1. 研究目的与意义
随着我国进入21世纪以来,人们愈发追寻健康的生活方式,其中水作为人体必须的物质,对人的身体健康有着关键的作用。而普通的水杯仅有储水和保温两项功能,可这些功能已无法满足人们日渐高涨的需求。同时随着电子技术的日新月异,普通的水杯也可以加入许多功能从而焕然一新,于是现代智能水杯的雏形便应运而生。智能水杯首先应具备测量水温的功能,同时可以选择以手动或自动两种方式打开杯盖,此外使用者还可以通过手机查看水温、剩余水量等信息。智能水杯也可以根据使用者的需要定时提醒喝水,从而养成健康的饮水习惯。
本课题拟完成基于stm32的智能水杯系统的设计与实现,来满足新时代下人们的饮水需求。智能水杯系统拟采用DS18B20数字温度传感器,从而实现测量水温的功能。该智能水杯系统有如下好处:1.提前预知水温从而防止烫伤。2.高效地获取水量信息,避免无水可喝的情况发生。3.有利于使用者养成良好的饮水习惯,保持健康的生活方式。
2. 课题关键问题和重难点
基于stm32单片机的智能水杯系统分为四个大模块:基于DS18B20的水温的检测、基于LCD1602的数字显示、剩余水量的检测、基于时钟和红外感应的饮水提醒、手机与水杯的交互。本课题拟完成基于stm32的智能水杯系统的设计与实现,来解决人们当下所面对的饮水问题。
本课题的关键:
3. 国内外研究现状(文献综述)
当下我们正缓缓走向智能化时代,许多技术也在不断的更新迭代。物联网作为一种新时代的关键技术,得到了越来越多人的青睐,特别是与之相关的智能物联产品正逐步走入人们的生活之中[1]。目前,智能家居产品,诸如飞利浦推出的用手机App控制的Hue LED灯泡[2],米家的智能窗帘还有华为的智能手环都说明当前技术已经趋于成熟。但是,其在智能水杯上的发展还有很大的进步空间。
智能水杯相较于普通水杯,可以实现人们许多个性化的需求,诸如加热,显示水温,提醒喝水等功能。随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们对于智能水杯的需求也愈发强烈。之前基于DS18B20设计的可以显示水温的智能水杯,是一个较为成熟且廉价的方案[3]。但是在物联网技术蓬勃发展的今天,显示水温的功能已经无法满足人们当下的需求,由此催生了下一代基于健康养生理念的智能水杯[4]。目前,市面上的智能水杯基本功能为饮水提醒和水温监测。但是由于功能较为单一,还未有一种合适的解决方法;所以如何拓展智能水杯的功能,实现加热,人机交互,定位等功能是研究的重心,使人们可以享受智能水杯带来的便利,并养成良好的饮水习惯。
追溯水杯的发展可以说贯穿了整个人类历史,从石器时代的觥到春秋战国的缶再到20世纪60年代的缸,最后便是现代意义上的水杯了,智能水杯则是近几年的产物了。自从2011年德国提出将智能技术模块化,便快速成为各个国家发展智能类产品的重心。之后便是智能水杯相关概念的出现,相关产品便陆续出现在市场中,其中具有代表性的几家分别是麦凯(Moikit),嘿豆,GyennoCup等。
4. 研究方案
1.设计方案
5. 工作计划
2022-2023-1学期:
第15-16周:完成选题,查阅相关中英文资料,进行相关技术的学习。
第17周:与导师沟通进行课题总体规划。
