基于STM32的饮水提醒水杯及缺水量检测系统

引言

随着智能硬件的高速发展，市面上出现了一系列智能水杯。但大部分水杯都是根据固定饮水量对用户进行饮水提醒，这样的方式忽视个体差异。而真正的健康饮水方式是根据身体需水量，来对饮水进行规划。

为了根据不同人的身体机能的差异对用户进行饮水提醒，设计了一款基于人体盐分流失检测进行饮水提醒的智能水杯。本设计通过用户基础信息计算给出建议饮水量，并通过对人体盐分流失检测来进一步校正建议饮水量，实现智能提醒用户饮水。其主要以单片机STM32系列芯片、压力传感器、压敏传感器等为硬件基础，通过软件编程实现记录数据，绘制相应的饮水曲线，对饮水习惯进行评价，定量提醒用户饮水等功能，使用户养成健康的饮水习惯。

1、系统总体设计

本系统由智能水杯端（以下简称水杯端）及人体盐分检测端（以下简称检测端）组成，智能水杯系统框图如图1所示。其中水杯端的主控芯片为STM32F103C8T6，供电电压2．0V～3．6V，一系列的省电模式保证低功耗的要求。检测端的主控芯片为STM32F103ZET6，该芯片的配置十分强，带有外部总线（FSMC），可以用来外扩SＲAM和连接LCD等。

压力传感器及电容传感器组成饮水监测系统，通过布置在杯沿的人体电容识别传感器对饮水状态进行识别，通过压力传感器对水的重力进行检测，并通过HX711芯片对数据进行AD转换。OLED显示屛提供了交互界面，并有利于低功耗的设计要求。无线充电模块使水杯端的充电使用更为便利与安全。

图1 智能水杯系统框图

检测端由TDS传感器、RFID识别模块及WiFi模块组成。TDS传感器量程为2000PPM，满足对尿液盐分稀释后的检测。与磁卡、IC卡等接触式识别技术不同，ＲFID系统的电子标签与读写器之间无须物理接触即可完成识别，因此它可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用。