基于单片机智能热水壶/养生壶设计

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概述

基于单片机智能热水壶系统采用51单片机作为核心控制器，通过多传感器协同工作实现水温、水位的智能监测与控制。系统具备实时数据显示、阈值设定、自动控制及远程监控等功能，有效提升热水壶使用的安全性与便捷性。

系统硬件部分采用DS18B20数字温度传感器采集水温数据，确保温度测量的准确性；YW01水位传感器实时监测水位高低，通过模拟信号转换为数字量输入单片机。LCD1602液晶屏作为人机交互界面，动态显示当前水位和温度数值，用户可通过按键设置水位上限、下限及温度阈值。当水位低于设定下限时，单片机驱动继电器启动水泵进行补水，水位达到上限后自动停止；水温低于设定下限时，继电器控制加热片工作，温度超过上限则停止加热。异常情况（如水位超限）触发蜂鸣器报警提示。

系统初始化时默认将水加热至60℃（演示用安全温度），完成后进入待机状态，待下次补水后重新启动加热流程至目标温度。蓝牙模块实现单片机与手机APP的无线通信，用户可远程查看实时水温、水位数据，并动态调整控制阈值。软件部分采用C语言编程，通过中断处理按键输入和传感器信号，主程序循环执行数据采集、逻辑判断及控制输出，确保系统响应实时性。

该设计整合了传感技术、自动化控制及物联网功能，具有结构简单、成本低、可靠性高的特点，适用于家庭及办公场景，为传统热水壶的智能化升级提供了可行方案。未来可扩展加入Wi-Fi模块或云端数据库，进一步优化远程监控能力。

一、功能选择指南

每个版本有实物实现参考价格，供大家参考。大家可根据功能来自己动手，嫌麻烦需要实物的话，文末。

版本	价格元
97-1	298

二、系统核心组成

模块	功能说明	常用器件
主控单元	数据处理与逻辑控制	STM32F103C8T6
报警模块	参数异常报警	蜂鸣器
传感模块	传感器测量	温度传感器
显示模块	动态显示当前信息	LCD1602
按键模块	手动设置和控制	独立按键
通信模块	可以和手机进行数据通信	蓝牙模块
通信接口	与传感器接口通信	UART、IIC、ADC、GPIO
电源接口	整个系统的供电	5V-USB供电

三、版本详细功能

版本97-1：STM32单片机+蓝牙传输APP+温度检测+水位检测+加热片加热+水泵加水+LCD1602显示

1. 51单片机作为控制器进行数据处理

2. 通过DS18B20传感器获取水温

3. 通过YW01水位传感器获取水位高低

4. 通过LCD1602显示水位/温度

5. 通过按键可以设置水位下限和上限，低于下限水泵加水，高于上限停止；可以设置水温上下限，低于下限加热，高于上限停止

5. 水位高于或低于设置值蜂鸣器响

6. 通过继电器控制水泵和加热片。

7. 系统上电默认先加热到100度（为了安全方便演示，设置成60度），然后停止，等下次水泵加水后再次加热到100度。

9. 通过蓝牙模块可以将水温/水位数据传输到APP进行查看和修改阈值

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四、题外话

大家在开题时注意事项⚠️

1. 过于简单（工作量不足，没得写）

   • ❌ 错误示例：基于单片机的流水灯设计

   • ✅ 解决方案：叠加创新模块，如"基于单片机的智能病房灯控系统（含人体感应+APP远程控制）"。

2. 过于宽泛（无法聚焦）

   • ❌ 错误示例："基于单片机智能家居系统设计"

   • ✅ 解决方案：限定场景与核心功能，如"基于STM32单片机的独居老人居家安全监测系统（跌倒检测+燃气报警）"。

3. 缺乏硬件创新（纯软件模拟）

   • ❌ 错误示例：Proteus仿真实现温度监控（无实物）

   • ✅ 解决方案：须包含硬件搭建，优先选择传感器+执行器组合（如DHT11温湿度采集+继电器控制加湿器）。

4. 技术路线模糊

   • ❌ 错误示例："用单片机做一个机器人"

   • ✅ 解决方案：明确技术点，如"STM32+OpenMV的视觉追踪小车+PID电机控制+颜色识别"。

如果自己有时间有能力的话，最好自己亲自动手做，这样对整个功能系统了解深入，也能发现新思路，当然不想动手，来个现成的成品还带资料（内容见下图），文末，也欢迎广大合作伙伴加入。

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