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        智能溫控水杯系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

        2014-12-09 16:46:07洪浩李翔邱力軍
        無線互聯(lián)科技 2014年11期
        關(guān)鍵詞:溫度控制溫度傳感器

        洪浩 李翔 邱力軍

        摘 要:本產(chǎn)品是基于AT89C51單片機在溫度控制和定時功能的應(yīng)用。本方案溫度采集使用溫度傳感器DS18B20,用戶可以自定義溫度和提醒時間,通過使用按鍵可以控制自定義溫度和時間的增減。當(dāng)水杯水溫低于設(shè)定溫度時,升溫系統(tǒng)開啟,同時紅色發(fā)光二極管亮起。當(dāng)水杯水溫高于設(shè)定溫度時,降溫系統(tǒng)開啟,同時綠色發(fā)光二極管亮起。當(dāng)系統(tǒng)計時達(dá)到用戶自定義時間后,提醒系統(tǒng)發(fā)出報警,提醒用戶飲水。

        關(guān)鍵詞:AT89C51單片機;溫度傳感器;溫度控制;提醒系統(tǒng)

        隨著人們生活和工作節(jié)奏加快,大多數(shù)人沒有時間去親自燒水,而且工作認(rèn)真的情況下就會忘記喝水,以至于身體長期缺水,出現(xiàn)亞健康狀態(tài)。在此情況下,設(shè)計一款具有測量水溫,保持溫度、提醒喝水的水杯便具有非常重要的意義。目前國內(nèi)外主要研究水杯的材料和外形,在目前的市場中,還沒有一款水杯具有測溫,保溫,提醒的三重功能。因此本產(chǎn)品的設(shè)計可以解決市場的需求,將三重功能結(jié)合,使飲水者方便,快捷,健康的飲水。

        1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

        1.1 系統(tǒng)電路原理圖

        本產(chǎn)品選用的單片機型號為AT89C51,晶振X1選用12MHZ,電容C1,C2選用22PF,按鍵K1與C3構(gòu)成手動復(fù)位系統(tǒng),當(dāng)需要手動復(fù)位時,直接按下K5,系統(tǒng)將會重新啟動。按鍵K1、K2、 74HC573鎖存器和數(shù)碼管共同構(gòu)成溫度設(shè)定系統(tǒng),按鍵K3、K4、 74HC573鎖存器和數(shù)碼管共同構(gòu)成時間設(shè)定系統(tǒng)。其中,K1和K2分別控制溫度的增減,K3和K4分別控制時間的增減。溫度的初始值設(shè)為37℃,時間的初始值設(shè)為20分鐘,系統(tǒng)電路連接圖如圖1所示。

        2.2 溫度控制系統(tǒng)

        ⑴當(dāng)真實溫度小于設(shè)定溫度時,紅燈亮起,升溫系統(tǒng)打開,水溫升高,當(dāng)真實溫度等于設(shè)定溫度時,紅燈熄滅,升溫系統(tǒng)關(guān)閉。⑵當(dāng)真實溫度大于設(shè)定溫度時,綠燈亮起,降溫系統(tǒng)打開,水溫降低,當(dāng)真實溫度等于設(shè)定溫度時,綠燈熄滅,降溫系統(tǒng)關(guān)閉。

        3 系統(tǒng)軟件設(shè)計仿真

        3.1 初始化設(shè)置

        設(shè)定溫度為37℃,提醒時間為20分鐘,手動按下K1,K2,K3,K4,則溫度和時間將發(fā)生增大或減少。

        3.2 升溫系統(tǒng)仿真

        調(diào)整溫度傳感器,使當(dāng)前溫度為35℃,則當(dāng)前溫度-設(shè)置溫度=T=-2℃,此時紅燈亮起,升溫系統(tǒng)啟動。升溫系統(tǒng)仿真如圖2所示。

        3.3 降溫系統(tǒng)仿真

        調(diào)整溫度傳感器,使當(dāng)前溫度為39℃,則當(dāng)前溫度-設(shè)置溫度=T=2℃,此時綠燈亮起,降溫系統(tǒng)啟動。降溫系統(tǒng)仿真如圖3所示。

        3.4 提醒系統(tǒng)仿真

        系統(tǒng)開機后,提醒系統(tǒng)開始計時,當(dāng)系統(tǒng)計時達(dá)到20分鐘時,數(shù)碼管示數(shù)顯示為0,此時蜂鳴器發(fā)出報警,提示用戶喝水,提醒系統(tǒng)仿真如圖4所示。

        4 結(jié)束語

        在此設(shè)計的基礎(chǔ)上,本方案還可以進行擴展,應(yīng)用到其它溫控系統(tǒng)方面,具有良好的應(yīng)用價值。另外,本系統(tǒng)可擴展到與手機通過WiFi聯(lián)網(wǎng),用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。

        [參考文獻]

        [1]張俊謨,何立民.單片機中級教程[M].北京.北京航天航空大學(xué)出版社.2000.6.

        [2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)[M].北京:高等教育出版社.2004.

        [3]宋文緒.傳感器與檢測技術(shù)[M].北京:高等教育出版社.2004.

        [4任致程.智能經(jīng)典電路300例[M].北京.機械工業(yè)出版社.2002.8.

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