设计一个除计步器、电子钟、无线PPT翻页器，宿舍报警系统，手机遥控的玩具车之外的简单的嵌入式系统，要求包括包含产品名称，产品，目的产品功能产品的输入和输出产品参数。另外还要求写出该产品的架构设计，即，该产品是由单个嵌入式系统组成，还是由多个嵌入式系统或PC组成，并用图概述这个架构。还要求写出它的重要外设选择包括LCD和某传感器以及核心处理器选择。并说出选择该核心处理器的原因，从通信接口RAM和ROM容量角度，以及速度和工作环境成本等角度分析。写出该产品的软件设计，包含操作系统，选择开发，环境选择，语言选择，以及所包含的原因。并写出这个产品的开发计划，包含产品软硬件设计和开发详细可行的计划及预计小时数。再写出该产品的成本分析，包括硬件成本清单，即产品中硬件材料（如元器件芯片、开发板、仿真器、编程器和测量仪器等）及开发费用（如制板及焊接等费用）和软件成本清单，即产品中所用软件（如嵌入式开发环境、嵌入式操作系统、GUI包和TCPIP协议栈）费用。并给出人工成本清单，包含项目组人力开发，成本核算以及其他成本。即除软硬件和人工项目成本之外的最后写出产产品总成本及分析。

产品名称：智能饮水机

产品目的：为人们提供方便快捷的饮水服务，包括自动加热、冷却、过滤等功能。

产品功能：

输入：水源、电源

输出：热水、冷水、纯净水

产品参数：

- 加热功率：500W
- 冷却功率：100W
- 过滤器寿命：6个月
- 水箱容量：5L

架构设计：

该产品由单个嵌入式系统组成，包括核心处理器、LCD、温度传感器、压力传感器、水位传感器、过滤器、水泵、加热器、制冷器等。

核心处理器选择：

选择ARM Cortex-M4处理器，主要考虑：

- 速度：高速运行，可快速响应用户操作。
- RAM和ROM容量：足够存储系统运行所需的代码和数据。
- 工作环境成本：成本较低，适合于大规模生产。

重要外设选择：

- LCD：显示系统运行状态、温度、水位等信息。
- 温度传感器：监测水温，实现自动加热。
- 压力传感器：监测水压，控制水泵工作。
- 水位传感器：监测水位，控制水泵工作。
- 过滤器：实现水的净化。
- 水泵：控制水的输送。
- 加热器：实现水的自动加热。
- 制冷器：实现水的自动冷却。

软件设计：

操作系统：FreeRTOS

开发环境选择：Keil uVision

语言选择：C语言

原因：

- 操作系统：FreeRTOS是一个轻量级的实时操作系统，适合于本产品的需求。
- 开发环境：Keil uVision是一款常用的嵌入式开发环境，易于学习和使用。
- 语言选择：C语言是嵌入式系统开发中常用的语言，具有较高的效率和可移植性。

开发计划：

- 硬件设计：3周
- 软件设计：4周
- 软硬件联调：2周
- 测试和调试：2周
- 总计划：11周，预计小时数为1100小时。

成本分析：

硬件成本清单：

- ARM Cortex-M4处理器：50元/片，共计500元
- LCD：20元/个，共计200元
- 温度传感器：5元/个，共计50元
- 压力传感器：8元/个，共计80元
- 水位传感器：10元/个，共计100元
- 过滤器：30元/个，共计300元
- 水泵：50元/个，共计500元
- 加热器：50元/个，共计500元
- 制冷器：50元/个，共计500元
- 其他材料（如电容、电阻、电源等）：200元
- 制板及焊接费用：300元
- 总共计：2980元

软件成本清单：

- Keil uVision：500元/个
- FreeRTOS：免费
- 总共计：500元

人工成本清单：

- 硬件设计人员：2人，每人月薪8000元，共计24000元
- 软件设计人员：3人，每人月薪10000元，共计30000元
- 测试和调试人员：2人，每人月薪8000元，共计16000元
- 其他人员（如项目经理、质量控制等）：50000元
- 总共计：120000元

产品总成本：2980元+500元+120000元 = 123480元

分析：该产品的成本相对较高，但它的功能齐全，可以满足用户的各种需求，适合放置在公共场所使用，可以为人们提供方便快捷的饮水服务。