基于单片机的智能温变暖手宝的设计

1、202x 年软 件202x./bl 4l,no. 10第 41 卷 第 10 期computer engineering & software国际 it 传媒品牌设计叩充与应用基于单片机的智能温变暖手宝的设计张卓钧，戴圣伟，,曾维f日，邮振华，侯吠军（湖南业大学电y与僧只匚程学院.湖南 株洲412（xx> i摘 ®：本文针对圾手宝发热温度旋以调节和能瀑浪费筝何裹，设计一款基于单片也控刑器与 app联合 监控的留能调温程手生.既依对段手宝的发热温度进行控制、找少能量消耗，还佬实时监控程手生的混度与刺余电 ft,文中对湛控硬件电珞逐行创新设计，钦磐设计中采用新型负反俄闭环控

2、钊箕法,有效解决了暖手宝湛控中存在 的不昆，提升了效率，实现了温度的m准控用，实物运行数据.殓迁了该方案的可行性和有效性。关ia词：单片机；容能温变；实时堂控；闭环控制中图分类号：tp23文献标识码：a doi: 10.3969/j.issn. 1003-6970.202x.10.005本文著录格式：张卓钧，就圣伟./维阳，等.基于单片机的智能温变暖手宝的设计。较停，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«创新创业血篝*m电气创新创业栽由岫教通（»19）333号）；湖南省大学生胡新训垸项回汕编垮: s20i911535020； s2oi9h535oo4s）作者简介：*卓何.男.

7、研究力,向：电气工程及应川。通讯联系人：就圣伟（1978 ）.男，硕士,讲.研究方向:电子技术理论找陵用0引言暧手宝已经是现代很常见的取暧设务.随假设国民 生活水平的不断提启，人们对跋手宝的需求也逐渐提 升，但是现有市面上大局部晦手宝不仅存在着很大的 平安隐患能耗还很高e暖手宝从种类上可分为两种： 电极式和电热元件式电极式暧手宝加热效果好价 格低廉.但是存在平安隐患；电热元件式暖手宝价格 较贵.加热效果没有前一种好.但是平安。传统的电 暧手宝甜电风险大，并r加热后温度高，对人体存在 平安隐患，也浪费了能v。如何让暧手宝更加智能, 能够调节发热温度等问题将是研究的重点为了解决以上问题.拟设计一款

8、能用app智能调 节温度的暧f宝。该暧手宝能根据用户的需求,通过 app进行温度控制.并且能实时显示温度,还具有自 动恒湛等功能f i殳备主要研究内容如下：（d利用单 片机主控模块与dsi8b20的温度数据采集对系统进行 智能处理；（2）通过 app合理设定温度阂值，提 高暧手宝温度控制性能；（3）通过蓝牙模块实现单片 机和 app数据交互。1控制系统设计1.1系统总体设计单片机祖较于plc等控制系统.具有能耗低、性 能高,加高运作物率为35 mhz.6t/i2t可选等特点叫 因此本工程拟开发一个以单片仇为核心控制器，以 dsi8b20数字温度传感器、整流电路等为主要硬件的 反应电路.其通过蓝

9、牙通讯技术卷接app以对温度迎 行监控调节 研究内容具体包括蓝牙模块、加热模块、 温度检测模块、app模块和控制模块。电源电路为整 个控制电路提供电源.数字型温度传感隔dsi8b20把 采集的温度信息传输给单片机.蓝牙模块hc05负责 端和点单片机之间的数据传输.单片机通过蓝牙 模块传输实时温度给 端， 端通过蓝牙模块传 输用户想设定的温度给单片机。原理如图1所示.1.2加热模块设计电源接通后.温度传感器对当前温度进行检测.并与设定值进行比对5当温度传感溶检测到温度低于 设定温度时，用户可根据个人喜好通过app客户端发 送调温信号迎行温度四节，使加热片加热 直到加热 片到达设定温度后.停止加热

10、。加热模块流程如图2 所示。图1系统总计设计概图 fij». 1 system total <k、i*n block <liurm图2加热橙缺波荏03 fij».2 heating module n<>wch»r<1.3温度检测模块dsi8b20是一种最常川单总线数字温度传感器. 它能将温度转换成教#信号，并交治照片机处理.抗 干扰能力强叫其测试温度范的55弋125弋，具有体 枳小,硬件开销低.精度高的特点。其接线方便.封 装成后可应用于多种场合利用ds18b20作为检测模 块的核心元件.其将采集温度信号并交绐加热模块遂 行信号处理.

11、反应给app模块1.4蓝牙模块伴随着蓝牙4.()标准的出现.ble技术得到了广 泛关注七 本设il在蓝牙模块上主要采用t1公司的 cc2540芯片对芯牙控制和射频收发，使用hc-05 1& 牙申口通信，共控制原理图如图4所示卫攻q示<徵与>1 二现心 |自牙代愉s4煮牙模狭栓制bs理图fig.4 bluetihith module control schematic由温度检测模块将检测信号通过蓝牙传输给app. 并在app上显示汽前检测温度。用户通过在app上 进行温度的设定，通过蓝牙使得加然片进行加热调温. 宜到到达设定温度1.5 app模块在研究蓝牙4.0ble协议栈的

12、根底上.基于ios 操作系统开发了 “j以调i；控制暧手宝温度的app其 控制原理如图5所示图s appffi块控制k?理图 fig.5 app module control xchcmntic1.6控制模块牧件 > 杂志女迎群存投裕：cson5p.l63.se图6控陋模埃柜图fig.6 control module block2软件设计软件设计的主要内容大致分为两局部”第一局部 为：初始化单片机.串口初始化.初始化数字型温度:20单片机是实现本工程的核心控制器，其中温度传 感器、加热模块均通过藏牙与 app端相连接，实 现温度的监控和线上调节功能控制模块如图6所示传感器dsixb20并

13、读取汽前温度数据,处理当前温度 数据从串口传论给歧牙并通过蓝牙传输到 上；第 二局部为：在第一局部的根底上,手仇向蓝牙发送用 户想要设置的温度数据,蓝牙申口向单片机中请中断, 单片机处理从蓝牙接收的数据并和第一局部ds18b20 测得的温度故据进行比拟 假设设定温度大于当前温度. 赠使usb电源控制模块转为高电平状0 假设设止 小于当前温度.那么使usb电源控制模块保持为低电平 状态，并缝续检测实时温度.主程序1.作流程如图7所示。图7主程序微程圈 fig.7 main program hom chare3监控系统设计本文设计通过单片机、蓝牙模块、app终端实现 系统的实时监测和数抵传输.主要

14、解决实时监控问财七 硬件局部组装完成后，再对数据处理和机械控制进行 洵试软件局部那么逸过蓝牙模块,将系统的数据实时 传输给 app.并且在 app上显示暖手宝的当 前温度和秘余电量。其监控系统技术路线流程如图8 所示。6更件和软件均调试成功后，对祭个系统模拟检测 将实时采集到的温度信号以及剩余电量信弓等参数通 过蓝牙传输给 app,用户也能通过蓝牙在app中 选择适宜的温度进行设定.围8 is控系茨技术施线asffifflfij».8 monitoring system technical route flow frame4测试与结果平台搭建好后，我们对其进行屡次玉夏实验,用 温度计

15、对实际的发热片温度进行测址用测徂的温度 和设定温度进行比拟.详见表1所示x i实验数据tub.l kxperimental <lut»实际泌度也侗为无3535.50.54040.30.34545.50.55052.70.75555.40.46059.50.5从软件的设定来看分析我们的实验.当设定温度 数据大于实时温度数据.发热片通电,当设定温度数 据小于实时温度时.发热片断电。实验数据说明了设 计的有效性。5结语本文从点体方案到硬件、软件等儿方面介绍了一 种以单片恍为核心控制侬块的智能温变暖手宝的i殳 汁。一定程度上对当前市而上暧手宝啊温功能楮度低. 显温功能缺失等的问题给出了

16、一种较为有效的解决方 案.并带来了较为良好的机器与用户之间的交互体处。 嫁合来说.近年来消费电子行业快速开展，人们对 消贵电子产品的需求不断扩大，消费电子智能化启势 对消费者的生活方式产生一定影响。从斌后的各项测 试结果诃以知该暧宝设计总体上根本上到达愤期 要求顼前同内外的暧手宝主要针对与硬件方面的研 发.而在暖手宝的软件方面的研发购较于缺乏.推动 了暧手宝的软件方面的研发，为唆手宣市场提供了一 神较为可行的方案.21软件）杂志衣迎推存投牺：cosoftvip.l63 （下转第祯灵） 人系统设置界面，点击数据备份，如果当前登录用户 为管理员，软件允许用户进行数据备份操作;如果不 是,软件将提示

17、没有权限操作3结语本文在对当前汽车维修企业存在的管理何分析 的根底上,采ju visual basic 6.0为根底开发程序.使 ju sql server 2000作为后台数据库.按照功能模块化， 界面筒沾.友好化的设计思想.分为用户身份段证、 会员管理,会员提酬、订单管理、系统设置/£个功能 模块.并对系统的数据库进行了设计.实现管理流程 的可视化.w以满足汽车堆修企业方便高效管理的基 本需要.也给客户留下好的印段,从而提高汽车维修 企业 .的管理效率和收襦由于汽车维修企业经智过程 中还有很多影响因素，增加完善系统的功能，对汽车 址修企业进行全面管理是进一步研究的主要目标：.参考

18、文献1毕晓东.20xx中1，1国际汽车半导体产*峰会纪实j.电于 技术席用20xx.36<6): 4. 李伟.汽乍湖修凭理系统的isii与实现d.陕蜂 西安电 子科技大学,20xx.(3王茂源，肉奇英.普ifih算中信任模型的研究5. 计算机庄用研%, 2006. 23(1): 122-124.h黄立尺.汽车维修管理系统设计勺实现(d). iv林：吉林大 学.20xx.5用"春.暴于j2ee和web效劳的动苍电了倘务研究与险川 |d).正庆：虫庆大学.2006.6刘晓你汽车难修保舞管理系统的设计与实w|d.北京：北京邮电大学.20xx.|7|李快.就拘社会的非理性达一 ”拘始嫔

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20、 217-224.|14朱海峨.汽车淮除与检测行业件理信恩系统d陕西：长 安大学，2006.(15王竹云.汽车维修行业信息皆理系统的设计与实现5.中 南汽车届箝.1999(2).(16) 王晓汽车堆修行4k管理侑以系婚研究d.映西：k安 大学,2007.i刃 刘建助，候小桁.我国汽车维蜂行业管理的现状及对策邛 庆黄通/院学报.2002(3)： 119-12：18恸天时.汽车姬修厂做理辰统的设计j.电im知识与技术. 20xx. 12(31): 76j7s19夏出.汽车莎株管理系统没汁与实现【儿 山* r*技术, 20xx(20): 201.20李文m.汽车推修铮理系竦的设计与实成d.词北：燕山 大学.20xx,|21辉红华.试述汽修仰理系统的设ii|j朗带衣眦.20xx. 38(3): i34h5i.(上接第21英)参考文献1|凹忐彬.缶施做革于单片机的跋手宝的设计与实现叫