智能饮水机控制系统设计模板

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。

基于单片机饮水机智能控制系统饮水机是我们常见的日常用品之一，但在一些公共场所，如学校和办公室中，由于使用频繁，因此也容易产生一些安全隐患。

针对这些问题，开发一套基于单片机的饮水机智能控制系统，不仅可以提高饮水机的安全性能，还可以实现自动化控制，提高使用的便利性和舒适度。

系统框架硬件选型本设计采用基于单片机的控制方式，主要硬件选用如下：•采集模块：使用Inollux IVA-10302 液位传感器进行液位检测。

•控制核心：使用Silicon Labs EFM32 Giant Gecko Evaluation Kit进行控制。

•通讯模块：通过蓝牙模块进行手机和饮水机的通信，从而实现远程控制。

软件设计软件设计主要分为两部分：单片机程序和手机端程序。

•单片机程序：包括底层硬件驱动和应用层程序。

底层硬件驱动主要负责获取液位传感器读数，控制水阀开关；应用程序则通过一系列算法实现饮水机智能控制和数据的处理。

•手机端程序：主要用于用户使用，提供有关饮水机的信息，同时可以直接通过手机端和饮水机通信，实现远程控制。

系统功能液位检测智能饮水机的最重要的功能之一是获取水箱的实时液位信息，以便及时控制水阀，确保饮用者的安全。

为实现这一功能，本文采用了Inollux IVA-10302液位传感器进行液位检测。

实时监测液位高度，确保不会出现漏水或溢水的情况。

自动控制基于单片机的智能饮水机采用控制算法来控制水阀开关，实现自动控制。

基于流量传感器和液位监控，自动调节饮水机中水的流量，确保饮用者可以顺畅地饮用，同时充分利用水资源，避免浪费。

远程监控通过手机端APP，用户可以实时获取饮水机运行状态并进行远程控制。

用户可以通过手机APP发送指令，控制饮水机的操作，从而满足不同用户的个性化需求。

同时，用户还可以通过手机APP查看饮水机使用情况、水质等相关信息。

安全防护基于单片机的智能饮水机具有防止漏电、溢水、过热等多重安全防护功能。

通过设置一定的阀值和检测算法，确保饮用者的安全。

基于单片机饮水机温度控制系统的设计单片机饮水机温度控制系统设计方案一、引言饮水机已经成为我们生活中不可或缺的小家电之一，为我们提供方便快捷的饮水服务。

而饮水机的温度控制是其中的重要功能。

本设计方案旨在通过单片机控制饮水机的温度，使其能够根据用户的需求调节水温，并实现自动加热、保温等功能。

二、硬件设计1.传感器选择为了便于测量水的温度，我们选择了数字温度传感器DS18B20。

它具有高精度、数字输出等特点，非常适合用于温度测量。

2.电子元件选择为了控制水的温度，我们需要选择合适的电子元件。

常见的选择是采用电热丝进行加热，并通过温度传感器进行反馈控制。

此外，还需要选择适配器、继电器等元件来实现电路的驱动和控制。

3.软件设计通过单片机控制电热丝的加热，需要编程来实现。

根据设计需求，我们可以通过单片机的GPIO引脚来控制继电器的开关，进而控制电热丝的加热。

同时，还需要编写程序对传感器的数据进行采集和处理，并根据用户的需求进行温度控制和显示。

三、系统设计1.硬件连接将DS18B20温度传感器与单片机的相应引脚进行连接。

通过继电器将电热丝与单片机连接，并将适配器与电热丝进行连接。

2.软件设计首先，需要编写固件程序来实现单片机的控制。

程序的主要功能包括：（1）初始化引脚和串口，设置适配器的电压和继电器的模式；（2）通过串口接收用户输入的目标温度，并根据实际需求进行处理；（3）通过DS18B20温度传感器进行温度的采集，并将采集到的数据进行处理；（4）根据用户的目标温度和实际温度来控制继电器的开关，进而控制电热丝的加热；（5）通过串口将当前温度、目标温度等信息发送给用户。

四、系统实现1.硬件实现将选定的电子元件进行连接，并根据设计需求进行调试和调整，确保电路的正常工作。

2.软件实现五、系统测试1.系统功能测试通过对系统进行温度设置和测量，验证系统是否能够准确控制水的温度，并通过串口将相关信息显示给用户。

2.系统稳定性测试将饮水机长时间运行，并进行多次温度调节和测量，观察系统的稳定性和可靠性。

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。

摘要随着计算机技术的发展，单片机技术已成为计算机技术中的一个独特的分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。

过去经常采用模拟电路、数字电路实现的电路系统，现在相当大一部分可以用单片机予以实现，传统的电路设计方法已演变成软件和硬件相结合的设计方法。

在实际应用中，单片机经常要与各种传感器相结合组成一定的应用系统，以实现系统的自动检测与控制。

本文所设计的智能饮水机就是单片机结合传感器的一个简单应用。

该系统设计综合单片机以及电子技术理论，从生活实际出发，完善了饮水机的功能。

设计方案中，主要采用数字温度传感器DS18B20组成测温系统作为检测单元，并运用了AT89C52作为主机单元、 X5045EEPROM作为存储单元、HD7279芯片来管理键盘和显示器。

整个设计系统实现三个功能，即加热、对温度上下限的控制和定时加热。

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的测量和控制，具有较广泛的应用前景。

【关键词】温度采集 89C52 X5045 HD7279AbstractWith the development of computer technology, single-chip technology has become the computer technology in a unique branch, SCM applications are increasingly widespread, especially in the industrial control and instrumentation play an extremely intelligent important role. to achieve automatic control of a system to detect sensors often need to control the volume of industrial production in the modern automated production processes in particular, the use sensors to monitor and control the production process parameters, which makes the application of sensors is the extensive, it is no exaggeration to say that almost every project a modern, can not be separated from a variety of sensors. In this paper, drinking fountains designed by the smart sensor is the single-chip combination of a simple application.The system is an integrated single-chip design, as well as the theory of electronic technology, from the reality of life, improve the function of the drinking fountains. Design, mainly composed of digital temperature sensor 18b20 detection unit as a temperature measurement system and the use of the 89C52, x5045, hd7279, clock chips, such as 1302 integrated device. The design system of three functions, namely, heating the upper and lower limits of temperature control and heating time to time. Compared with the conventional drinking fountains, as a result of the use of the automatic detection and control of electronic design technologies to achieve better temperature measurement and control, with a wider range of applications.【Key Words】Temperature acquisition；89C52；X5045；HD7279目录1 绪论 ........................................................................... 错误!未定义书签。

基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计摘要随信息社会的到来，IC卡技术以其广泛的应用领域和巨大的产品市场成为我国信息产业的一大热点。

智能型水表、电表等民用产品相继进入到人们家庭，以及各种基于IC卡的收费系统也相继应用于机关，学校等公共场合，极大的改善了社会各个领域的服务质量和工作效率。

基于公共场所饮水收费难的课题，本文介绍了一种基于射频IC卡技术的智能饮水机系统的设计，并阐述了该系统的组成、工作原理以及相应的软硬件设计。

本文在了解了IC卡智能饮水机系统的现状和意义后，针对当前IC卡饮水机收费的要求和特点，设计了以STC12C5A32S2单片机为控制核心，以PHILIPS公司S50卡为信息载体的智能IC卡饮水机。

整个系统包括硬件的选择和制作、软件的设计和调试，以及系统的软件和硬件的联合调试。

硬件系统主要包括：单片机最小系统、LED 数码管显示、独立按键、IC卡读写、冷热水指示显示及出水显示等模块；软件系统包括：读写IC卡、键盘服务、报警、冷热水控制、显示等。

系统的软件和硬件的联合调试表明，各项指标都达到了预期的设想，能正常实现具体的系统功能。

关键字 STC12C5A32S2 MF-RC522 射频IC卡饮水机DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF THE SMART WATER DISPENSER BASED ON RFID CARDABSTRACTWith the advent of the information society, IC card technology has become a hot topic in China's information industry for its wide range of applications and a huge market. Smart water meter, meter, and other civilian products have entered our homes, and a various of payment system based on IC card have also used in offices, schools and other public places, greatly improved the quality of service and work efficiency in all areas of society. Based on the topic of water charges in public places difficulty, this paper presents a design of the smart water dispenser system based on radio frequency IC card technology, and explains the composition of the system, working principle and the corresponding design of the software and hardware.After having a better understanding of the IC Card Smart Water Dispenser System’s statue and significance, for requirements and characteristics of the current IC card water dispenser charging, this paper designed an IC Card Smart water Dispenser with STC12C5A32S2 as its control core and PHILIPS Company’s S50 card as its information carrier. The entire system includes hardware selection and production, software design and debugging, and system software and hardware co-debugging. Hardware system includes minimum microcontrollers system, LED digital display, independent keys, IC card reader, hot and cold water instructions and water display and so on. Software system includes IC card R/W, keyboard service, alarm, hot and cold water control and display and so on. System software and hardware co-debugging shows that all indicators have reached the desired vision and it can achieve specific system functions properly.KEY WORDS STC12C5A32S2 MF-RC522 non-contact IC card water dispenser目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.1.1 智能IC卡的简介 (1)1.1.2 IC卡饮水机出现的背景 (1)1.2 课题的意义 (2)1.3 本课题设计的主要工作和任务 (2)2 系统方案设计与实现 (4)2.1 IC卡选型 (4)2.2 读卡模块介绍 (4)2.3 总体方案论证 (5)2.3.1 各模块方案选择与论证 (5)2.3.2 总体方案确定 (7)3 系统硬件设计与实现 (8)3.1 电源模块 (8)3.2 数码管显示电路 (8)3.3 单片机最小系统电路 (9)3.4 MF-RC522读写模块 (10)3.4.1 MF-RC522芯片介绍 (10)3.4.2 MF-RC522模块工作原理 (13)3.4.3 读写模块的天线设计 (14)3.4.4 读写模块电路 (15)3.5 MF-RC522模块与单片机接口电路 (16)4 系统软件设计与实现 (17)4.1 软件设计环境 (17)4.2 主程序的设计 (18)4.3 读/写卡程序设计 (20)4.3.1 S50卡数据存储结构介绍 (20)4.3.2 MF-RC522命令寄存器及指令说明 (22)4.3.3 读/写卡程序流程图 (25)4.4 系统外围基本电路程序的设计 (27)4.4.1 显示程序设计 (27)4.4.2 键盘程序设计 (27)5 系统调试 (29)6 结束语 (30)致谢 (31)参考文献 (31)附录 (32)附录1 电路原理图 (32)附录2 电路PCB图 (33)附录3 设计实物图 (34)1 绪论1.1 课题研究的背景1.1.1 智能IC卡的简介随着社会的进步和现代化程度的不断提高，人类所拥有的信息种类和数量都在成倍增加，人们每天都要处理许多与个人有关的信息，如购物、打电话、交水费、电费、到银行存款取款等，这样就需要携带多种票证、现金、单据，给人们带来极大的不便和不安全感。

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。

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。

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。