止误触发可控硅，并联 一个 RC 吸收电路吸收尖峰电压，负载接在 4 脚和零 线之间。
《装备制造技术》2017 年第 09 期
基于 STM32 的蓝牙智能饮水机设计
黄嘉成，艾苏高，黄典昆，朱俊宇
（桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004）
摘 要：水是一切生命之源，人们常说，“每天八杯水”，换算成数字大约是每天 2000mL 的需水量，合理科学地饮水成了人 们日常生活的难题。项目通过改造基础饮水机机型，利用 STM32 系列单片机达到智能控制饮水机实现定时定量定温加 热，实时测量水温，提醒饮水的功能。饮水机内还加入蓝牙模块，实现用手机操作也能智能饮水的功能。此次改造成本低， 具有一定的市场价值，适合大量推广。 关键词：饮水机；STM32；智能；蓝牙
2 硬件搭建
本项目使用的基础饮水机机型为 Y1262LKD-C 安吉尔立式电子冷热饮水机，只有提供冷水和热水 的基本功能。如图 1 所示，在饮水机内部，主要有一 个电子冷胆和一个加热箱分散在机体两侧，用于制 冷和制热，机体边缘还有一块 12 V 的开关电源电路 板和制冷制热的开关装置。12 V 开关电源给制冷片 和风扇供电，加热管则是由 220 V 交流直接供电。电 子冷胆实际上是由一个半导体制冷片和一个散热风 扇组成。半导体制冷片的工作原理是在一端吸收热 量达到制冷的目的，而在另一端释放热量。散热风扇 组装在制热一侧，以便于持续散热和提高制冷效率。
基于STM32单片机的智能饮水机设计
基于STM32单片机的智能饮水机设计
原一丹;程春雨;吴振宇;商云晶;马驰;吴雅楠
【期刊名称】《实验室科学》
【年(卷),期】2022(25)2
【摘要】介绍了一种智能饮水机实验教学系统。
该系统用于指导学生根据功能需求设计系统结构,完成壳体、丝杆滑台、蠕动泵等机械部件的选型及制作安装,引导学生自主学习水温检测、过零检测、激光测距、电能计量、加热功率控制等电路控制原理和软件开发设计流程,掌握热量闭环和功率闭环设计。
学习整个系统的设计有助于帮助学生熟练应用STM32单片机设计制作电子产品,有利于提高学生自学能力、动手能力和创新能力。
【总页数】7页(P57-63)
【作者】原一丹;程春雨;吴振宇;商云晶;马驰;吴雅楠
【作者单位】大连理工大学电子信息与电气工程学部;大连理工大学创新创业学院【正文语种】中文
【中图分类】G642
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基于stm32的智能饮水机控制开题报告
基于STM32的智能饮水机控制开题报告一、概述随着人们生活水平的提高，人们对饮水质量的要求也越来越高。
传统的饮水方式已经无法满足人们的需求，因此智能饮水机成为了一种新的时尚选择。
智能饮水机不仅可以提供净化的饮用水，还可以通过智能控制实现多种功能，如温水、冷水、热水的选择，定时喝水提醒等。
而基于STM32的智能饮水机控制系统，可以实现更多的功能，并且具有更高的稳定性和可靠性。
二、研究背景传统的饮水机控制系统通常采用单片机或者PLC来实现，但是这些系统存在一些问题，如功能受限、稳定性差、扩展性差等。
而基于STM32的智能饮水机控制系统，可以克服传统系统的这些问题，实现更加智能化、稳定化的控制。
三、研究目的和意义本研究旨在设计并实现一种基于STM32的智能饮水机控制系统，通过对STM32的相关技术和智能饮水机的控制需求进行分析，设计出一种功能强大、稳定可靠的控制系统。
这将为智能饮水机行业的发展提供技术支持，为用户提供更加便捷、安全、健康的饮水体验。
四、研究内容和技术路线1. 对STM32技术进行深入研究，掌握其基本原理和开发环境。
2. 分析智能饮水机的控制需求，包括温水、冷水、热水的控制、定时喝水提醒等功能。
3. 设计基于STM32的智能饮水机控制系统的硬件和软件架构，包括传感器模块、执行模块、显示模块等。
4. 开发相应的控制算法，实现对智能饮水机的各项功能进行精准控制。
5. 调试和优化系统，确保系统稳定、可靠。
五、研究进展和计划安排目前已经完成对STM32技术的深入研究，并初步分析了智能饮水机的控制需求。
下一步将进行硬件和软件设计，开发控制算法，并进行系统调试和优化。
计划在6个月内完成系统的设计、开发和测试工作。
六、研究预期成果1. 实现基于STM32的智能饮水机控制系统的设计和开发。
2. 实现饮水机的温水、冷水、热水的精准控制功能。
3. 实现定时喝水提醒等智能功能。
4. 提高智能饮水机的稳定性和可靠性。
stm32 毕业设计
基于STM32的毕业设计可以选择的课题有很多，以下是一些例子：
基于STM32的智能衣柜系统设计：通过STM32控制衣柜内的LED灯、温度传感器、湿度传感器等设备，实现智能化管理衣柜的功能。
基于STM32的智慧家庭健康医疗系统设计：通过STM32连接各种医疗传感器，如心率传感器、血压传感器等，实现家庭健康监测的功能。
基于STM32的智能饮水机系统设计：通过STM32控制饮水机的加热、制冷等功能，实现饮水机的智能化管理。
基于STM32的寻迹小车设计：通过STM32控制小车的电机、传感器等设备，实现小车的自动寻迹功能。
基于STM32的快递箱设计：通过STM32控制快递箱的锁具、传感器等设备，实现快递箱的智能化管理。
基于STM32的智能节能风扇设计：通过STM32控制风扇的电机、温度传感器等设备，实现风扇的智能化管理，达到节能的目的。
基于STM32的个人健康助手设计：通过STM32连接各种健康传感器，如计步器、睡眠监测器等，实现个人健康数据的监测和分析。
基于STM32的病房监控系统设计：通过STM32连接各种医疗传感器和监控设备，实现病房环境的实时监测和报警功能。
基于STM32的智能书房系统设计：通过STM32控制书房内的灯光、空调等设备，实现书房环境的智能化管理。
基于STM32的香薰灯设计：通过STM32控制香薰灯的加热、喷香等功能，实现香薰灯的智能化管理。
以上只是部分基于STM32的毕业设计课题，实际上还有很多其他的应用场景可以选择。
在选择课题时，可以根据自己的兴趣和专业知识背景来选择适合的课题。
基于单片机的智能饮水机的设计
基于单片机的智能饮水机的设计智能饮水机是一种集水、净化、加热、冷却、消毒等多功能的设备，能够为用户提供安全、健康的饮用水。
它通过单片机控制系统，实现了自动化的智能功能。
首先，智能饮水机的外部结构应符合人体工程学原理，方便用户使用和保养。
设备应采用食品级材料，确保饮用水的卫生安全。
其次，智能饮水机应具备自动感应功能。
通过人体感应器，当用户靠近饮水机时，饮水机会自动感应用户的存在，并打开水龙头。
用户只需将杯子放在水下，便可自动倒水。
当用户离开饮水机时，水龙头会自动关闭，避免浪费。
智能饮水机还可以借助单片机控制系统实现水质检测和净化功能。
通过水质传感器可以检测水质，如PH值、溶解氧含量、重金属含量等，然后通过单片机控制系统对水质进行分析判断，如果水质不合格，系统会启动净化装置，如活性炭、超滤、反渗透等技术进行处理，保证供应的水质安全可靠。
智能饮水机还可以加热和冷却水。
通过温度传感器检测水温，然后通过单片机控制系统控制加热器或制冷器的开关，实现水的加热或冷却。
用户可以通过面板上的按钮或手机APP进行温度的调节，满足不同用户的需求。
智能饮水机还可以配备消毒功能，通过紫外线杀菌灯或臭氧器等技术，对水进行消毒处理，杀死水中的细菌和病毒，确保饮用水的卫生安全。
智能饮水机还可以具备统计功能，通过单片机控制系统记录用户的饮水量和时间，用户可以通过手机APP查询自己的饮水情况，更好地了解自己的饮水习惯，并进行调整。
最后，智能饮水机可以通过单片机控制系统进行远程监控和管理。
用户可以通过手机APP随时随地进行远程监控和管理，如开启关闭水龙头、调节水温、查询饮水记录等，方便实用。
在设计智能饮水机时，还可以考虑其他的功能和创新点，如识别用户身份，为不同用户提供个性化的服务；配备音乐播放器，让用户在饮水的同时享受音乐的愉悦等。
总之，基于单片机的智能饮水机的设计不仅要满足安全卫生要求，还要具备智能感应、水质检测和净化、加热和冷却、消毒、统计等多种功能，为用户提供便利和健康的饮用水。
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基于STM32的智能饮水机的设计
智能饮水机是一种可以智能检测并精确控制水温、供水量和水质的新型饮水设备。
它不仅可以给人们带来舒适的饮水体验，更可以保证饮用水的安全和健康。
本文将介绍一种基于STM32的智能饮水机的设计方案，包括硬件设计和软件实现。
一、硬件设计
1.主控芯片选择
本设计采用了STM32F103C8T6作为主控芯片，它拥有高性能的ARM Cortex-M3内核，可以支持高速运算和实时控制，同时拥有丰富的外设资源，如计时器、ADC、DAC等。
2.温控系统设计
本设计采用了DS18B20温度传感器和PWM电压调节器组成的温控系统。
DS18B20是一种数字式温度传感器，具有精准度高、响应快等特点，能够精确监测水温，并将数据传输给主控芯片进行处理。
PWM电压调节器则能根据主控芯片输出的PWM信号调节加热杆的功率，从而控制水温在设定的范围内。
3.供水系统设计
本设计采用了电磁阀组成的供水系统，它能够根据主控芯片输出的信号控制水泵的启停，从而实现精确的供水量控制。
同时，为了保证水质的安全和健康，供水系统还配备了PP棉过滤器和紫外线杀菌器，能够有效地过滤较大的杂质和杀灭水中的有害微生物。
二、软件实现
1.系统框图设计
本设计采用了分层结构的系统框图，如下图所示。
其中，底层驱动是硬件的底层驱动程序，主要包括
DS18B20驱动和电磁阀驱动；中间层为封装了主要控制逻辑
的应用程序，包括温控程序和供水程序；顶层为用户界面
程序，显示水温、供水量及水质信息等。
2.主要控制逻辑实现
（1）温控程序
温控程序是整个系统的核心，其主要工作流程如下：
①初始化DS18B20传感器，设置PWM电压调节器的初始
占空比。
②定时采集DS18B20传感器数据，并根据控制算法计算
温度偏差，并输出PWM信号控制加热杆功率变化。
③根据设定的温度范围控制加热杆的开关，保证水温在
设定范围内。
（2）供水程序
供水程序主要负责控制水泵的启停和监测水位，其主要
工作流程如下：
①初始化电磁阀驱动程序，并设置电磁阀初始状态。
②定时监测水位传感器数据，从而控制水泵的启停。
③根据设定的供水量，控制电磁阀的开关，保证供水量
的精确控制。
三、结论
本文提出了一种基于STM32的智能饮水机的设计方案，
包括硬件设计和软件实现。
该设计方案采用了DS18B20和PWM电压调节器组成的温控系统和电磁阀组成的供水系统，
并融合了智能算法和分层控制结构，能够实现精确的水温、供水量和水质控制。