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基于51单片机的智能饮水机设计解决方案如下：

该智能饮水机的硬件构成包括51单片机（兼容STC89C51/52、AT89C51/52）、防水型温度传感器DS18b20、液晶屏LCD1602、液位开关、时钟芯片、继电器、小风扇和按键。

设计功能如下：
1. 系统上电后，LCD1602显示当前的时间、日期和水温。
2. 使用不锈钢液位开关来检测是否有水源。当有水源时，根据设定的时间段和水温来判断是否需要加热。如果没有水源，则启动对应的指示灯和蜂鸣器报警，并启动小风扇模拟加水动作（也可更换成抽水泵）。
3. 使用防水型温度传感器DS18B20进行测温。需要将测温体放入水中才能测量水温，测温范围为0-100度。
4. 可以通过按键设定实时时间、定时时间段和水温。水温范围为0-100度。
5. 具有定时烧水功能。用户可以设置时间段，例如19:00~20:00，在这个时间段内，如果有水源并且水温低于设定值，则启动自动加热功能。加热LED点亮，同时继电器闭合，控制插座通电，使加热装置工作。当温度超过设定值时，自动停止加热，即继电器断开（使加热装置断电）。
6. 具有自动清洗功能。每周一早上6点-7点固定时间段内自动启动清洗装置，即开启小风扇模拟清洗。在其他时间段内，小风扇不转动。

以上是基于51单片机的智能饮水机设计的解决方案。该方案可以实现多种功能，包括显示时间、日期和水温、检测水源、加热水温、定时烧水和自动清洗等。通过合理的硬件构成和功能设计，可以提供便捷、智能的饮水体验。

详细资料请参考相关设计文档和资料。