基于单片机的盲人智能水杯（有完整资料）-平芜编程栈

编号：

CJL-51-2022-002

设计简介：

本设计是基于单片机的盲人智能水杯系统，主要实现以下功能：

(1)通过DS18B20温度检测模块，可检测当前的水温度值;
(2) HX711重量检测模块，通过该模块可检测当前的水量值;
(3)通过语音模块，可以播报温度、提醒水满和喝水;
(4)能分时间段提醒用户健康饮水。

标签：51单片机、语音播报、HX711、DS1302、DS18B20

基于单片机的盲人智能水杯：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分

核心控制器：STC89C52单片机作为系统的中枢，负责接收来自输入部分的各项数据，包括水温、水重、时间等。
数据处理：对接收到的数据进行内部处理，根据预设的逻辑和算法判断当前水杯的状态，如水温是否适宜、水量是否充足等。
控制输出：根据处理结果，控制输出部分的TTS语音播报模块，向盲人用户发出相应的语音提示。

输入部分

DS18B20温度检测模块：实时检测水杯中水的温度，并将温度数据发送给STC89C52单片机，以便进行后续处理和判断。
HX711重量检测模块：检测水杯中水的重量，即水位信息，为盲人用户提供水量参考，并将重量数据发送给单片机。
DS1302时钟模块：提供准确的时间信息，用于记录水杯的使用时间、设置定时提醒等，增强系统的功能性和实用性。
供电电路：确保整个水杯系统有足够的电力供应，保证各模块正常工作，是系统稳定运行的基础。

输出部分

TTS语音播报模块：根据STC89C52单片机的控制指令，将水温、水量、时间等信息以语音的形式播报给盲人用户，实现信息的无障碍传递。
播报内容多样化：可以播报当前水温是否适宜饮用、水量是否充足、当前时间以及定时提醒等信息，满足不同场景下的需求。
提高用户体验：通过语音播报，盲人用户可以更加便捷地获取水杯的状态信息，提高了系统的易用性和智能化水平。

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。第六部分是下载接口，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。第七部分是语音输出模块，先焊接一个4Pin的白色底座，直接将语音输出模块插入底座。第八部分是重力传感器，先焊接4Pin的排母，用杜邦线连接传感器，第九部分是时钟模块，将元器件直接焊接在板子上，第十部分是温度检测模块，使用DS18B20温度传感器，用3Pin的白色底座连接。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 实物测试

如图5-2所示，只要杯子里面有水，会每十分钟语音播报一次水温。当水温小于30摄氏度，会语音播报当前水温和饮水，还会在7点、10点、下午4点和六点语音提醒喝水。在倒水时，当重力大于170，会语音提示水快倒满了。

图5-2实物图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

盲人智能水杯系统是为了满足盲人用户在日常生活中饮水需求而设计的一种辅助设备。该系统基于单片机技术，结合传感器和语音提示技术，旨在提供盲人用户更方便、安全的饮水体验。

系统的核心部分是一个带有重力传感器的智能水杯，传感器可以检测到杯子中的液体水位。通过单片机控制，系统可以实时监测水杯中的水位，并通过内置扬声器发出语音提示。当水杯中的水位超过一半或快满时，系统会发出警示声。此外，该系统还可以播报水的温度等。系统还可以根据用户的习惯和喜好，提供个性化的饮水提醒和建议，帮助用户维持良好的饮水习惯。

通过单片机的控制和传感器的检测，盲人智能水杯系统可以为盲人用户提供实用、智能的饮水辅助功能，提高其生活质量和自主性。这种基于单片机的系统具有简单实用、成本低廉的特点，可以在实际生活中得到广泛应用和推广。

关键词：单片机；语音输出模块；时钟模块；温度检测；重力传感器