【STM32项目开源】STM32单片机智能饮水机控制系统
目录
一、设计背景和意义
1.1设计背景：
1.2设计意义：
二、实物展示
三、硬件功能介绍
2.1 硬件清单：
2.2 功能介绍：
四、软件设计流程图
五、硬件PCB展示
六、软件主函序展示
七、单片机实物资料
资料获取 查看主页介绍：兆龙电子单片机设计
一、设计背景和意义
1.1设计背景：
在物联网与智慧家居快速发展的当下，传统饮水机控制系统存在诸多局限。多数饮水机设备仍依赖手动操作，缺乏水质监测与智能化控制能力，既无法根据水质状况和用户需求自动调节，也难以满足精细化饮水需求。随着人们对使用体验、能耗控制要求提升，单一控制模式已不适用。
现有智能饮水机方案常存在功能割裂问题，远程调控、水质监测、使用场景适配等功能未能有效整合，且成本较高难以普及。基于此，本设计以 STM32F103C8T6 为核心，融合多传感器与语音控制技术，构建低成本、高集成度的智能语音饮水机控制系统，以解决传统饮水机控制的智能化不足问题。
1.2设计意义：
本设计通过整合多种监测与语音调控技术，具有多重实用价值。从使用体验看，提供远程、按键、APP、语音指令等多元控制方式，满足不同场景下的饮水需求，尤其使用场景适配与自动调节功能提升了使用便捷性。
从节能角度，借助水质监测与用户使用习惯实现按需运行，避免无效能耗，符合绿色家居理念。从技术层面，探索了 STM32 微控制器与语音识别模块协同工作的实现方式，为低成本智能饮水机系统开发提供了可参考的集成方案，推动智能饮水机技术的普及应用，具有较好的实践与推广价值。
二、实物展示
下方为实物演示视频
【开源】基于STM32单片机智能饮水机系统
下方为实物展示图片
三、硬件功能介绍
2.1 硬件清单：
- STM32F103C8T6最小系统
- OLED显示
- DHT11温湿度传感器
- 继电器控制电路
- 水泵
- 加热片
- 非接触式水位传感器
- JDY-31-SPP蓝牙模块
2.2 功能介绍：
（1）使用STM32F103C8T6最小系统板作为主控单元
（2）自动模式下，防水式DS18B20监测水温，温度小于设置最小值，进行自动加热，直到加热到最大值时停止
（3）自动模式下，液位传感器检测水位，如果水位低于最低的，则启动水泵加水，直到加到高水位触发模块
（4）按键设置温度上下限
（5）在手动模式下，按键可以手动开启或关闭水泵，加热
（6）OLED显示屏显示测量值，当前模式
（7）手机APP，通过蓝牙接收温度数据以及手动控制加热和加水操作
四、软件设计流程图
五、硬件PCB展示
六、软件主函序展示
#include "sys.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "delay.h"
#include "gpio.h"
#include "key.h"
#include "oled.h"
#include "usart.h"
#include "ds18b20.h"
#include "Timer.h"/**********************************
变量定义
**********************************/
uint8_t key_num = 0; //按键扫描标志位
uint8_t flag_display = 0; //显示界面标志位
uint32_t time_num = 0; //10ms计时
short temp_value = 0; //温度值
u16 temp_max = 40; //温度最大值
u16 temp_min = 25; //温度最小值
extern uint8_t usart1_buf[256]; //串口1接收数组
char display_buf[32]; //显示缓存区
u8 flag_mode = 0; //模式标志位
u8 JS_flag=0,JR_flag=0;
volatile uint32_t timer_tick = 0;
u8 Set_display=0;//设置显示
unsigned char SendString[10]; //向蓝牙发送的显示信息
extern uint8_t Serial_RxFlag;
unsigned char Tim_flag=0;
/**********************************
函数声明
**********************************/
void Key_function(void); //按键函数
void Monitor_function(void); //监测函数
void Display_function(void); //显示函数
void Manage_function(void); //处理函数/****
******* 主函数
*****/
int main(void)
{NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置中断优先分组
Delay_Init(); //延时初始化
Gpio_Init(); //IO初始化
Key_Init(); //按键初始化
Oled_Init(); //OLED初始化
Oled_Clear_All(); //清屏
Usart1_Init(9600); //串口1初始化
Timer_Init(); //定时器初始化
while(1){
Key_function(); //按键函数
Monitor_function(); //监测函数
Display_function(); //显示函数
Manage_function(); //处理函数time_num++; //计时变量+1
Delay_ms(10);
if(time_num %10 == 0)LED_SYS = ~LED_SYS;
if(time_num >= 5000){time_num = 0;}}
}
void TIM2_IRQHandler(void)
{
static uint16_t ms100 =0;
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET){timer_tick++;ms100++;if (ms100 >= 500){ms100 = 0;Tim_flag = 1;}
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);}
}
/****
*******按键函数
*****/
void Key_function(void)
{key_num = Chiclet_Keyboard_Scan(0); //按键扫描
if(key_num != 0) //有按键按下{
switch(key_num){
case 1: //按键1，切换设置界面
if(Set_display==0){ LED=~LED;flag_display++;
if(flag_display >= 2){flag_display = 0;}
if(flag_display == 1){JS = 0;JR = 0;}
Oled_Clear_All(); //清屏}
else{Set_display++;
if(Set_display>2)Set_display=1;}break;case 2: //按键2
if(Set_display==0){
switch(flag_display){
case 0: //界面0：break;
case 1: //界面1：JS_flag++;JS_flag%=2;break;
default:
break;}}
else{
switch(Set_display){
case 1:
if(temp_max < 99)temp_max++;break;
case 2:
if(temp_min < temp_max)temp_min++;break;
default:
break;}}
break;case 3: //按键2
if(Set_display==0){
switch(flag_display){
case 0: //界面0：break;case 1: //界面1：JR_flag++;JR_flag%=2;break;default:
break;}}
else{
switch(Set_display){
case 1:
if(temp_max > temp_min+1)temp_max --;break;
case 2:
if(temp_min > 0)temp_min --;break;
default:
break;}}
break;
case 11: //按键1，切换设置界面Set_display=1;
Oled_Clear_All(); //清屏
break;
case 12: //按键1，切换设置界面
if(Set_display!=0){Set_display=0;
Oled_Clear_All(); //清屏}
break;
/*case 2: //按键2switch(flag_display){case 0: //界面0：break;case 1: //界面1：if(temp_max < 99)temp_max++;break;case 2: //界面2：if(temp_min < temp_max)temp_min++;break;default:break;}break;case 3: //按键3switch(flag_display){case 0: //界面0：break;case 1: //界面1：if(temp_max > temp_min+1)temp_max --;break;case 2: //界面2：if(temp_min > 0)temp_min --;break;default:break;}break;*/
default:break;}}
}/****
*******监测函数
*****/
void Monitor_function(void)
{
if(flag_display == 0) //测量界面{
if(time_num % 10 == 0) //获取数据{temp_value = DS18B20_Get_Temp();} }
}/****
*******显示函数
*****/
void Display_function(void)
{if(Set_display==1){
Oled_ShowCHinese(1,0,"设置温度最大值");
if(time_num % 5 == 0){
sprintf(display_buf,"%d ",temp_max);
Oled_ShowString(2, 7, display_buf);}
if(time_num % 10 == 0){
Oled_ShowString(2, 7, " ");}}else if(Set_display==2){Oled_ShowCHinese(1,0,"设置温度最小值");
if(time_num % 5 == 0){
sprintf(display_buf,"%d ",temp_min);
Oled_ShowString(2, 7, display_buf);}
if(time_num % 10 == 0){
Oled_ShowString(2, 7, " ");}}
else{switch(flag_display) //根据不同的显示模式标志位，显示不同的界面{
case 0: //界面0：Oled_ShowCHinese(1, 1, "智能饮水机系统");
Oled_ShowCHinese(2, 0, "模式：自动");
Oled_ShowCHinese(3, 0, "温度：");
sprintf(display_buf,"%d.%dC ",temp_value/10,temp_value%10); //显示温度的值
Oled_ShowString(3, 6, display_buf);
break;case 1: //界面0：
Oled_ShowCHinese(1, 1, "智能饮水机系统");
Oled_ShowCHinese(2, 0, "模式：手动");
Oled_ShowCHinese(3, 0, "水泵：");
Oled_ShowCHinese(4, 0, "加热：");
if(JS_flag==1){
Oled_ShowCHinese(3, 3, "开");JS = 1;}
else{
Oled_ShowCHinese(3, 3, "关");JS = 0;}
if(JR_flag==1){
Oled_ShowCHinese(4, 3, "开");JR = 1;}
else{
Oled_ShowCHinese(4, 3, "关");JR = 0;}
break;
default:break;}}
}/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
if(Set_display==0){
if(flag_display == 0) //测量界面{
if(flag_mode == 0) //自动模式{
if(temp_value < temp_min*10){JR = 1;}
else if(temp_value > temp_max*10){JR = 0;}if(YW1 == 1) {JS = 1;Beep=1;}
elseBeep=0;
if(YW2 ==0){JS = 0;}}}
elseBeep=0;}
else //设置界面{JS = 0;JR = 0;}
}
七、单片机实物资料
