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编号：
CJ-51-2021-020
设计简介：
本设计是基于单片机的盲人专用水杯系统，主要实现以下功能：
- 可通过按键切换模式；
- 可通过称重模块检测水的重量；
- 可通过语音模块播报温度和水位；
- 可通过定时器提醒吃药时间；
标签：51单片机、LCD1602、称重模块、语音播报
题目扩展：智能水杯。
中控部分
- 核心控制器：采用STC89C52单片机，负责接收输入部分的数据，经过内部处理后，控制输出部分的动作。
输入部分
- DS18B20温度检测模块：用于检测当前的温度值。
- 重量检测模块：用于检测当前的水量值。
- 独立按键：包括三个独立按键，用于切换界面和设置阈值等。
- 供电电路：为整个系统提供电力支持。
输出部分
- LCD1602显示模块：用于显示测量值和设置阈值等。
- 继电器控制加热片：当温度小于设置最小值时，加热继电器闭合，进行加热。
- 继电器控制制冷片：当温度大于设置最大值时，制冷继电器闭合，进行制冷。
- 蜂鸣器：用于按键提示音。
- 语音模块：用于各状态下的语音提示，提供盲人用户友好的反馈。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是TTS语音播报模块，第十部分是温度检测模块，使用DS18B20温度传感器，检测当前教室的温度，第十一部分是继电器，第十二部分是HX711称重模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 播报水杯温度和状态实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，将水杯放在称重模块上，屏幕会显示重量以及温度，当按下按键K4会播报实时的水温与水多少的状态。当重量达到100时语音播报（水到了一半了），当重量达到200时语音将播报（水已满，请注意）。
图5-2播报水杯温度和状态实物图
5.3 设置提醒喝药时间测试
如图5-3所示，此设计中按下按键K2进入倒计时提醒时间，按下K3加1，按下按键K4减一。当倒计时结束后，语音播报“该吃药了”
图5-3设置人数最小值实物图
5.4 设置温度阈值实物测试
如图5-4所示，此设计中设置了温度最大值为40℃，温度最小值为20℃。当水杯温度大于设置的最大温度值时，制冷继电器打开，当水杯温度小于设置的最小温度值时，jiare继电器打开,这要使得水杯处于温水。
图5-4 设置温度阈值实物图
设计摘要：
本设计是基于盲人智能水杯的设计，采用STC89C52单片机为核心控制器，结合多个输入和输出模块构建而成。系统分为中控部分、输入部分和输出部分，以满足盲人用户对水杯使用的需求。在中控部分，STC89C52单片机充当主控制器，负责处理来自输入部分的数据，并根据内部逻辑控制输出部分的操作。输入部分包括DS18B20温度检测模块和重量检测模块，用于获取当前温度和水量信息。此外，系统还配备了独立按键，使用户能够通过界面切换和阈值设置来与系统进行交互。供电电路为整个系统提供稳定的电源。输出部分涵盖了多个功能模块，其中LCD1602显示模块用于显示测量值和阈值设定等信息。系统还具备继电器控制加热片和制冷片，以响应温度变化，保持水温在合适范围内。蜂鸣器用于提供按键操作的音频反馈，而语音模块为盲人用户提供系统状态的语音提示，增强了系统的可用性和友好性。总体而言，这个盲人智能水杯系统充分利用了现代技术，通过集成多个模块和功能，为盲人用户提供了方便的水杯使用体验。它不仅考虑了基本的测量和控制需求，还关注了用户交互和反馈，为盲人用户带来了更高的自主性和便捷性。
关键词：单片机；温度检测；称重模块
字数：10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 TTS语音播报模块
3.6 HX711称重模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 播报水杯温度和状态实物测试
5.3 设置提醒喝药时间测试
5.4 设置温度阈值实物测试
结 论
参考文献
致 谢
