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全新物联网解决方案,可手机控制的健康饮水机智能控制系统完整方案

作者:时间:2017-06-03来源:网络收藏

一,项目性能指标

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/201706/346851.htm

1 具有常规饮水机的取水、加热、保温功能。可以方便取用冷水和热水。

2 改变烧水时的续水模式,在接开水时,热水胆中不会在有新水注入,直至全部热水放出后,再注入热水加热,从而防止部分水水被反复烧开形成“千滚水”。

3 改变加热保温模式

用户可以通过按键人工设置热水保温温度、时间等,并选择多种加热模式以满足客户对不同温度热水的需求。

4 绑定手机,

饮水机的开关可以由与其绑定的手机远程控制,同时饮水机加热保温达到一定时间后,会向使用者发送短信通知,用户可以通过短信形式向饮水机发送控制命令,实现饮水机模式设定、温度设定以及打开关闭等操作。

二、项目设计中包含的创新思想

我们的项目立意基于对物联网技术探索。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络;在本项目中,饮水机通过GSM装置连入2G移动网络,实现电器设备运行状况时时通信,以及运行状态远程控制。

三、项目设计中低功耗与环保理念的体现

传统家用饮水机使用过程中主要有两个问题,一是会造成极大的能源浪费,饮水机是家庭的“耗电大户”,以制造1升热水为例,在不关机的状态下,功率为0.5千瓦的传统家用饮水机日均要耗电1.8度。因为其“烧烧停停”的工作原理,造成了90%以上的能源浪费,十分不环保;二是部分热水会被反复加热形成“千滚水”,令水中的矿物质、微量元素形成不可溶微粒,对我们的健康是极大的影响。

因此我们设计了系统并对饮水机结构进行了改造,改变常规加热和保温模式,避免了反复烧开导致的“千滚水”,保证了饮用水的健康安全问题,也减少不必要的电能浪费,降低饮水机的电能消耗,实现低能耗的环保理念。同时,我们的饮水机的保温温度是可以人工调节的,热水胆中的水可以保持在用户设定的保温温度上,不用长时间保持在较高温度,减少了不必要的能源浪费。

四、项目设计的实际应用价值

1 使用方便

    利用现有手机实现状态信息传递和操作控制,无需购置其他控制终端,减少消费者的资金投入,用户友好。

    2 健康电器

      饮水机的温水反复加热,形成所谓的“千滚水”,令水中的微量元素、矿物质积累形成不可溶微粒,这对我们的健康有着极大的影响。本项目对饮水机的加热和保温方式进行了改进,并对饮水机热水胆结构进行了改造,防止“千滚水”的形成,符合现代人的健康生活理念。

      3 智能电器的市场需求

      在三网融合及物联网技术应用的推动下,家电也步入了智能化时代,可以远程监控的家电将是未来家庭的重要组成部分,也是信息系统的重要环节。但目前市场上的智能化家电多集中在空调、洗衣机等较为大型、大投入的设备上,小家电智能化具有很大的市场缺口,因此智能化的饮水机将是对智能化家电的很好的探索形式,具有极大的市场潜力。

      五、项目中关于AVR 特性的使用情况

      AVR微控制器具有快、中断响应快、功耗低等特点,这便于我们实现对温度的高精度监测,对控制命令的即时响应,节能等功能。

      我们主要使用了AVR 的I/O端口,串口,按键,定时器,计时器,等部分。

      系统软件架构:

      系统硬件结构

      六、项目设计中遇到的困难以及运用创新思维解决问题的方法

      1.我们在设计之初想要找到合适的水位传感器,通过查阅资料,我们发现水位传感器比较大,很难应用于我们的系统,而且水位传感器可能会对水质进行影响。我们放弃了之前的想法,我们想到用压力传感器来解决这个问题。我们通过压力传感器的值来反馈热水胆中的水位。

      2.我们的系统刚完成时候并没有加入加热档位的设置。后来,我们在讨论的时候,想到有些时候我们会需要特定温度的热水,例如泡茶需要80°左右的温度,于是我们有了设置加热档位的想法,即调整到某档位之后,热水会加热到特定温度,然后进入保温模式。

      3.对于远程控制功能的实现,我们想到了用蓝牙、无线通信等多种方式,但是它们都有距离短、调试不方便等不足,我们最终采用了GSM模块,将饮水机控制系统和手机绑定,通过手机短信来控制,这样有效地增加了系统的实用性。

      七、项目设计的最终效果

      我们的作品实现了一下功能:

      1.更好的人际界面,

      我们的作品可以显示饮水机热水胆的水温和用户设定的保温温度,保温温度可以手动调节。

      2.多种加热保温模式

      我们为饮水机设置了三种加热模式,三种加热模式对应了加热档A/B/C档,A档位常规加热,热水会被少开,然后进入保温模式;B档热水会被加热到80°,然后进入保温模式,这个温度使用于泡茶等;C档热水会被加热到50°,然后进入保温模式,这个温度适合直接引用。

      3.全新的热水续水模式,杜绝“千滚水”

      我们的饮水机在水桶和热水胆之间加入了电磁阀,电磁阀的开关由AVR控制的继电器控制。热水机热水胆下方装有压力传感器,通过压力传感器的数值来判定水位变化。在接开水时,热水胆中不会在有新水注入,直至全部热水放出后,再注入热水加热,从而防止水被反复烧开形成“千滚水”。

      4.绑定手机,

      我们的饮水机通过GSM模块实现了手机与微控制器的通信。我们可以通过绑定的手机控制饮水机的开关和加热模式的选择;饮水机加热保温达到一定时间后,会向绑定的手机发送短信通知,询问饮水机是否需要继续工作,用户可以通过短信形式向饮水机发送控制命令,实现饮水机模式设定、温度设定以及通断电等操作。



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