基于单片机智能饮水机/智能热水壶

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概述    

       基于单片机的智能饮水机系统通过嵌入式技术实现水温控制、水量监测及用户交互功能。系统采用STM32系列单片机作为主控单元，结合温度传感器、水位传感器和继电器模块，实时监测水温与水位状态，精确调节加热温度，确保水温稳定在设定范围。用户可通过按键设定温度模式，系统支持定时加热、缺水报警功能。为提升安全性，设计包含防干烧保护和儿童锁机制，确保设备在异常情况下自动断电。无线通信模块（如Wi-Fi或蓝牙）实现远程监控与操作，方便用户通过手机APP查看状态或调整参数。实验结果表明，该系统具备响应速度快、控制精度高、能耗低等特点，适用于家庭、办公室等场景，具有较高的实用价值和市场推广潜力。

       

一、功能选择指南

优先选择符合自己功能要求的版本，如果没有具体明确要求，可参考下面选择

  • 简单版本：版本64-4
  • 蓝牙版本：版本64-3、64-9
  • WIFI版本：版本64-8
  • 推荐版本：版本64-3

每个版本有实物实现参考价格，供大家参考。大家可根据功能来自己动手，嫌麻烦需要实物的话，文末。

版本价格元
64-4208
64-6308
64-3358
64-5328
64-8308
64-9408
64-10388
64-102358

二、系统核心组成

模块功能说明常用器件
主控单元数据处理与逻辑控制STM32F103C8T6、STC89C52RC
报警模块参数异常报警蜂鸣器
传感模块传感器测量DS18B20，水位
显示模块动态显示当前信息LCD1602、OLED
按键模块手动设置和控制独立按键
通信模块可以和手机进行数据通信ESP8266（WIFI）、蓝牙模块
通信接口与传感器接口通信UART、IIC、ADC、GPIO
电源接口整个系统的供电5V-USB供电

三、版本详细功能

版本64-4：STM32单片机+温度检测+防干烧+常温/加热模式+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值

5.   按键设置模式（加热模式、常温模式），设置温度阈值

6.   按下按键水泵出水，松开停止

7.   加热模式：水温低于设置的温度，开启加热片模拟加热

版本64-6：STM32单片机+红外感应+防干烧+自动/手动模式+温度检测+出水量设置+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值

5.   按键切换模式，设置温度上下限

6.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

8.   手动模式下，红外避障感应是否有杯子，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

9. 自动模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

版本64-3：STM32单片机+ 蓝牙传输APP+红外感应+防干烧+自动/手动模式+温度检测+出水量设置+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示 

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值

5.   按键切换模式，设置温度上下限

6.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

8.   手动模式下，红外避障感应是否有杯子，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

9.   自动模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

10. 通过蓝牙模块把当前的数据传输到手机APP端显示，同时可以控制

版本64-5：STM32单片机+儿童锁+红外感应+防干烧+自动/手动模式+温度检测+出水量设置+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值，童锁标志

5.   按键切换模式，设置温度上下限

6.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

8.   接水前长按按键3s解锁，无操作20s后上锁或出水后自动上锁，该功能防止误触烫伤

9.   手动模式下，红外避障感应是否有杯子，解锁后，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

10. 自动模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，解锁后，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

版本64-8：STM32单片机+ WIFI传输APP+温度检测+防干烧+常温/加热模式+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值

5.   按键切换模式，设置温度上下限

6.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

8.   手动模式下，红外避障感应是否有杯子，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

9.   自动模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

10. 通过WIFI模块把当前的数据传输到手机APP端显示，同时可以控制

版本64-9：STM32单片机+蓝牙传输APP+儿童锁+红外感应+防干烧+自动/手动模式+温度检测+出水量设置+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值，童锁标志

5.   按键切换模式，设置温度上下限

6.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

8.   接水前长按按键3s解锁，无操作20s后上锁或出水后自动上锁，该功能防止误触烫伤

9.   手动模式下，红外避障感应是否有杯子，解锁后，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

10. 自动模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，解锁后，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

11. 通过蓝牙模块把当前的数据传输到手机APP端显示，同时可以控制

版本64-10：STM32单片机+多种加热模式+红外感应+防干烧+自动/手动模式+温度检测+出水量设置+加热片加热+水泵出水+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示

1.   STM32单片机为控制核心

2.   DS18B20检测当前饮水机水温

3.   水位传感器检测是否有水，无水情况蜂鸣器声光报警提醒加水

4.   内置多种模式选择（常温/咖啡/泡茶/冲牛奶/自定义，不同模式加热的温度不同）

5.   LCD1602液晶显示当前水温和模式，水温阈值

6.   按键切换模式，设置温度上下限

7.   水温低于设置的温度下限，开启加热片模拟加热，高于上限停止

8.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置

9.   手动出水模式下，红外避障感应是否有杯子，按出水按键水泵出水，松开出水按钮，水泵停止

10.   自动出水模式下，选择出水量200/300/400/500ml后，红外感应到杯子，按一下出水按键，水泵出水，到时间后自动停止出水

版本64-102：STM32单片机+红外感应+水位测量防干烧+温度检测+时间+加热+水泵补水+水泵出水+报警提示+OLED显示

1.   STM32F103C8T6单片机为控制核心

2.   OLED液晶显示当前水温/时间/水位

3.   DS18b20检测当前饮水机水温

4.   按键设置温度上限和下限，水位上下限

5.   按键设置温度区间，当温度低于下限，继电器1闭合进行加热，温度高于上限继电器1断开停止加热，实现水温控制

6.   水位传感器检测当前饮水机水位，如果水位低于下限，蜂鸣器报警，继电器2打开，模拟补水，高于上限后停止补水  

7.   红外感应模块感应当前区域是否有杯子放入指定位置，感应到有杯子，按按键，水泵工作出水，未感应到杯子，按按键水泵不工作

8.   通过DS1302时钟获取时间日期，并显示到屏幕上

四、题外话

大家在开题时注意事项⚠️

  1. 过于简单（工作量不足，没得写）

    • ❌ 错误示例：基于单片机的流水灯设计

    • ✅ 解决方案：叠加创新模块，如“基于单片机的智能病房灯控系统（含人体感应+APP远程控制）”。

  2. 过于宽泛（无法聚焦）

    • ❌ 错误示例：“基于单片机智能家居系统设计”

    • ✅ 解决方案：限定场景与核心功能，如“基于STM32单片机的独居老人居家安全监测系统（跌倒检测+燃气报警）”。

  3. 缺乏硬件创新（纯软件模拟）

    • ❌ 错误示例：Proteus仿真实现温度监控（无实物）

    • ✅ 解决方案：须包含硬件搭建，优先选择传感器+执行器组合（如DHT11温湿度采集+继电器控制加湿器）。

  4. 技术路线模糊

    • ❌ 错误示例：“用单片机做一个机器人”

    • ✅ 解决方案：明确技术点，如“STM32+OpenMV的视觉追踪小车+PID电机控制+颜色识别”。

        如果自己有时间有能力的话，最好自己亲自动手做，这样对整个功能系统了解深入，也能发现新思路，当然不想动手，来个现成的成品还带资料（内容见下图），文末，也欢迎广大合作伙伴加入。

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