**单片机设计介绍，基于STM32单片机的智能水杯控制设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于STM32单片机的智能水杯控制设计概要如下：

一、系统概述

本设计以STM32单片机为核心控制器，结合温度传感器、液位传感器、显示模块、无线通信模块等，设计一款智能水杯控制系统。该系统能够实时监测水杯中的温度和水量，并根据用户需求进行智能提醒和控制。同时，系统还具备与手机APP进行无线通信的功能，方便用户远程查看和控制水杯状态。

二、系统组成

STM32单片机：作为系统的核心控制器，负责接收和处理各传感器模块的数据，执行控制逻辑，并控制其他模块的工作状态。
温度传感器：用于实时监测水杯中的温度，并将温度数据发送给STM32单片机进行处理。
液位传感器：用于检测水杯中的水量，并将水位信息发送给STM32单片机。
显示模块：用于实时显示水杯的温度、水量等信息，方便用户了解当前的水杯状态。
无线通信模块：支持蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术，实现与手机APP的通信，方便用户远程查看和控制水杯状态。
三、工作原理

STM32单片机通过温度传感器和液位传感器实时监测水杯中的温度和水量，并将数据存储在内部存储器中。
根据预设的阈值或用户需求，STM32单片机判断当前水杯状态是否需要进行提醒或控制。
如果需要提醒用户，STM32单片机通过显示模块显示相应的提示信息，如“水温过高”、“水量不足”等。
同时，STM32单片机通过无线通信模块将水杯状态信息发送给手机APP，方便用户远程查看和控制。
用户可以通过手机APP设置水杯的温度阈值、水量阈值等参数，并实时接收水杯状态提醒信息。
四、设计特点

智能化：系统能够实时监测水杯的温度和水量，并根据用户需求进行智能提醒和控制。
实时性：系统能够实时显示水杯的状态信息，方便用户随时了解水杯情况。
远程监控：系统支持无线通信技术，用户可以通过手机APP远程查看和控制水杯状态。
可扩展性：系统可以根据实际需求添加更多的传感器和功能模块，实现更加丰富的功能。
五、应用前景

基于STM32单片机的智能水杯控制系统具有广泛的应用前景。随着智能家居产品的普及和人们对生活品质的追求，智能水杯作为一种方便、实用的智能家居产品，将会受到越来越多人的欢迎。该系统不仅可以提供基本的温度和水量监测功能，还可以结合其他智能设备实现更加丰富的应用场景，如智能饮水提醒、健康饮水管理等。

二、功能设计

1、LCD1602液晶实时显示水温、电导率（TDS）和称重传感器检测的重量（0-5KG）

2、将液晶显示的数据通过蓝牙模块实时上传到手机蓝牙APP。

3、当温度且TDS在适宜范围（范围卖家定），则系统给手机app发送信息：Qing He Shui。

4、将GPS信号采集的经纬度信息实时上传到手机蓝牙app。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25