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【计算机毕业设计单片机案例】基于 STM32 的声光报警防干烧智能供水系统设计基于 STM32 的多档位定量出水物联网终端设计（012105）

news 2026/8/27 21:17:13

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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能恒温出水控制系统设计与实现
基于 STM32 的蓝牙物联网饮水机监测控制系统设计
基于 STM32 的人体感应恒温供水智能装置设计
基于 STM32 与蓝牙 APP 的液位水温智能监控系统设计
基于 STM32 的防干烧智能控水硬件控制系统设计
基于 STM32 单片机的自动定量出水智能终端设计
基于 STM32 的阈值可调式恒温供水智能控制系统
基于 STM32 与 JDY-3X 蓝牙模块的供水监控系统设计
基于 STM32 的红外感应智能出水硬件平台设计
基于 STM32 的手动自动双模式智能饮水机控制系统
基于 STM32 单片机的水温水位实时监测系统设计
基于 STM32 与移动端 APP 的远程控水智能装置设计
基于 STM32 的声光报警防干烧智能供水系统设计
基于 STM32 的多档位定量出水物联网终端设计
基于 STM32 单片机的 OLED 可视化智能控水系统设计
基于 STM32 的人体感应恒温出水物联网控制系统
基于 STM32 蓝牙通信的智能供水参数远程调控系统
基于 STM32 的传感器融合智能饮水设备控制系统设计
基于 STM32 的阈值自定义智能恒温出水硬件系统设计
基于 STM32 的人机交互智能供水监测与控制系统设计

项目研究背景

物联网技术持续融入日用饮水、公共供水设备领域，各类供水设备逐步向智能化、自动化方向升级。传统供水设备大多仅具备基础加热与出水功能，普遍缺少水温、水位实时监测能力，缺少人体感应触发机制，出水模式单一，无法实现定量出水，同时缺少水位过低防干烧保护机制，设备运行安全存在隐患。多数传统设备仅支持本地物理按键操作，不具备移动端远程数据查看、参数调节与设备控制能力，人机交互形式单一，智能化程度较低。随着嵌入式单片机技术、蓝牙短距离通信技术不断成熟，以 STM32 单片机为核心的嵌入式控制系统开发门槛持续降低，为小型智能供水设备改造提供可行技术方案。针对传统供水设备存在的上述痛点，本文设计一套集成多传感器采集、本地按键控制、OLED 显示、蓝牙 APP 远程管控的智能恒温出水控制系统，融合水温水位检测、人体感应识别、自动手动双工作模式、防干烧报警、定量出水等功能，实现供水设备运行状态实时监测与多方式控制，满足日常场景下智能安全供水需求，具备较好的实际应用价值。

摘要

本文设计一款以 STM32F103C8T6 单片机为核心的智能恒温出水控制系统。系统搭载 DS18B20 水温传感器、水位传感器、E18-D80NK 红外光电传感器完成环境数据采集，通过 OLED 显示屏实时展示水温、水位信息。系统支持手动、自动两种工作模式，能够自定义温度阈值，自动模式下可选择 200ml~500ml 多档位定量出水；水位归零触发蜂鸣器声光报警实现防干烧保护。系统配备物理按键完成本地参数设置与设备控制，依托 JDY-3x 蓝牙模块实现移动端 APP 通信，支持远程查看运行数据、设置阈值、远程控制加热、出水与出水量调节。测试结果表明，系统传感器采集稳定，本地与远程控制功能运行可靠，能够实现安全、智能化的恒温供水控制，可应用于小型智能饮水设备场景。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
选型理由：该芯片资源充足，具备多路 GPIO、定时器外设，满足传感器数据采集、外设驱动、蓝牙通信需求，资料丰富，适配本科嵌入式开发学习。作用：作为整个系统的核心，负责接收各类传感器采集数据、扫描按键指令、逻辑运算处理、驱动显示屏、执行外设控制任务，同时完成蓝牙数据收发解析。
温度采集单元：DS18B20 数字温度传感器
选型理由：单总线通信，硬件接线简单，测温精度满足水温检测需求。作用：实时采集水体温度数据，传输至单片机用于温度阈值对比，为加热、出水逻辑提供温度依据。
液位采集单元：水位传感器 water Sensor
选型理由：模拟量输出，成本低，适合水体有无与水位状态检测。作用：持续采集水箱水位信息，当检测水位为 0 时触发声光报警，实现防干烧保护逻辑。
人体感应单元：E18-D80NK 红外光电传感器
选型理由：感应距离可调，抗干扰能力强，用于近距离人体检测。作用：检测设备前方是否有人，作为自动模式下出水功能的触发条件之一。
显示单元：OLED 液晶显示屏
选型理由：自发光、功耗低，无需背光，驱动简单。作用：实时刷新展示当前水温、水位数据，同时展示阈值设置状态、设备工作模式。
人机交互单元：4 路独立物理按键
选型理由：电路结构简单，响应稳定，适合本地交互。作用：实现模式切换、阈值增减、出水控制、出水量档位选择等本地操作。
通信单元：JDY-3x 蓝牙模块
选型理由：串口通信，即插即用，快速实现单片机与手机 APP 数据交互。作用：搭建单片机与移动端 APP 通信通道，实现远程数据上传、远程参数配置、远程设备控制。
执行与报警单元：加热模块、出水电磁阀、蜂鸣器、指示灯
选型理由：驱动简单，适配单片机 IO 口电平控制。作用：完成水体加热、出水动作控制；水位异常时蜂鸣器声光报警；指示灯区分自动 / 手动工作模式。
辅助硬件：电源模块、杜邦线、电路板
作用：为整套硬件系统提供稳定供电，搭建硬件电路连接载体。

核心功能

基础功能

多传感器数据采集功能
实现效果：STM32 单片机周期性读取 DS18B20 水温、water Sensor 水位、E18-D80NK 人体感应信号。使用场景：系统持续感知设备运行环境参数，为全部控制逻辑提供数据输入。核心目标：实时获取水温、水位、人体存在状态，保障系统判断依据有效。
OLED 实时数据显示功能
实现效果：OLED 屏幕持续刷新展示实时水温、水位数值，切换阈值设置界面、模式信息。使用场景：用户现场直观查看设备运行参数。核心目标：提供可视化本地数据交互界面。
模式指示灯提示功能
实现效果：切换自动 / 手动模式时，对应指示灯点亮区分当前工作状态。使用场景：现场快速识别系统运行模式。核心目标：直观反馈设备工作模式。

核心功能

阈值参数设置功能
实现效果：按键一切换阈值设置模式；按键 3 实现参数增加、按键 4 实现参数减少，自定义温度判定阈值。使用场景：用户根据使用需求自定义水温触发条件。核心目标：实现系统控制阈值可自定义调整。
自动 / 手动双模式切换功能
实现效果：按键二切换工作模式，同步点亮对应模式指示灯，两套模式独立运行控制逻辑。使用场景：兼顾自动无人值守运行与人工手动操控两种使用场景。核心目标：提升设备使用灵活性。
手动模式出水控制功能
实现效果：手动模式下，满足水温大于设定阈值、水位非 0、红外检测到人三个条件，按下按键 4 执行出水。使用场景：人工按需控制出水。核心目标：满足人为主动操控出水需求。
自动模式定量出水功能
实现效果：自动模式满足水温、水位、人体感应条件后，按键 4 启动出水；按键 3 切换 200ml、300ml、400ml、500ml 四档出水量，设备按选定水量自动停止出水。使用场景：无人干预下自动定量供水。核心目标：实现智能化定量出水，简化操作。
防干烧声光报警功能
实现效果：自动、手动任意模式下，水位传感器检测水量为 0，蜂鸣器启动声光报警，限制加热动作防止干烧。使用场景：水箱缺水安全防护。核心目标：保障设备运行安全，规避缺水加热故障风险。
蓝牙 APP 远程通信控制功能
实现效果：JDY-3x 蓝牙模块连接手机 APP，移动端远程查看实时水温水位；远程修改温度阈值；远程控制加热启停、出水动作、切换出水量档位。使用场景：用户不在设备现场远程管控设备。核心目标：拓展操控方式，实现物联网远程监控与控制。

辅助功能

外设联动逻辑控制功能

实现效果：单片机按照预设逻辑协调传感器、按键、显示屏、电磁阀、加热模块协同工作，条件不满足时禁止出水、加热动作。使用场景：保障整套系统有序安全运行。核心目标：实现各硬件模块联动调度。

技术路线

C 语言
用途：STM32 单片机底层驱动开发，实现传感器读取、按键扫描、OLED 显示、串口蓝牙通信、业务控制逻辑代码编写。
STM32 标准库开发（STM32F103 固件库）
用途：单片机外设初始化，GPIO、定时器、串口等外设驱动开发，简化嵌入式底层开发流程。
Keil MDK5 开发工具
用途：单片机程序编写、编译、调试，程序烧录至 STM32 开发板。
Altium Designer
用途：硬件电路原理图绘制、PCB 设计（可选），完成硬件电路方案设计。
串口调试助手
用途：调试蓝牙模块通信、传感器数据输出，验证单片机数据收发逻辑。
Android 蓝牙调试 APP / 蓝牙串口助手 APP
用途：移动端蓝牙通信调试，完成远程指令收发、数据展示功能调试。
逻辑分析仪、万用表
用途：硬件电路排查、电平信号检测，硬件调试。
Visio/Mermaid 绘图工具
用途：论文硬件架构图、程序流程图、系统框图绘制。
STM32CubeMX（可选）
用途：快速配置单片机外设初始化代码，辅助工程搭建。
串口通信协议

用途：定义单片机与 JDY-3X 蓝牙模块数据传输协议，规范上下行指令格式，实现 APP 与硬件可靠通信。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。