一、功能简介

项目名：多功能便携保温杯的设计与实现
项目编号：dz-853
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过防水式DS18B20测量水杯中水温，当温度小于最小值时，进行加热，直到水温大于最大值停止；
2、通过液位检测模块检测杯内水的剩余量，当液位值为0时，不进行加热，并能计算总的饮水量；
3、通过按键设定定时多长时间提醒喝水一次，当时间到后，声光报警2s提醒喝水；
4、通过按键设置各阈值，设置喝水间隔时间，另外，可通过按键手动控制加热、搅拌杯内液体；
7、通过OLED显示屏显示数据；
8、通过语音识别控制加热、搅拌、定时开关；
9、通过4G模块将检测的数据传输到手机端，手机可以设置参数、控制加热、搅拌。
 

二、系统框图设计

本设计以STM32F103C8T6单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成多功能便携保温杯的整个系统，其中包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STM32F103C8T6单片机，其主要作用是获取输入的部分数据，经过内部处理，控制输出部分。
输入由五部分组成，第一部分是温度检测模块，通过该模块可以获取当前的水温值；第二部分是液位检测模块模块，通过该模块检测当前的液位值；第三部分是语音识别模块，通过语音指令进行控制加热、搅拌和定时；第四部分是按键模块，通过该模块切换界面、设置阈值等；第五部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。
输出由五部分组成，第一部分OLED显示模块，显示检测值和倒计时等；第二部分是声光报警模块，当定时结束后时间到了进行声光报警提醒；第三部分是继电器模块，进行加热和搅拌；
除此之外，4G模块可以当输入和输出；将检测的数据传输到手机端也可以远程控制继电器的开关，系统框图如图3.1所示。

三、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 四、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 五、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

六、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

/**********************************
函数名：处理函数
传参值：无
返回值：无
**********************************/
void Manage_Function(void)
{
	if(display_num == 0)										//测量界面
	{
		if(water_value == 0)															//当杯内没有水时,不进行加热
		{
			RELAY_JR = 0;
		}
		else															  							//否则，温度不在阈值内，打开相应的继电器
		{
			if(temp_value < temp_min)          							//温度低于最小值，打开加热继电器
			{
				RELAY_JR = 1;
			}
			else if(temp_value > temp_max)          				//温度高于最大值，打开制冷继电器
			{
				RELAY_JR = 0;
			}	
		}
		
		if(water_value > water_record+5)								//加水开始五秒计时，结束把检测值赋值给记录值
		{
			flag_time_begin_5s = 1;
			
			if(flag_time_finish_5s == 1)
			{
				water_record = water_value;
				flag_time_finish_5s = 0;
			}
		}
		else if(water_value < water_record-5)						//喝水开始五秒计时，结束把差值赋值给总喝水量，把检测值赋值给记录值
		{
			flag_time_begin_5s = 1;
			
			if(flag_time_finish_5s == 1)
			{
				water_all = water_all + ((water_record - water_value) / 100.0);
				water_record = water_value;
				flag_time_finish_5s = 0;
			}
		}
		else
		{
			flag_time_begin_5s = 0;
			flag_time_finish_5s = 0;											//否则不进行计时
		}		
		
		if(flag_time == 1)
		{
			if(time_all_dingshi != 0)
			{
				flag_time_begin_1s = 1;
				
				if(flag_time_finish_1s == 1)
				{
					flag_time_finish_1s = 0;
					time_all_dingshi--;
				}
			}
			else if((time_all_dingshi == 0) && (time_hour_dingshi != 0 || time_minute_dingshi != 0 || time_second_dingshi != 0))											//定时时间减少变量减到0，触发蜂鸣器提醒,开盖
			{
				flag_time_begin_1s = 0;
				flag_time_finish_1s = 0;

				Oled_ShowString(3,6,"00:00:00");

				ALERT = 1;
				Delay_ms(1000);
				Delay_ms(1000);
				ALERT = 0;
				
				time_all_dingshi = time_hour_dingshi *3600 + time_minute_dingshi*60 + time_second_dingshi;
			}
		}
		else
		{
			flag_time_begin_1s = 0;
			flag_time_finish_1s = 0;
			time_all_dingshi = time_hour_dingshi *3600 + time_minute_dingshi*60 + time_second_dingshi;
		}
	}
	else																		//设置界面
	{
		RELAY_JR = 0;
		RELAY_JO = 0;
		ALERT = 0;
	}	
	
	if(flag_finish_5s == 1)								 //5秒上传一次数据
  {
    flag_begin_5s = 0;
    Air_4G_SendData();
    flag_begin_5s = 1;
  }
}