设计说明书
总字数：23000+
摘 要
本设计采用STM32F103C8T6单片机作为核心控制器，拥有加热功能，显示功能，自动搅拌功能，喝水提醒功能，水量统计功能，语音控制功能，手机控制功能。通过防水式DS18B20传感器实时监测杯中水温，并根据设定的最小和最大值自动控制加热。利用YW-J液位检测模块检测杯内水的剩余量，当液位值为0时，停止加热，并计算总饮水量。通过SU-03T语音识别模块实现语音控制加热、搅拌和定时开关。用户可通过按键设定各阈值和喝水间隔时间，并通过OLED显示屏查看数据。系统还配备4G无线通信模块，将数据传输至手机端，实现远程参数设置和控制。
该多功能便携保温杯能够根据用户设定自动调节水温，提供舒适的饮水体验。定时提醒功能帮助用户养成规律饮水习惯，促进健康。语音控制和远程控制功能提高了使用的便捷性，适合不同场景和用户群体。该系统适用于家庭、办公室和旅行等多种场合，具有较高的实用性和推广价值，对于推动饮水设备的智能化发展具有重要意义。
关键词：多功能保温杯；STM32单片机；语音识别；无线通信
Abstract
This design adopts STM32F103C8T6 controller as the core controller, It has heating function, display function, automatic stirring function, drinking reminder function, water volume statistics function, voice control function, mobile phone control function.monitors the water temperature in the cup in real time through the waterproof DS18B20 sensor, and automatically controls the heating according to the set minimum and maximum values. The YW-J liquid level detection module was used to detect the remaining amount of water in the cup. When the liquid level was 0, heating was stopped and the total water intake was calculated. Voice control heating, stirring and timing switches are realized through the SU-03T speech recognition module. Users can set each threshold and water interval by pressing the keys and view the data through the OLED display. The system is also equipped with a 4G wireless communication module to transmit data to the mobile phone for remote parameter setting and control.
The multi-functional portable thermos cup can automatically adjust the water temperature according to the user’s setting, providing a comfortable drinking water experience. The regular reminder function helps users develop regular drinking habits and promote health. Voice control and remote control functions improve the convenience of use, and are suitable for different scenarios and user groups. The system is suitable for many occasions such as home, office and travel, which has high practicability and promotion value, and is of great significance to promote the intelligent development of drinking water equipment..
Key words: Multi-functional thermos cup; STM32 single-chip microcomputer; voice recognition; wireless communication
目 录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内现状
1.2.2 国外现状
1.3 本文研究内容
1.3.1 论文结构
1.3.2 研究方法及手段
2 系统分析
2.1可行性分析
2.1.1 经济可行性分析
2.1.2 技术可行性分析
2.1.3 操作可行性分析
2.2需求分析
2.2.1 关键技术
2.2.2 业务流程分析
2.2.3 功能需求分析
2.2.4 性能需求分析
2.2.5 将来可能提出的需求分析
3 系统设计
3.1 架构设计
3.2 功能模块设计
3.2.1 单片机主控模块
3.2.2 液位检测模块
3.2.3 温度检测模块
3.2.4 语音识别模块
3.2.5 4G无线通信模块
3.2.6 OLED显示模块
3.2.7 按键模块
3.3 硬件设计
3.3.1 单片机主控模块的电路设计
3.3.2 液位检测模块电路设计
3.3.3 温度检测模块电路设计
3.3.4 语音识别模块电路设计
3.3.5 4G无线通信模块电路设计
3.3.6 OLED显示模块电路设计
3.3.7 按键电路模块设计
3.4 软件设计
3.4.1 系统主流程模块设计
3.4.2 液位检测模块流程设计
3.4.2 温度检测模块流程设计
3.4.3 语言识别模块流程设计
3.4.4 4G无线通信模块流程设计
3.4.5 OLED显示模块流程设计
3.4.6 按键模块流程设计
4 系统实现
4.1 开发环境
4.2 功能模块实现
4.2.1 单片机主控功能模块
4.2.2 液位检测功能模块
4.2.3 温度检测功能模块
4.2.4 语音识别功能模快
4.2.5 4G无线通信功能模块
4.2.6 OLED显示功能模块
4.2.7 按键功能模块
5 系统测试
5.1硬件测试
5.2 软件测试
5.3 联合测试
5.4 测试结论
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录一：元器件清单
附录二：原理图
附录三：实物图
致谢
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