基于Arduino uno 超声波感应饮水机设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

2设计方案遴选1

2.1单片机的选择1

2.2传感器的选择1

2.3水泵的选择方案2

2.4水泵驱动的选择方案2

2.5系统框图设计2

3产品硬件设计3

3.1原理图3

3.2Arduinouno开发板3

3.3超声波传感器4

3.4寻迹传感器模块5

3.5水泵驱动模块6

4产品软件设计8

4.1主程序流程图8

4.2程序设计9

5产品使用说明书11

5.1产品装配图11

5.2产品调试12

5.3产品使用说明14

6产品设计技术标准14

7参考资料14

8附录15

8.1元器件清单15

8.2PCB设计图15

8.3产品实物图16

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基于Arduinouno超声波感应饮水机设计与制作

1产品功能分析

因人们的生活水平不断上升，人们的需求也越来越广，为了大家方便，所

以我决定设计一个感应饮水机。该产品使用ArduinoUNO开发板创作产品，我

使用的超声波，它用于检测出水到杯子里水位的高度，寻迹传感器是检测杯子

放置的位置，水泵驱动模块连接水泵控制出水，整个过程无需手动操作。

2设计方案遴选

2.1单片机的选择

ArduinoUNO单片机分为原产和国产，我选择的是国产的。国产板子价格

实惠，质量优良，只是不同的生产商设计的外围元器件有少许不同。更主要的

是ArduinoUNO板子并不用考虑硬件设计这一块，只要按照自己的需求连接其

它的器件模块组成产品即可。也正因为这样，所以相比于其它的单片机更便捷，

对于学生来讲价格也亲民，便让我们多一种选择，能够更好的设计创造出许多

作品。

2.2传感器的选择

我使用的分别是HC-SR04超声波传感器和寻迹传感器模块。

HC-SR04超声波传感器它的原理是利用超声波的回波来测量距离，并且响

应速度快，精确度高，只需短短几秒就能出现结果。而且它的兼容性强能适应

好几种系列的单片机。

寻迹传感器简称TCRT5000它是光电反射式开关工作原理，与一般的红外

传感器一样一传一感.TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管，当发

射管的红外信号经过反射被接收管接收后，接收管的电阻就会发生变化，在电

路上一般会以电压的变化形式体现出来。而且它的灵敏度高，抗干扰能力强。

以上都是我的简述，这两者传感器的功能还有许多，在日常生活中随处可

见，使用的范围极其广泛。

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2.3水泵的选择方案

选择微型潜水水泵，它的电压：DC3-6V，电流：100-200mA，扬程分别是

0.3-0.8米，体积轻巧便捷。

2.4水泵驱动的选择方案

水泵驱动模块也称之为电机驱动模块，用于驱动水泵控制进出水。水泵驱

动模块的工作电压在3.3-5V之间，它控制的信号是数字信号。在arduino编程

的过程中，为了方便接线，生产商在水泵驱动模块设计了一个2pin接口，使用

时，只需要把水泵两端直接连接到水泵驱动模块的2pin接口上，然后把水泵驱

动模块的3P排针的接口连接相对应的arduino板子上的引脚上即可。另外，据

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厂家所说，该模块还可以控制微型直流电机。

2.5系统框图设计

寻迹传感器检

测ArduinoU