智能電熱毯的探究

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1、智能電熱毯的探究上海市第三女子中學指導老師：蒲建農(nóng)尹趙王梓莘智能電熱毯的探究摘要電熱毯的應(yīng)用給使用者帶來了睡眠的舒適和病員的保溫，為了以上的舒適和保溫，電熱毯應(yīng)該做到舒適、安全和便利三個方面。運用單片機控制技術(shù)，給電熱毯的舒適、安全、便利帶來保障。電熱毯單片機控制器在接通電熱毯一段時間后到達指定溫度，能口動將電熱毯由預(yù)熱狀態(tài)切換到保溫狀態(tài)。保溫狀態(tài)使人們更加舒適，安裝多個溫度傳感器，同時測溫，分析所得數(shù)據(jù)，準確控制得到的溫度。市繼電器作為通電開關(guān)，通過控制電熱毯通電時間控制溫度。為了方便使用，采用LCD顯示電熱毯當前溫度與設(shè)定溫度，清晰了解電熱毯

2、狀況。更采用按鍵控制，讓使用更方便。當溫度到達高溫限制,利用LCD顯示與蜂鳴器同時進行警報，如此一來，這樣單片機控制的電熱毯更加安全。而且，單片機成木低，制作方便。單片機控制器也可以移植到其他類似產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：電熱毯溫控單片機控制1、引言電熱毯，又名電褥，是一種接觸式電暖器具，它將特制的，絕緣性能達到標準的軟索式電熱元件呈盤蛇狀織入或縫入毛毯里，通電時即發(fā)出熱量。主要用于人們睡眠吋提高被窩里的溫度來達到取暖的目的。還可用于被褥的去潮除濕。它耗電量少、溫度可調(diào)節(jié)、使用方便、使用廣泛，已有100多年的歷史。但是，冬天時分，睡覺前開電熱毯對被窩進行預(yù)熱

3、，睡覺時就不得不將電熱毯關(guān)閉。尤其是老體弱者在寒流到來吋都喜歡使用電熱毯，但電熱毯連續(xù)通電時間過長如無恒溫保險裝置，容易引發(fā)火災(zāi)。目前市面上雖然有恒溫電熱毯出售，但普遍價格偏高。我想能否制作…種成本較低、乂能真正達到溫控效果的電熱毯。便想到可以采用單片機控制電熱毯，使溫度控制更準確，更智能。而且，單片機成本低，制作方便。單片機控制器也可以移植到其他類似產(chǎn)品。據(jù)網(wǎng)絡(luò)查找和市場調(diào)查，目前市場上，沒有發(fā)現(xiàn)真正的單片機控制電熱毯成品的銷售。制作該產(chǎn)品模型，是為了讓電熱毯的應(yīng)用更加舒適、更加安全、更加便利。2、硬件設(shè)計2.1、硬件組成本裝置由單片機、溫度傳

4、感器、控制按鈕、繼電器、LCD顯示器、蜂鳴器、電源、電熱毯組成。圖1硬件設(shè)計圖2.1.1單片機⑴裝置米用AVR單片機（Megal6）作為控制的主體，通過編程完成溫度傳感器A/D轉(zhuǎn)換，PA口作為A/D轉(zhuǎn)換口，采集溫度數(shù)據(jù)，計算分析，判斷控制電熱毯是否加熱并對其溫度進行顯示。對應(yīng)溫度控制設(shè)定按鍵應(yīng)用外部中斷PD2口、PD3口進行溫度設(shè)定。PB2口輸出信號驅(qū)動繼電器，控制電熱毯是否通電加熱。，采集溫度數(shù)據(jù)LCD屏顯示?？刂茰囟扔蒔C口與PB3口、PB4口共同作用；報警蜂鳴器通過PD7口控制。各引腳對應(yīng)硬件，如圖2=.(§<)c

5、LOQQZ0(otrxox)omd(匚)三豈專感器?44,?2厶〈40冇^38““36^^34■4341393735(MOSI)PB5133(MISO)PB6232(SCK)PB7331RESET430怪M器529628XTAL2727XTAL1826(RXD)PD0925(TXD)PD11024(INTO)PD21123安弱入（夕澆中靳）1213141516171819202122口口口口nnnnnn口UUU□ETDTI□□UUPA4(ADC4)PA5(ADC5)PA6(ADC6)PA7(ADC7)AREFGNDA

6、VCCPC7「「OSC2)PC6「「OSC1)

7、PC5「「DI)PC4r「DO)LCD昱示

8、2.1.2溫度傳感器⑵8d(IOS)OZO8>g(zoo)9Qd(￡9)SQd

9、0.5從輸出特性可以看出當溫度在0~100°C變化時，它則跟著以正比的形式輸出0?lOOOniv的電壓，就是說溫度每變化1°C,那么它的輸出電壓就變化10mv。U(mV)2.1.3電熱毯溫度傳感器的布局采用7個溫度傳感器。用多個溫度傳感器，使得采集的溫度信號更準確。如圖5紅色部分為溫度傳感器。在正常人圖4實測LM35D的輸出特口圖6各式各樣奇形怪狀的睡姿蓋了5個溫度傳感器。圖5正常人體的溫度傳感器分布設(shè)計圖如圖6屮各式各樣奇形怪狀的睡姿覆蓋的溫度傳感器有至少3個以上。中，該種溫度傳感器布局都能保證被溫度傳感器如此分布，能更好地測量靠近人體的溫度。

10、3、軟件設(shè)計3.1預(yù)熱狀態(tài)切換到保溫狀態(tài)獲得實際溫度設(shè)定溫度是否遠大于實際溫度電熱毯單片機控制器在接通電熱毯一段時間后到達指定溫度，能自