河北理工大學(xué)信息學(xué)院 摘要 XVII5系統(tǒng)的測(cè)試5.1系統(tǒng)調(diào)試在系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)工作結(jié)束之后，為了保證各功能模塊可協(xié)同運(yùn)作，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的性能指標(biāo)要求，就需要對(duì)系統(tǒng)開展全面且系統(tǒng)的測(cè)試和驗(yàn)證工作，軟件測(cè)試部分采用Keil4uVision仿真環(huán)境，借助單元測(cè)試和集成測(cè)試相結(jié)合這種方式，著重對(duì)主控流程、溫度監(jiān)測(cè)子程序以及顯示子程序等核心模塊的功能準(zhǔn)確性給予驗(yàn)證。在調(diào)試過(guò)程中，運(yùn)用斷點(diǎn)設(shè)置以及變量監(jiān)控等技術(shù)手段，可精確地識(shí)別并且修正程序里的邏輯缺陷，完成軟件調(diào)試之后進(jìn)入硬件調(diào)試階段，要搭建起完整的硬件電路系統(tǒng)，把優(yōu)化后的程序燒錄到STC89C52微控制器中，然后依次對(duì)語(yǔ)音識(shí)別模塊的響應(yīng)性能、溫度傳感器的測(cè)量精度以及水流量傳感器的量程范圍等外圍組件進(jìn)行功能驗(yàn)證。針對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行硬件電路檢測(cè)以及程序優(yōu)化，經(jīng)過(guò)反復(fù)的軟硬件協(xié)同調(diào)試，最終保證系統(tǒng)各項(xiàng)功能可穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，只有經(jīng)過(guò)這一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試驗(yàn)證流程，該智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)才可有實(shí)際應(yīng)用時(shí)所需的安全性和可靠性。5.2實(shí)物展示在完成了軟硬件調(diào)試這一階段工作之后，我們展示出了本系統(tǒng)的實(shí)體原型，從圖5.1可看到，系統(tǒng)實(shí)體含有STC89C52微控制器主板、LCD1602顯示屏組件、DS18B20溫度感應(yīng)器、YFS201水流檢測(cè)器以及ASR-PRO語(yǔ)音交互模塊等關(guān)鍵部件，這些部件依靠精心布設(shè)的線路緊密連接在一起，形成了一體化且較為緊湊的控制體系。用戶可憑借語(yǔ)音命令或者按鍵輸入，隨時(shí)對(duì)飲水機(jī)的水溫和流速進(jìn)行調(diào)整，而液晶顯示屏則可以清晰地反饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)，這一實(shí)體模型證實(shí)了我們的設(shè)計(jì)思路，借助挑選合適的硬件模塊以及進(jìn)行精細(xì)的軟件編程，成功打造出一款功能多樣、操作便捷的智能飲水控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)保證了精確的溫控以及定量供水，還創(chuàng)新性地融入了語(yǔ)音識(shí)別互動(dòng)功能，為用戶給予了全新的飲水交互體驗(yàn)。圖5.1系統(tǒng)實(shí)物圖完成系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)工作之后，便著手開展了全面且細(xì)致的測(cè)試與驗(yàn)證工作，以此保證所有功能模塊可協(xié)同運(yùn)作，符合預(yù)先設(shè)定的性能標(biāo)準(zhǔn)，先是構(gòu)建起了一套完整的硬件電路體系，隨后把精心編寫的軟件程序成功燒錄到STC89C52微控制器當(dāng)中，緊接著，對(duì)各個(gè)外圍模塊的性能逐一進(jìn)行了評(píng)估，具體囊括語(yǔ)音識(shí)別模塊的效能、溫度傳感器的測(cè)量精確度以及水流量傳感器的量程特性等方面。在實(shí)際操作測(cè)試階段，收集并記錄下了一系列有關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。表5-1數(shù)據(jù)分析與表格展示測(cè)試項(xiàng)目設(shè)定值實(shí)際值誤差識(shí)別準(zhǔn)確率響應(yīng)時(shí)間（ms）溫度40℃39.8℃-0.2℃--溫度60℃60.2℃+0.2℃--出水量200mL203mL+3mL--出水量350mL348mL-2mL--語(yǔ)音識(shí)別“溫度升高”識(shí)別成功-98%200語(yǔ)音識(shí)別“出水量增加”識(shí)別成功-96%220本文構(gòu)建的智能定量定溫飲水機(jī)控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)實(shí)際操作檢驗(yàn)以及數(shù)據(jù)解析，在溫度監(jiān)管、流體控制以及語(yǔ)音互動(dòng)等關(guān)鍵功能方面，呈現(xiàn)出了較為優(yōu)越的效能，這個(gè)系統(tǒng)可以精確調(diào)控水溫以及出水量，再加上高精度語(yǔ)音識(shí)別和快速反饋機(jī)制，提升了用戶的飲水舒適度與便利性。5.3本章小結(jié)在這一部分當(dāng)中，對(duì)系統(tǒng)的軟硬件測(cè)試以及驗(yàn)證策略展開了較為詳細(xì)的論述，一開始，利用Keil4uVision的仿真實(shí)境，針對(duì)軟件代碼執(zhí)行單元開展了相關(guān)測(cè)試，同時(shí)也進(jìn)行了集成測(cè)試，以此來(lái)驗(yàn)證各個(gè)功能組件可穩(wěn)定運(yùn)行，緊接著，構(gòu)建了完整的硬件電路，然后把編譯之后的軟件程序加載到STC89C52微控制器當(dāng)中。之后憑借對(duì)各級(jí)外圍設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決了那些有可能影響系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的潛在問(wèn)題，提升了系統(tǒng)整體的可靠性，以實(shí)物樣機(jī)的形式展示了該智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)，直觀地呈現(xiàn)出其溫度監(jiān)控、水流控制以及語(yǔ)音交互等多種智能特性，經(jīng)過(guò)全面的軟硬件調(diào)試與驗(yàn)證工作，成功開發(fā)出了一款集合多項(xiàng)先進(jìn)功能的飲水機(jī)控制體系。結(jié)論結(jié)論結(jié)論本研究設(shè)計(jì)了一種以STC89C52單片機(jī)為基礎(chǔ)的智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)借助軟硬件協(xié)同優(yōu)化達(dá)成了多項(xiàng)創(chuàng)新功能，在溫度控制環(huán)節(jié)，運(yùn)用高精度DS18B20溫度傳感器開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可把溫度誤差穩(wěn)定控制在±0.5℃范圍之內(nèi)，以此保證水溫的精確與舒適。水量調(diào)節(jié)模塊集成了YFS201水流量傳感器，與主控芯片構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，提升了出水量的穩(wěn)定性以及精確度，系統(tǒng)創(chuàng)新性地整合了ASR-PRO語(yǔ)音識(shí)別模塊，借助自然語(yǔ)言處理技術(shù)達(dá)成了語(yǔ)音指令控制功能，極大提升了人機(jī)交互的便捷程度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在溫度調(diào)控、水量管理以及語(yǔ)音交互等方面都呈現(xiàn)出優(yōu)異的性能指標(biāo)，能契合用戶多樣化的使用需求，又能呈現(xiàn)智能化飲水設(shè)備的技術(shù)可行性。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)應(yīng)用這兩個(gè)維度而言，該智能飲水機(jī)系統(tǒng)有十分突出的技術(shù)創(chuàng)新性以及廣闊的商業(yè)化前景。附錄B參考文獻(xiàn)[1]黃柱斌,劉長(zhǎng)江,謝鴻宇等.面向STC89C52單片機(jī)的智能飲水機(jī)系統(tǒng)[J].福建電腦,2023,39(09):83-89.[2]馬子豪,趙澤中,李川等.基于單片機(jī)及機(jī)械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的智能飲水機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)高新科技,2023,(16):15-16.[3]馬培松,陶華偉,李益民等.基于單片機(jī)的多功能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].河南科技,2022,41(17):20-23.[4]姚蔚奇,裴利凱.基于BL604的共享智能飲水機(jī)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2022,12(18):29-33.[5]原一丹,程春雨,吳振宇等.基于STM32單片機(jī)的智能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2022,25(02):57-63.[6]張躍奇,魏惠芳,單超穎.基于NB-IoT的智能飲水機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù),2021,50(09):24-25.[7]趙宇鵬,朱海,劉付生等.一種具有分杯功能的全自動(dòng)飲水機(jī)[J].機(jī)械制造,2021,59(08):32-34+49.[8]孫淑瓊,楊瑞,王瑩筱.基于超聲波定位的盲人飲水機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù),2021,50(06):33-35.[9]高巖.基于單片機(jī)的節(jié)能飲水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2020,(35):9-12.[10]李正軍,郝傳柱.基于人工智能全自動(dòng)飲水機(jī)的自動(dòng)裝置[J].設(shè)備管理與維修,2020,(18):104-106.[11]熊律,鐘睿杰.一種加熱水量可控的健康節(jié)能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2020,19(03):37-40.[12]史建偉.基于STC89C52的家用智能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].河南科技,2020,(23):63-65.[13]湯斌,鄧捷,李軍紅.一種新型飲水機(jī)出水控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子世界,2020,(11):127-128.[14]馮敏.一種基于單片機(jī)的智能飲水機(jī)設(shè)計(jì)電子技術(shù)中的單片機(jī)應(yīng)用[J].中國(guó)新通信,2020,22(09):102.[15]朱恩澤,齊勝男,田方琦等.一種基于單片機(jī)的智能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技信息,2020,(02):45-46.[16]朱俊.基于Arduino的自動(dòng)飲水機(jī)設(shè)計(jì)與研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2020,16(01):279-281.[17]臧紅巖,劉延春,范卉青.多功能飲水機(jī)控制器設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2019,(36):147-148.[18]陶輝.基于AT89C51單片機(jī)的智能飲水機(jī)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2019,16(16):67-69+73.[19]劉源,曾茜,徐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);//顯示溫度閾值LCD_ShowNum(2,12,water,3);//顯示設(shè)定出水量//主循環(huán)while(1){//獲取溫度T=wendu_chuli();if(T<0)T=0;//如果溫度小于0，將溫度設(shè)為0//顯示當(dāng)前溫度LCD_ShowNum(1,3,(unsignedint)T,2);LCD_ShowChar(1,5,'.');LCD_ShowNum(1,6,(unsignedint)(T*10)%10,1);//顯示當(dāng)前流量LCD_ShowNum(1,12,water_flow,3);//繼電器控制加熱if(T>value)//如果溫度超過(guò)閾值，關(guān)閉繼電器{RELAY=0;}else//如果溫度低于閾值，開啟繼電器{RELAY=1;}//按鍵掃描KeyNum=Key();if(KeyNum){if(KeyNum==1)//Key1切換工作模式{Mode++;if(Mode>=2)Mode=0;if(Mode==1){UART_SendByte(water_auto);//發(fā)送自動(dòng)模式命令LCD_ShowString(1,16,"A");//顯示自動(dòng)模式標(biāo)識(shí)}else{UART_SendByte(water_shou);//發(fā)送手動(dòng)模式命令LCD_ShowString(1,16,"S");//顯示手動(dòng)模式標(biāo)識(shí)}}}//手動(dòng)模式處理if(Mode==0){if(KeyNum==4)//K