CN212186188U - 一种智能饮水机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能饮水机控制系统，它是由控制模块、显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块组成；其中，所述显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块均与控制模块的引脚相连。该系统能够通过设置时间定时加热，同时，当检测到水温低于设定值时也能开始加热；当检测到水位低于临界点时蜂鸣器报警，并停止加热；同时该系统也能通过光照不同进行加热和停止，有效节约了饮水机的用电量、避免能源浪费。

Description

一种智能饮水机控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家电技术领域，具体涉及一种智能饮水机控制系统。

背景技术

随着科技的发展，智能家电日益普及，并逐步走进人们的生活当中。饮水机作为人们生活中常见的家电设备，给了人们很多的方便，节约了人们烧水、饮水的时间。

在我们的日常生活当中，家用电器是必不可缺少的一环，随着我国经济水平的提高和人们认真对待生活的态度加强，在今后每个家庭当中，饮水机都是必不可少的存在。当人们的生活变得更加匆忙时，在选择饮水机这个方面，会考虑更加方便、快捷、智能、健康的因素，而不仅仅局限于单一的功能，需要饮水机能够更加贴近人们的生活。

智能饮水机给我们的生活带来了许多便利，但现有的饮水机也存在以下的不足：一是现有技术中的饮水机在白天与夜晚、有人或无人时都会机反复烧水，浪费电能且影响水质；二是现有技术中的饮水机在水位过低时，饮水机也会进行加热，影响水质的同时还可能出现安全隐患；三是现有技术中的饮水机没有完全实现远程控制，导致人为设定不够方便。

实用新型内容

针对以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种智能饮水机控制系统，其采用 51单片机为控制核心，实现定时加热，水温低于设定值开始加热，当水位低于临界点时响铃并不再加热，同时，天亮时自动加热，天黑时停止加热且在夜间受到光照十分钟后才重新进行加热；通过手机APP与饮水机直连，达到远程控制饮水机的目的。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种智能饮水机控制系统，其特征在于：它是由控制模块、显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块组成；其中，所述显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块均与控制模块的引脚相连；

所述控制模块选用STC89C52单片机为主的电路；

所述显示模块选用LCD1602液晶显示器，其1号引脚GND接地，2号引脚接单片机的5V电源正极，3号引脚V0接3K的电阻，4号引脚接寄存器，5号引脚接高电平读取数据，6号引脚EN为使能端，7号到14号引脚为双向的数据端，15号与16号引脚为空脚；

所述通讯模块选用ESP8266模块，其1号引脚直接与单片机的RXD进行连接，为避免2号引脚直接连接VCC时电流过大造成烧坏，2号引脚串联一个电容再与VCC连接，3号引脚直接与VCC连接，4号引脚通过3.3V稳压电路连接VCC，防止5V电源使芯片负荷工作、发热过多、进而烧坏的现象发生，5号引脚连接单片机的TXD端口，6号与7号引脚悬空放置，8号引脚直接接地；

所述时钟模块由时钟芯片和备用电源组成，所述时钟芯片选用DS1302芯片、其直接接入单片机；所述时钟芯片电源输入与两个电源连接，一个与单片机电源连接，另一个与备用电源连接，保证单片机关闭没有通电的情况下，时钟模块能够继续工作；

所述按键模块采用独立式按键，其直接与单片机相连接；

所述报警模块采用电磁式蜂鸣器报警，采用三极管驱动，并连接到单片机的电源上；

所述加热模块采用继电器开关连接到220V加热棒上，利用继电器的吸合控制加热棒工作；

所述传感器模块由光敏电阻、防水温度传感器、液位感应器组成。

进一步，为方便调整显示模块亮度，所述显示模块3号引脚增加一个10K的滑动变阻器。

进一步，所述显示模块4号引脚寄存器采用高电平选择数据寄存器。

进一步，所述按键模块采用五个独立式按键，第一个按键用来对当前调节的数据进行选择；第二个按键为加或控制光敏电阻开和定时开；第三个按键为减或控制光敏电阻关闭和定时关闭；第四个按键用来强制手动进行继电器闭合开始加热；第五个按键用来强制进行继电器关闭停止烧水。

进一步，所述报警模块三极管采用8550三极管。

进一步，所述加热模块中继电器采用HRS1H-S-DC5V继电器。

进一步，所述光敏电阻由光敏电阻5528和ADC0832转换构成；所述防水温度传感器采用防水型的DS18B20数字温度检测传感器；所述液位感应器采用XKC-Y25型号的非接触式液位传感器。

本实用新型具有如下技术效果：

上述控制系统能够通过设置时间定时加热，同时，当检测到水温低于设定值时也能开始加热；当检测到水位低于临界点时蜂鸣器报警，并停止加热。当天亮和开灯时会自动加热，天黑关灯时停止加热；同时，上述系统通过手机APP进行控制饮水机，能够实现饮水机的远程控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例中饮水机控制系统的系统总体结构图。

图2为本实用新型实施例中饮水机控制系统的系统流程图。

图3为本实用新型实施例中控制模块的电路图。

图4为本实用新型实施例中显示模块的电路图。

图5为本实用新型实施例中通讯模块的电路图。

图6为本实用新型实施例中通讯模块的稳压电路图。

图7为本实用新型实施例中时钟模块的电路图。

图8为本实用新型实施例中按键模块的电路图。

图9为本实用新型实施例中报警模块的电路图。

图10为本实用新型实施例中加热模块的电路图。

图11为本实用新型实施例中传感器模块的光敏电阻电路图。

图12为本实用新型实施例中传感器模块的防水温度传感器电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-12所示，一种智能饮水机控制系统，其特征在于：它是由控制模块、显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块组成；其中，所述显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块均与控制模块的引脚相连；

所述控制模块选用STC89C52单片机为主的电路；

所述显示模块选用LCD1602液晶显示器，其1号引脚GND接地，2号引脚接单片机的5V电源正极，3号引脚V0接3K的电阻，为方便调整显示模块亮度、3号引脚可增加一个10K的滑动变阻器，4号引脚接寄存器，所述寄存器采用高电平选择数据寄存器，5号引脚接高电平读取数据，6号引脚EN为使能端，7号到14号引脚为双向的数据端，15号与16号引脚为空脚；

所述通讯模块选用ESP8266模块，其1号引脚直接与单片机的RXD进行连接，为避免2号引脚直接连接VCC时电流过大造成烧坏，2号引脚串联一个电容再与VCC连接、电容大小为470μF，3号引脚直接与VCC连接，4号引脚通过3.3V稳压电路连接VCC，防止5V电源使芯片负荷工作、发热过多、进而烧坏的现象发生，5号引脚连接单片机的TXD端口，6号与7号引脚悬空放置，8号引脚直接接地；

所述时钟模块由时钟芯片和备用电源组成，所述时钟芯片选用DS1302芯片、其直接接入单片机；所述时钟芯片电源输入与两个电源连接，一个与单片机电源连接，另一个与备用电源连接，保证单片机关闭没有通电的情况下，时钟模块能够继续工作；

所述按键模块采用独立式按键，其直接与单片机相连接；所述按键模块采用五个独立式按键，第一个按键用来对当前调节的数据进行选择；第二个按键为加或控制光敏电阻开和定时开；第三个按键为减或控制光敏电阻关闭和定时关闭；第四个按键用来强制手动进行继电器闭合开始加热；第五个按键用来强制进行继电器关闭停止烧水

所述报警模块采用电磁式蜂鸣器报警，采用8550三极管驱动，并连接到单片机的电源上；

所述加热模块采用HRS1H-S-DC5V继电器开关连接到220V加热棒上，利用继电器的吸合控制加热棒工作；

所述传感器模块由光敏电阻、防水温度传感器、液位感应器组成；所述光敏电阻由光敏电阻5528和ADC0832转换构成；所述防水温度传感器采用防水型的DS18B20数字温度检测传感器；所述液位感应器采用XKC-Y25型号的非接触式液位传感器。ADC0832的功能是将光敏电阻电阻值的变化转换成数字，输入到单片机当中。在光敏电阻打开时，光敏电阻的值会发生变化，通过ADC0832，单片机会记录光敏电阻变化的时间，若光照强度达标，达到十分钟，会使继电器打开，进行加热工作。

一种智能饮水机控制系统，其工作如下：首先进行单片机的初始化，当XKC-Y25液体传感器检测到无水时，XKC-Y25液体传感器反馈信号给单片机，单片机向报警模块发出控制信号，电磁式蜂鸣器报警。当XKC-Y25液体传感器检测到有水时，光敏电阻5528与DS1302时钟芯片开始进行判定并反馈信号给单片机判定；当单片机判定为白天时，防水型的DS18B20数字温度检测传感器开始检测饮水机内水温，若水温没有达到设定的需要温度，HRS1H-S-DC5V继电器闭合，加热棒开始加热，当防水型的DS18B20数字温度检测传感器检测到水温满足要求时，HRS1H-S-DC5V继电器断开，加热棒停止工作；当单片机判定为夜晚时，光敏电阻5528进行光照检测，当光照达到设定要求（即人为开启室内灯的光照强度），开始计时，达到10分钟时，防水型的DS18B20数字温度检测传感器检测水温，进行温度判定从而确认是否进行加热；光敏电阻5528未检测到光照，或者光照强度未达到设定要求，则不需要加热。KC-Y25液体传感器检测到有水，可以进行定时设定加热以及手动触发加热。

LCD1602液晶显示器在单片机启动后的过程当中，会经过一个初始化的过程，并进行扫描按键，来显示数据，显示器只有在初始化之后才会进行一个显示的过程。液晶显示器会显示当前的时间，水温的温度，并且会显示当按键按下时，进行调节，按下第一个按键，依次会显示时间、水温设定值、光敏电阻开关、光敏电阻光照强度设定值、定时开关和定时时间，然后通过第二按键与第三按键的加、减进行设定。

通过手机APP与ESP8266模块实现远程控制，手机APP用的是易语言编写的。当连接电源时，会自动连接到WIFI，打开手机APP，连接成功会提示，在手机APP上，可以设定水温、光强上限、光敏电阻开关、定时开关、定时时间设置、手动开启与关闭功能，并可以显示当前饮水机的有没有水的状态和当前加热棒的工作状态。

Claims (7)

1.一种智能饮水机控制系统，其特征在于：它是由控制模块、显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块组成；其中，所述显示模块、按键模块、时钟模块、报警模块、通讯模块、加热模块以及传感器模块均与控制模块的引脚相连；

所述控制模块选用STC89C52单片机为主的电路；

所述显示模块选用LCD1602液晶显示器，其1号引脚GND接地，2号引脚接单片机的5V电源正极，3号引脚V0接3K的电阻，4号引脚接寄存器，5号引脚接高电平读取数据，6号引脚EN为使能端，7号到14号引脚为双向的数据端，15号与16号引脚为空脚；

所述通讯模块选用ESP8266模块，其1号引脚直接与单片机的RXD进行连接，2号引脚串联一个电容再与VCC连接，3号引脚直接与VCC连接，4号引脚通过3.3V稳压电路连接VCC，5号引脚连接单片机的TXD端口，6号与7号引脚悬空放置，8号引脚直接接地；

所述时钟模块由时钟芯片和备用电源组成，所述时钟芯片选用DS1302芯片、其直接接入单片机；所述时钟芯片电源输入与两个电源连接，一个与单片机电源连接，另一个与备用电源连接，保证单片机关闭没有通电的情况下，时钟模块能够继续工作；

所述按键模块采用独立式按键，其直接与单片机相连接；

所述报警模块采用电磁式蜂鸣器报警，采用三极管驱动，并连接到单片机的电源上；

所述加热模块采用继电器开关连接到220V加热棒上，利用继电器的吸合控制加热棒工作；

所述传感器模块由光敏电阻、防水温度传感器、液位感应器组成。

2.根据权利要求1所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述显示模块3号引脚增加一个10K的滑动变阻器。

3.根据权利要求2所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述显示模块4号引脚寄存器采用高电平选择数据寄存器。

4.根据权利要求3所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述按键模块采用五个独立式按键。

5.根据权利要求4所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述报警模块三极管采用8550三极管。

6.根据权利要求5所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述加热模块中继电器采用HRS1H-S-DC5V继电器。

7.根据权利要求6所述的一种智能饮水机控制系统，其特征在于：所述光敏电阻由光敏电阻5528和ADC0832转换构成；所述防水温度传感器采用防水型的DS18B20数字温度检测传感器；所述液位感应器采用XKC-Y25型号的非接触式液位传感器。

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