基于單片機的智能溫變暖手寶的設計

1、202x 年軟 件202x./bl 4l,no. 10第 41 卷 第 10 期computer engineering & software國際 it 傳媒品牌設計叩充與應用基于單片機的智能溫變暖手寶的設計張卓鈞，戴圣偉，,曾維f日，郵振華，侯吠軍（湖南業(yè)大學電y與僧只匚程學院.湖南 株洲412（xx> i摘 ®：本文針對圾手寶發(fā)熱溫度旋以調(diào)節(jié)和能瀑浪費箏何裹，設計一款基于單片也控刑器與 app聯(lián)合 監(jiān)控的留能調(diào)溫程手生.既依對段手寶的發(fā)熱溫度進行控制、找少能量消耗，還佬實時監(jiān)控程手生的混度與刺余電 ft,文中對湛控硬件電珞逐行創(chuàng)新設計，欽磐設計中采用新型負反俄閉環(huán)控

2、釗箕法,有效解決了暖手寶湛控中存在 的不昆，提升了效率，實現(xiàn)了溫度的m準控用，實物運行數(shù)據(jù).殮遷了該方案的可行性和有效性。關ia詞：單片機；容能溫變；實時堂控；閉環(huán)控制中圖分類號：tp23文獻標識碼：a doi: 10.3969/j.issn. 1003-6970.202x.10.005本文著錄格式：張卓鈞，就圣偉./維陽，等.基于單片機的智能溫變暖手寶的設計。較停，202x . 41 (10): 19-21+30design and implementation of intelligent temperature handwarmer based on microcontrollerzha

3、ng zhuo-jun, dai sheng-wci zeng wei-yang. vu zhen-hua. hou fu-jun(school of electrical and b 血 mwbn engineering , hunan univemity of techwlty, zhuzhou, hunan 412007)abstract : this ankle is based on the heating hand treasure heat temperature ditlkuh to adjusl and energy waste and other issues, desig

4、n a single-chip controller and mobile phone app joint mofiiioring of lhe intelhgeni warm hand treasure. il can conirol the iwaiing teinperatuie of the wann hand treasurv. reduce (he energy ccmsumption, and nuvniior the temperature and tvidual power of die warm hand treasure in real tiinc. in this pa

5、per, the temperature control hardware circuit is designed in innovation, and the new negative feedback closed-loop control algorithm is used in the software design to cttcdivciy solve the deficiency in the temperature control of the warm hand, improve the cflkicncy. realize (he precise control of te

6、mperature, and verify the feasibility and validity of the scheme in the physical operation data.key word% : microconlrvllcr; intelligent temperalurv change; rcabdnu: monitoring; ckwdloop control基金工程：emi«創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)血篝*m電氣創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)栽由岫教通（»19）333號）；湖南省大學生胡新訓垸項回汕編垮: s20i911535020； s2oi9h535oo4s）作者簡介：*卓何.男.

7、研究力,向：電氣工程及應川。通訊聯(lián)系人：就圣偉（1978 ）.男，碩士,講.研究方向:電子技術理論找陵用0引言曖手寶已經(jīng)是現(xiàn)代很常見的取曖設務.隨假設國民 生活水平的不斷提啟，人們對跋手寶的需求也逐漸提 升，但是現(xiàn)有市面上大局部晦手寶不僅存在著很大的 平安隱患能耗還很高e暖手寶從種類上可分為兩種： 電極式和電熱元件式電極式曖手寶加熱效果好價 格低廉.但是存在平安隱患；電熱元件式暖手寶價格 較貴.加熱效果沒有前一種好.但是平安。傳統(tǒng)的電 曖手寶甜電風險大，并r加熱后溫度高，對人體存在 平安隱患，也浪費了能v。如何讓曖手寶更加智能, 能夠調(diào)節(jié)發(fā)熱溫度等問題將是研究的重點為了解決以上問題.擬設計一款

8、能用app智能調(diào) 節(jié)溫度的曖f寶。該曖手寶能根據(jù)用戶的需求,通過 app進行溫度控制.并且能實時顯示溫度,還具有自 動恒湛等功能f i殳備主要研究內(nèi)容如下：（d利用單 片機主控模塊與dsi8b20的溫度數(shù)據(jù)采集對系統(tǒng)進行 智能處理；（2）通過 app合理設定溫度閡值，提 高曖手寶溫度控制性能；（3）通過藍牙模塊實現(xiàn)單片 機和 app數(shù)據(jù)交互。1控制系統(tǒng)設計1.1系統(tǒng)總體設計單片機祖較于plc等控制系統(tǒng).具有能耗低、性 能高,加高運作物率為35 mhz.6t/i2t可選等特點叫 因此本工程擬開發(fā)一個以單片仇為核心控制器，以 dsi8b20數(shù)字溫度傳感器、整流電路等為主要硬件的 反應電路.其通過藍

9、牙通訊技術卷接app以對溫度迎 行監(jiān)控調(diào)節(jié) 研究內(nèi)容具體包括藍牙模塊、加熱模塊、 溫度檢測模塊、app模塊和控制模塊。電源電路為整 個控制電路提供電源.數(shù)字型溫度傳感隔dsi8b20把 采集的溫度信息傳輸給單片機.藍牙模塊hc05負責 端和點單片機之間的數(shù)據(jù)傳輸.單片機通過藍牙 模塊傳輸實時溫度給 端， 端通過藍牙模塊傳 輸用戶想設定的溫度給單片機。原理如圖1所示.1.2加熱模塊設計電源接通后.溫度傳感器對當前溫度進行檢測.并與設定值進行比對5當溫度傳感溶檢測到溫度低于 設定溫度時，用戶可根據(jù)個人喜好通過app客戶端發(fā) 送調(diào)溫信號迎行溫度四節(jié)，使加熱片加熱 直到加熱 片到達設定溫度后.停止加熱

10、。加熱模塊流程如圖2 所示。圖1系統(tǒng)總計設計概圖 fij». 1 system total <k、i*n block <liurm圖2加熱橙缺波荏03 fij».2 heating module n<>wch»r<1.3溫度檢測模塊dsi8b20是一種最常川單總線數(shù)字溫度傳感器. 它能將溫度轉換成教#信號，并交治照片機處理.抗 干擾能力強叫其測試溫度范的55弋125弋，具有體 枳小,硬件開銷低.精度高的特點。其接線方便.封 裝成后可應用于多種場合利用ds18b20作為檢測模 塊的核心元件.其將采集溫度信號并交紿加熱模塊遂 行信號處理.

11、反應給app模塊1.4藍牙模塊伴隨著藍牙4.()標準的出現(xiàn).ble技術得到了廣 泛關注七 本設il在藍牙模塊上主要采用t1公司的 cc2540芯片對芯牙控制和射頻收發(fā)，使用hc-05 1& 牙申口通信，共控制原理圖如圖4所示衛(wèi)攻q示<徵與>1 二現(xiàn)心 |自牙代愉s4煮牙模狹栓制bs理圖fig.4 bluetihith module control schematic由溫度檢測模塊將檢測信號通過藍牙傳輸給app. 并在app上顯示汽前檢測溫度。用戶通過在app上 進行溫度的設定，通過藍牙使得加然片進行加熱調(diào)溫. 宜到到達設定溫度1.5 app模塊在研究藍牙4.0ble協(xié)議棧的

12、根底上.基于ios 操作系統(tǒng)開發(fā)了 “j以調(diào)i；控制曖手寶溫度的app其 控制原理如圖5所示圖s appffi塊控制k?理圖 fig.5 app module control xchcmntic1.6控制模塊牧件 > 雜志女迎群存投裕：cson5p.l63.se圖6控陋模埃柜圖fig.6 control module block2軟件設計軟件設計的主要內(nèi)容大致分為兩局部”第一局部 為：初始化單片機.串口初始化.初始化數(shù)字型溫度:20單片機是實現(xiàn)本工程的核心控制器，其中溫度傳 感器、加熱模塊均通過藏牙與 app端相連接，實 現(xiàn)溫度的監(jiān)控和線上調(diào)節(jié)功能控制模塊如圖6所示傳感器dsixb20并

13、讀取汽前溫度數(shù)據(jù),處理當前溫度 數(shù)據(jù)從串口傳論給歧牙并通過藍牙傳輸?shù)?上；第 二局部為：在第一局部的根底上,手仇向藍牙發(fā)送用 戶想要設置的溫度數(shù)據(jù),藍牙申口向單片機中請中斷, 單片機處理從藍牙接收的數(shù)據(jù)并和第一局部ds18b20 測得的溫度故據(jù)進行比擬 假設設定溫度大于當前溫度. 贈使usb電源控制模塊轉為高電平狀0 假設設止 小于當前溫度.那么使usb電源控制模塊保持為低電平 狀態(tài)，并縫續(xù)檢測實時溫度.主程序1.作流程如圖7所示。圖7主程序微程圈 fig.7 main program hom chare3監(jiān)控系統(tǒng)設計本文設計通過單片機、藍牙模塊、app終端實現(xiàn) 系統(tǒng)的實時監(jiān)測和數(shù)抵傳輸.主要

14、解決實時監(jiān)控問財七 硬件局部組裝完成后，再對數(shù)據(jù)處理和機械控制進行 洵試軟件局部那么逸過藍牙模塊,將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時 傳輸給 app.并且在 app上顯示暖手寶的當 前溫度和秘余電量。其監(jiān)控系統(tǒng)技術路線流程如圖8 所示。6更件和軟件均調(diào)試成功后，對祭個系統(tǒng)模擬檢測 將實時采集到的溫度信號以及剩余電量信弓等參數(shù)通 過藍牙傳輸給 app,用戶也能通過藍牙在app中 選擇適宜的溫度進行設定.圍8 is控系茨技術施線asffifflfij».8 monitoring system technical route flow frame4測試與結果平臺搭建好后，我們對其進行屢次玉夏實驗,用 溫度計

15、對實際的發(fā)熱片溫度進行測址用測徂的溫度 和設定溫度進行比擬.詳見表1所示x i實驗數(shù)據(jù)tub.l kxperimental <lut»實際泌度也侗為無3535.50.54040.30.34545.50.55052.70.75555.40.46059.50.5從軟件的設定來看分析我們的實驗.當設定溫度 數(shù)據(jù)大于實時溫度數(shù)據(jù).發(fā)熱片通電,當設定溫度數(shù) 據(jù)小于實時溫度時.發(fā)熱片斷電。實驗數(shù)據(jù)說明了設 計的有效性。5結語本文從點體方案到硬件、軟件等兒方面介紹了一 種以單片恍為核心控制儂塊的智能溫變暖手寶的i殳 汁。一定程度上對當前市而上曖手寶啊溫功能楮度低. 顯溫功能缺失等的問題給出了

16、一種較為有效的解決方 案.并帶來了較為良好的機器與用戶之間的交互體處。 嫁合來說.近年來消費電子行業(yè)快速開展，人們對 消貴電子產(chǎn)品的需求不斷擴大，消費電子智能化啟勢 對消費者的生活方式產(chǎn)生一定影響。從斌后的各項測 試結果訶以知該曖寶設計總體上根本上到達憤期 要求頊前同內(nèi)外的曖手寶主要針對與硬件方面的研 發(fā).而在暖手寶的軟件方面的研發(fā)購較于缺乏.推動 了曖手寶的軟件方面的研發(fā)，為唆手宣市場提供了一 神較為可行的方案.21軟件）雜志衣迎推存投犧：cosoftvip.l63 （下轉第禎靈） 人系統(tǒng)設置界面，點擊數(shù)據(jù)備份，如果當前登錄用戶 為管理員，軟件允許用戶進行數(shù)據(jù)備份操作;如果不 是,軟件將提示

17、沒有權限操作3結語本文在對當前汽車維修企業(yè)存在的管理何分析 的根底上,采ju visual basic 6.0為根底開發(fā)程序.使 ju sql server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫.按照功能模塊化， 界面筒沾.友好化的設計思想.分為用戶身份段證、 會員管理,會員提酬、訂單管理、系統(tǒng)設置/£個功能 模塊.并對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行了設計.實現(xiàn)管理流程 的可視化.w以滿足汽車堆修企業(yè)方便高效管理的基 本需要.也給客戶留下好的印段,從而提高汽車維修 企業(yè) .的管理效率和收襦由于汽車維修企業(yè)經(jīng)智過程 中還有很多影響因素，增加完善系統(tǒng)的功能，對汽車 址修企業(yè)進行全面管理是進一步研究的主要目標：.參考

18、文獻1畢曉東.20xx中1，1國際汽車半導體產(chǎn)*峰會紀實j.電于 技術席用20xx.36<6): 4. 李偉.汽乍湖修憑理系統(tǒng)的isii與實現(xiàn)d.陜蜂 西安電 子科技大學,20xx.(3王茂源，肉奇英.普ifih算中信任模型的研究5. 計算機莊用研%, 2006. 23(1): 122-124.h黃立尺.汽車維修管理系統(tǒng)設計勺實現(xiàn)(d). iv林：吉林大 學.20xx.5用"春.暴于j2ee和web效勞的動蒼電了倘務研究與險川 |d).正慶：蟲慶大學.2006.6劉曉你汽車難修保舞管理系統(tǒng)的設計與實w|d.北京：北京郵電大學.20xx.|7|李快.就拘社會的非理性達一 ”拘始嬪

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