设计简介：
项目名：水杯（实物）
项目编号：mcuclub-dz-335
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过防水式DS18B20测得水杯中水温，当温度高于最大值或低于最小值，则进行制冷或加热
2、通过水位检测模块检测水位值，当水位值为0时，不进行加热或制冷
3、通过舵机模拟开关杯盖，当加热或制冷时，如果想要打开杯盖，则语音提醒正在加热或制冷中，无法打开
4、通过按键设置各阈值、手动开关杯盖、手动加热或制冷
5、通过显示屏显示测量值
6、通过WIFI模块将测量数据发送到手机端，手机端可以设置阈值、控制开关杯盖、加热或制冷、设置间隔提醒喝水时间（时间到后，语音播报“喝水时间到”）
总字数：14858
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基于物联网的智能保温杯控制系统设计
摘 要
智能保温杯在日常生活中得到了广泛的应用，它们可以保持饮用水的适宜温度，提供便利和舒适。然而，传统的保温杯通常只具备基本的保温功能，缺乏智能控制和远程管理的特性。随着物联网技术的不断发展，将其应用于保温杯可以为用户带来更多便捷和智能化的功能。
本研究旨在设计一种基于物联网的智能保温杯控制系统，利用STM32F103C8T6单片机作为核心控制器。系统的具体功能如下：首先，系统使用防水式DS18B20传感器来监测水杯中的水温。当水温高于设定的最大值或低于最小值时，系统将自动启动制冷或加热功能，以维持水温在合适的范围内。其次，系统还集成了水位检测模块，用于检测水位值。当水位值为0时，系统将禁止加热或制冷，以防止对杯子内部的干烧或过度制冷。第三，系统使用舵机模拟开关杯盖的功能。当加热或制冷过程中，如果用户尝试打开杯盖，系统会通过语音提醒用户当前处于加热或制冷状态，无法打开杯盖。此外，系统还提供了按键设置各种阈值的功能，允许用户手动控制杯盖的开合，以及手动启动加热或制冷操作。系统配备了显示屏，用于实时显示水温和其他测量值。
最后，系统通过WIFI模块将测量数据发送到手机端，用户可以在手机上设置阈值、远程控制开关杯盖、启动加热或制冷，以及设置定时提醒喝水的功能。当提醒时间到达时，系统将通过语音播报提示用户”喝水时间到”。
这一智能保温杯控制系统将为用户提供了更便捷的杯子使用体验，确保饮用水始终处于适宜的温度范围，并通过物联网技术与手机端互联，提供了更多的便捷功能和控制选项。
关键词：物联网；智能保温杯；STM32F103C8T6；温度控制；水位检测；远程控制
Abstract
The smart thermos bottle has been widely applied in daily life, maintaining the suitable temperature of drinking water, providing convenience and comfort. However, traditional thermos bottles typically only offer basic thermal insulation and lack intelligent control and remote management features. With the continuous development of Internet of Things (IoT) technology, applying it to thermos bottles can offer users more convenience and smart functions.
This study aims to design an IoT-based smart thermos bottle control system, using the STM32F103C8T6 microcontroller as the core controller. The specific functions of the system are as follows:First, the system utilizes a waterproof DS18B20 sensor to monitor the water temperature inside the thermos bottle. When the temperature exceeds the preset maximum or falls below the minimum value, the system will automatically initiate cooling or heating functions to maintain the water temperature within the appropriate range.Second, the system integrates a water level detection module to monitor the water level. When the water level is at 0, the system will prevent heating or cooling to avoid dry heating or excessive cooling inside the bottle.Third, the system employs a servo motor to simulate the opening and closing of the bottle’s lid. During the heating or cooling process, if the user attempts to open the lid, the system will provide a voice reminder that it is currently in a heating or cooling state and cannot be opened.Furthermore, the system offers functions for setting various thresholds through buttons, allowing manual control of the lid’s opening and closing, as well as manual initiation of heating or cooling operations. The system is equipped with a display screen to provide real-time display of water temperature and other measurements.Finally, the system uses a Wi-Fi module to send measurement data to a mobile device. Users can set thresholds, remotely control the lid’s opening and closing, initiate heating or cooling, and set timed reminders to drink water via their mobile devices. When the reminder time arrives, the system will deliver a voice prompt saying, “It’s time to drink water.”
This smart thermos bottle control system provides users with a more convenient drinking experience, ensuring that the drinking water remains within the ideal temperature range. By connecting to the mobile device through IoT technology, it offers greater convenience and control options.
Keywords: IoT; smart thermos bottle; STM32F103C8T6; temperature control; water level detection; remote control.
目 录基于物联网的智能保温杯控制系统设计
摘 要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景及其研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标
2.系统方案设计
2.1 整体方案设计
2.2 主要器件选型选择
2.2.1 主控芯片方案选择
2.2.2 水温检测模块方案选择
2.2.3 水位检测模块方案选择
2.2.4 显示模块方案选择
3 硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
3.2 水温检测模块电路
3.3 水位检测模块电路
3.4 显示模块电路
3.5 语音输出模块电路
3.6 继电器模块电路
3.7 独立按键模块电路
3.8 舵机模块电路
3.9 WIFI模块电路
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 舵机模块子流通
4.5 OLED显示流程设计
4.6 WiFi模块子流程设计
5 实物调试
5.1 实物总体设计
5.2 水温测控实物测试
5.3 水位测控实物测试
5.4 WIFI远程测控实物测试
总结与展望
参考文献
致谢
附录
附录A：原理图
附录B：PCB
附录C：主程序