摘 要近年来科技发展迅速，各种智能化设备层出不穷，人们对于日常生活所使用的家电也有了更高的要求。传统饮水机存在功能单一、热水反复加热、易烫伤等问题，无法满足人们提高生活品质的要求。目前，大多数智能饮水机只是对传统饮水机的改造，而对于用户使用时浪费电力方面的问题并没有考虑。因此，设计一款节能、健康且方便实用的饮水机是现在急需解决的问题。针对以上所提出的问题，本文设计了一款智能饮水机系统，本系统主要由液晶显示、水温检测、水位检测、按键设置、人体检测等模块组成。用户在使用时可以选择三种饮水机模式，能够满足不同的饮用需求。系统能够实现水温的实时检测显示、水位的实时检测显示、温度控制、工作时段控制等功能。经过系统测试，本系统能够实现预定的所有功能，而且操作简单、实用性强，适用于家庭、图书馆、高校等环境。本系统稳定、性价比高，具有广阔的发展前景。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 1
1.3研究目的和意义 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究意义 2
1.4全文组织结构 2
第2章 智能饮水机系统的总体方案设计 4
2.1智能饮水机系统的需求分析 4
2.1.1系统概述和系统特点 4
2.1.2系统功能需求 4
2.2系统总体设计方案 5
2.3智能饮水机系统的器件选型 6
第3章 智能饮水机系统的硬件设计 9
3.1智能饮水机系统的硬件电路设计 9
3.2智能饮水机系统硬件功能模块设计 9
3.2.1自动供水电路模块 9
3.2.2温度控制电路模块 10
3.2.3水位检测电路模块 10
3.2.4显示电路模块 11
第4章 智能饮水机系统软件设计 12
4.1智能饮水机软件设计思路 12
4.2智能饮水机系统的各个模块功能软件设 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
计 12
4.2.1温度检测子程序 12
4.2.3水位检测子程序 13
4.2.4人体检测子程序 14
4.2.5显示功能子程序 15
4.2.6按键设置功能子程序 16
4.2.7智能饮水机系统主程序 18
第5章 系统实物焊接和测试 20
5.1智能饮水机系统PCB制作 20
5.2智能饮水机系统实物焊接 20
5.3智能饮水机系统的程序调试及烧写 21
5.4智能饮水机系统功能调试 22
5.4.1 LCD12864液晶显示功能调试 22
5.4.2按键模块功能调试 22
5.4.3温控模式功能调试 23
5.4.4节能功能调试 24
5.4.5定时开关机功能调试 24
5.4.6水位检测功能调试 24
5.5出现的问题及解决的办法 25
第6章 总结与展望 26
6.1总结 26
6.2展望 26
附 录 27
参考文献 29
致 谢 30
第1章 前言
1.1研究背景
自从饮水机进入中国市场以来，饮水机的使用逐渐普及。目前市场上所销售的传统饮水机广泛用于各大高校、办公场所和家庭，这些饮水机只具备简单的加热功能，功能单一，无法对饮水机进行操作；人们使用时经常忘记关闭饮水机，饮水机会频繁加热，而反复加热的水会产生亚硝酸盐，对人体的危害很大，不符合人们对健康生活的要求。针对传统饮水机功能单一、水温无法控制、耗电量大、反复烧水等问题，本文设计了一款智能饮水机系统来解决上述问题。
1.2国内外研究现状
随着我国经济不断发展，国民收入不断增加，人们已经不再满足最基本的生活需求，开始追求更好的生活，因此设计出一种智能化的饮水机替换传统的饮水机，会有很大的市场。目前，智能饮水机已经成为了人们选择饮水机时必要的选择，在很多家庭、办公场所、高校等均引进了智能饮水机设备 [13]。
1.2.1国外研究现状
近年来，世界各国科技进步迅速，国外的智能电子产品也相继出现，智能饮水机也不例外。在国外智能饮水机的使用已经普及，智能饮水机的种类很多。国外的智能饮水机相对于国内的智能饮水机功能完善，设备更加先进，同样具有强大的市场竞争力，但是价格也更加高昂，在一定程度上忽略了节能的问题，因此并不适合国内高校、办公场所及家庭的使用[4]。
1.2.2国内研究现状
实现生活的智能化，是现在社会的一个趋势，智能化的社会将会使我们的生活更加方便，更加人性化。同时，智能化也可以让我们的资源得到有效的利用，达到节能环保的目的，智能饮水机的研制很好的实现了上述功能。功能的实用性、方便性成为了人们在选择智能饮水机时的一个重要参考。王心琪等设计的基于STM32的智能饮水机系统能够实现定时开启、关闭饮水机的功能，在一定程度上实现了节能的目的，但是饮水机在正常工作的状况下，并没有相应的节电模式[5]。王应军等基于单片机的智能饮水机的设计，主要针对桶装饮用水费用高及更换麻烦的问题，但是没有设计饮水机的使用功能[6]。朱奎林设计的家用智能饮水机，主要针对“千滚水”的问题，避免重复对水加热，产生对人体有害的物质。缺点是人们在使用时无法根据使用习惯设置水的温度[7]。赵杰和谢文娣的基于多传感器的智能饮水机设计能够通过人体红外感应模块检测室内是否有人在活动，从而使饮水机实现自动开、关机的功能，进而达到了节能的目的并且避免了“千滚水”的现象[8]。马吉明的智能饮水系统的设计，加入了温度检测模块，能够实现对水温的实时显示，人们在使用时直观的观察到热水的温度，避免烫伤[9]。胡斌的基于超低功耗的智能饮水机系统设计能够实现保温的功能，使水温保持在一定范围之内使人们可以根据实际需求自行设定温度，极大的方便了人们的日常生活，但在长时间不使饮水机的情况下，造成了电力的浪费[10]。
综上所述，设计一款低功耗、节能省电、价格适中的智能饮水机成为了我们现在需要解决的问题[1113]。通过对国内外智能饮水机的研究发现，很少有将饮水机的多种模式全部包含的智能饮水机系统，因此，本文设计了一款具有智能节电、温控加热、定时开关三种模式的智能饮水机。本设计在传统饮水机的基础上，增加了实时显示水位、感应延时自动接水、温度控制、饮水机时钟等功能。还能够通过设置按键选择智能节电模式，当超过设定时间没有检测到热水阀接水时，系统关闭温控加热功能，停止加热，达到节能的目的。该系统能够在满足人们方便使用饮水机的同时还可以实现节能的功能，因此，这样一款智能饮水机系统具有广阔的市场和发展前景，使更多的办公场所、家庭使用本智能饮水机系统。

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