CN105496212A - 一种手机可控的智能饮水机电路控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手机可控的智能饮水机电路控制系统，本系统包括用于采集温度信号的温度采集模块P2，温度采集模块P2将采集的温度信号输送至单片机控制模块U2，单片机控制模块U2将温度信号输送至用于实现和手机连接的串口通信蓝牙模块U3，串口通信蓝牙模块U3将温度信号输送至手机APP控制模块；手机APP控制模块根据显示的温度信号通过APP内设定的按键发送控制指令，控制指令通过串口通信蓝牙模块U3传输至单片机控制模块U2，单片机控制模块U2根据控制指令调节内胆加热模块，实现水温的控制。本系统设置专有的手机客户端，可适配安卓手机，远程控制热水机工作状态，避免饮水机在无人状态下长时间工作情况的发生。

Description

一种手机可控的智能饮水机电路控制系统

技术领域

本发明属于智能家电技术领域，具体涉及一种手机可控的智能饮水机电路控制系统。

背景技术

随着电子技术的发展，人们对电器智能化的要求也越来越高。饮水机由于使用方便卫生，可以及时取到冷热水，已被应用到越来越广的范围。但是现在的饮水机也有很多不足，取水时，需要用户手动将水龙头打开接水，等水灌到需要的高度后，又要人为的关掉，很不方便。而且由于大量的人使用，细菌滋生极易造成疾病的传染，不卫生。现有的饮水机都是机械式的，一手拿杯子一手摁住水龙头开关，如果手里拿着东西就很不方便，又或突然来了个电话，会陷入接水与接电话两难的情况；一种情况可能会错过电话，另一种情况回来接水又要浪费点时间，还有就是可能会使水溢的到处都是。另外水龙头很难控制自己需要的水量；再者，手握质软的杯子，稍不留神或晃动就可能被烫到。

中国专利申请201310181831.9公开了一种智能饮水机，该智能饮水机可以通过输入终端设定烧水温度、烧水时间和烧水次数，定制烧水计划，以满足用户的不同需求，饮水机内胆内水的实时温度还可通过饮水机上的数码管显示出来，方便观察、控制和维护，但是不能实现远程控制；申请号为201310099499.1的中国专利公开了一种饮水机加热与显示电路，较好的实现了饮水机加热、保温和过热三种工况的控制与显示，但是同样没有实现远程控制和人机互动的效果。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明设计了一种手机可控的智能饮水机电路控制系统，本系统设置专有的手机客户端，可适配安卓手机，远程控制热水机工作状态，避免饮水机在无人状态下长时间工作情况的发生；个性化设置加热温度、加热水量，节水节能。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种手机可控的智能饮水机电路控制系统，包括：用于采集温度信号的温度采集模块P2，所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号输送至用于实现和手机连接的串口通信蓝牙模块U3，所述串口通信蓝牙模块U3将温度信号输送至手机APP控制模块；所述手机APP控制模块根据显示的温度信号通过APP内设定的按键发送控制指令，控制指令通过串口通信蓝牙模块U3传输至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2根据控制指令调节内胆加热模块，实现水温的控制；电源模块用于为温度采集模块P2、内胆加热模块、单片机控制模块U2和串口通信蓝牙模块U3提供电源。

在上述方案中，串口通信蓝牙模块U3、TFT温度显示模块U1、温度采集模块P2、内胆加热模块与单片机控制模块U2连接，实现了串口通信、信息显示、温度采集、加热控制等功能，串口通信蓝牙模块U3和手机APP控制模块可通过蓝牙连接，实现饮水机与手机远程互动，电源模块为各个模块提供电源。

优选的，所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至实现中央控制的单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号传输至TFT温度显示模块U1，TFT温度显示模块U1实时显示饮水机的实际温度，可以根据TFT温度显示模块U1上实时显示的温度判断手机APP控制模块的调节效果。

优选的，所述单片机控制模块U2包括主控电路、晶振电路、RTC时钟电路和复位电路。

所述主控电路采用STM32VET芯片，内置快速中断控制器；所述STM32VET芯片上的PC9、PC7、PC8、PC6管脚分别与TFT温度显示模块U1的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚相连接；所述STM32VET芯片上的PA1、PA2、PA3管脚分别与内胆加热模块的输入脚1、2、7连接；所述STM32VET芯片上的引脚PD15与温度采集模块P2的引脚2连接。

所述晶振电路包括电容C1、C2和晶振Y1，所述电容C1和电容C3并联，晶振Y1并联在电容C1和C3之间，所述晶振电路的OSC_IN、OSC_OUT引脚与主控电路中STM32VET芯片的12、13引脚连接；晶振电路是STM32主控电路的一部分，晶振电路提供了系统时钟，单片机所有工作都是在一个时钟下同步工作，本设计提供了8MHZ的晶振作为频率基准。

所述RTC时钟电路包括电容C8、C9和晶振Y2，所述电容C8和C9并联，晶振Y2并联在电容C8和C9之间，所述RTC时钟电路的OSC32_IN、OSC32_OUT引脚分别连接主控电路中STM32VET芯片的8、9引脚；RTC时钟电路，给主控电路提供精确基准时钟频率。

所述复位电路包括开关S1、电容C16和电阻R2，所述开关S1和电容C16并联，然后再和电阻R2串联，所述复位电路的NRST引脚与主控电路中STM32VET芯片的14引脚连接；采用复位电路可以保证单片机控制模块U2工作稳定。

优选的，所述TFT温度显示模块U1采用ILI9320芯片，所述ILI9320芯片的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚分别与主控电路中STM32VET芯片的PC9、PC7、PC8、PC6管脚相连，所述ILI9320芯片的LCD_D0~LCD_D15管脚分别和主控电路中STM32VET芯片的PB0~PB15管脚连接；TFT温度显示模块U可以实时显示饮水机的相关信息数据。

优选的，所述温度采集模块P2采用DS18B20芯片，所述DS18B20芯片通过数据线与微处理器连接，实现与微处理器的双向通讯，所述DS18B20芯片的引脚2与主控电路中STM32VET芯片的PD15引脚连接；本温度采集模块P2采用独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯，可测的温度范围为25℃～125℃。

优选的，所述内胆加热模块包括继电器U4和达林顿管U5，所述继电器U4的引脚2、5分别与达林顿管U5的引脚9、10连接，达林顿管U5的引脚7连接到主控电路中STM32VET芯片的PA3引脚；本内胆加热模块经过温度检测后，反馈至单片机控制模块U2，然后单片机控制模块U2控制加热器进行升温或者降温；由于加热器是在大电压(220V)下工作，因而采用继电器U4控制；采用达林顿管U5将STM32VET芯片与继电器U4隔离，以防止电源的不稳定使主控芯片工作不正常，出现自动复位等情况。

优选的，所述串口通信蓝牙模块U3采用MAX232芯片，所述MAX232芯片的11、12引脚跟主控电路中STM32VET芯片的PA10、PA11引脚相连，通过内置蓝牙模块与手机建立通讯

优选的，所述手机APP控制模块通过蓝牙模式和串口通信蓝牙模块U3连接，通过手机可以实时显示温度数据，通过按键可以发送控制指令控制饮水机的温度。

与现有技术相比，本发明采用的技术方案具有下述有益效果：

1）支持手机远程控制饮水机的工作状态，避免饮水机在无人状态下长时间工作情况的发生；

2）通过手机APP可个性化设置加热温度，避免传统上长时间加热至90度高温，从根本上减少电能的消耗。

附图说明

图1为本发明的电路方框示意图。

图2为本发明中单片机控制模块U2的主控电路图。

图3为本发明中单片机控制模块U2的晶振电路图。

图4为本发明中单片机控制模块U2的RTC时钟电路图。

图5为本发明中单片机控制模块U2的复位电路图。

图6为本发明中TFT温度显示模块U1的电路图。

图7为本发明中串口通信蓝牙模块U3的电路图。

图8为本发明中内胆加热模块的电路图。

图9为本发明中温度采集模块P2的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种手机可控的智能饮水机电路控制系统。

参照图1所示，一种手机可控的智能饮水机电路控制系统，包括用于采集温度信号的温度采集模块P2，所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号输送至用于实现和手机连接的串口通信蓝牙模块U3，所述串口通信蓝牙模块U3将温度信号输送至手机APP控制模块；所述手机APP控制模块根据显示的温度信号通过APP内设定的按键发送控制指令，控制指令通过串口通信蓝牙模块U3传输至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2根据控制指令调节内胆加热模块，实现水温的控制；电源模块用于为温度采集模块P2、内胆加热模块、单片机控制模块U2和串口通信蓝牙模块U3提供电源。

本实施例中，串口通信蓝牙模块U3、TFT温度显示模块U1、温度采集模块P2、内胆加热模块与单片机控制模块U2连接，实现了串口通信、信息显示、温度采集、加热控制等功能，串口通信蓝牙模块U3和手机APP控制模块可通过蓝牙连接，实现饮水机与手机远程互动，电源模块为各个模块提供电源。

参照图1所示，所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至实现中央控制的单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号传输至TFT温度显示模块U1，TFT温度显示模块U1实时显示饮水机的实际温度，可以根据TFT温度显示模块U1上实时显示的温度判断手机APP控制模块的调节效果。

参照图1所示，所述电源模块的电流输出端分别与温度采集模块P2、内胆加热模块、单片机控制模块U2和串口通信蓝牙模块U3的电流输入端连接；温度采集模块P2的信号输出端与单片机控制模块U2信号输入端连接；单片机控制模块U2信号输出端分别与TFT温度显示模块U1、内胆加热模块P2以及串口通信蓝牙模块U3的信号输入端连接；串口通信蓝牙模块U3的信号输出端分别与单片机控制模块U2和手机APP控制模块的信号输入端连接；手机APP控制模块的信号输出端与串口通信蓝牙模块U3的信号输入端连接。

本实施例中，所述单片机控制模块U2包括主控电路、晶振电路、RTC时钟电路和复位电路。

参照图2所示，所述主控电路采用STM32VET芯片，内置快速中断控制器；所述STM32VET芯片上的PC9、PC7、PC8、PC6管脚分别与TFT温度显示模块U1的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚相连接；所述STM32VET芯片上的PA1、PA2、PA3管脚分别与内胆加热模块的输入脚1、2、7连接；所述STM32VET芯片上的引脚PD15与温度采集模块P2的引脚2连接。

参照图3所示，所述晶振电路包括电容C1、C2和晶振Y1，所述电容C1和电容C3并联，晶振Y1并联在电容C1和C3之间，所述晶振电路的OSC_IN、OSC_OUT引脚与主控电路中STM32VET芯片的12、13引脚连接；晶振电路是STM32主控电路的一部分，晶振电路提供了系统时钟，单片机所有工作都是在一个时钟下同步工作，本设计提供了8MHZ的晶振作为频率基准。

参照图4所示，所述RTC时钟电路包括电容C8、C9和晶振Y2，所述电容C8和C9并联，晶振Y2并联在电容C8和C9之间，所述RTC时钟电路的OSC32_IN、OSC32_OUT引脚分别连接主控电路中STM32VET芯片的8、9引脚；RTC时钟电路，给主控电路提供精确基准时钟频率。

参照图5所示，所述复位电路包括开关S1、电容C16和电阻R2，所述开关S1和电容C16并联，然后再和电阻R2串联，所述复位电路的NRST引脚与主控电路中STM32VET芯片的14引脚连接；采用复位电路可以保证单片机控制模块U2工作稳定。

参照图6所示，所述TFT温度显示模块U1采用ILI9320芯片，所述ILI9320芯片的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚分别与主控电路中STM32VET芯片的PC9、PC7、PC8、PC6管脚相连，所述ILI9320芯片的LCD_D0~LCD_D15管脚分别和主控电路中STM32VET芯片的PB0~PB15管脚连接；TFT温度显示模块U可以实时显示饮水机的相关信息数据。

参照图7所示，所述温度采集模块P2采用DS18B20芯片，所述DS18B20芯片通过数据线与微处理器连接，实现与微处理器的双向通讯，所述DS18B20芯片的引脚2与主控电路中STM32VET芯片的PD15引脚连接；本温度采集模块P2采用独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯，可测的温度范围为25℃～125℃。

参照图8所示，所述内胆加热模块包括继电器U4和达林顿管U5，所述继电器U4的引脚2、5分别与达林顿管U5的引脚9、10连接，达林顿管U5的引脚7连接到主控电路中STM32VET芯片的PA3引脚；本内胆加热模块经过温度检测后，反馈至单片机控制模块U2，然后单片机控制模块U2控制加热器进行升温或者降温；由于加热器是在大电压(220V)下工作，因而采用继电器U4控制；采用达林顿管U5将STM32VET芯片与继电器U4隔离，以防止电源的不稳定使主控芯片工作不正常，出现自动复位等情况。

参照图9所示，所述串口通信蓝牙模块U3采用MAX232芯片，所述MAX232芯片的11、12引脚跟主控电路中STM32VET芯片的PA10、PA11引脚相连，通过内置蓝牙模块与手机建立通讯。

本实施例中，所述手机APP控制模块通过蓝牙模式和串口通信蓝牙模块U3连接，通过手机可以实时显示温度数据，通过按键可以发送控制指令控制饮水机的温度。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于包括：用于采集温度信号的温度采集模块P2，所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号输送至用于实现和手机连接的串口通信蓝牙模块U3，所述串口通信蓝牙模块U3将温度信号输送至手机APP控制模块；所述手机APP控制模块根据显示的温度信号通过APP内设定的按键发送控制指令，控制指令通过串口通信蓝牙模块U3传输至单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2根据控制指令调节内胆加热模块，实现水温的控制；电源模块用于为温度采集模块P2、内胆加热模块、单片机控制模块U2和串口通信蓝牙模块U3提供电源。

2.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述温度采集模块P2将采集的温度信号输送至实现中央控制的单片机控制模块U2，所述单片机控制模块U2将温度信号传输至TFT温度显示模块U1，TFT温度显示模块U1实时显示饮水机的实际温度。

3.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述单片机控制模块U2包括主控电路、晶振电路、RTC时钟电路和复位电路；

所述主控电路采用STM32VET芯片，内置快速中断控制器；所述STM32VET芯片上的PC9、PC7、PC8、PC6管脚分别与TFT温度显示模块U1的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚相连接；所述STM32VET芯片上的PA1、PA2、PA3管脚分别与内胆加热模块的输入脚1、2、7连接；所述STM32VET芯片上的引脚PD15与温度采集模块P2的引脚2连接；

所述时钟电路包括电容C1、C2和晶振Y1，所述电容C1和电容C3并联，晶振Y1并联在电容C1和C3之间，所述晶振电路的OSC_IN、OSC_OUT引脚与主控电路中STM32VET芯片的12、13引脚连接；

所述RTC时钟电路包括电容C8、C9和晶振Y2，所述电容C8和C9并联，晶振Y2并联在电容C8和C9之间，所述RTC时钟电路的OSC32_IN、OSC32_OUT引脚分别连接主控电路中STM32VET芯片的8、9引脚；

所述复位电路包括开关S1、电容C16和电阻R2，所述开关S1和电容C16并联，然后再和电阻R2串联，所述复位电路的NRST引脚与主控电路中STM32VET芯片的14引脚连接。

4.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述TFT温度显示模块U1采用ILI9320芯片，所述ILI9320芯片的LCD_CS、WR/CLK、RS、RD管脚分别与主控电路中STM32VET芯片的PC9、PC7、PC8、PC6管脚相连，所述ILI9320芯片的LCD_D0~LCD_D15管脚分别和主控电路中STM32VET芯片的PB0~PB15管脚连接。

5.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述温度采集模块P2采用DS18B20芯片，所述DS18B20芯片通过数据线与微处理器连接，实现与微处理器的双向通讯，所述DS18B20芯片的引脚2与主控电路中STM32VET芯片的PD15引脚连接。

6.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述内胆加热模块包括继电器U4和达林顿管U5，所述继电器U4的引脚2、5分别与达林顿管U5的引脚9、10连接，达林顿管U5的引脚7连接到主控电路中STM32VET芯片的PA3引脚。

7.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述串口通信蓝牙模块U3采用MAX232芯片，所述MAX232芯片的11、12引脚跟主控电路中STM32VET芯片的PA10、PA11引脚相连，通过内置蓝牙模块与手机建立通讯。

8.如权利要求1所述的手机可控的智能饮水机电路控制系统，其特征在于：所述手机APP控制模块通过蓝牙模式和串口通信蓝牙模块U3连接，通过手机APP控制模块实时显示温度数据，通过按键发送控制指令控制饮水机温度。