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基于DC88S3066单片机的智能温度控制器在电热毯中的研究

来源:作者:澳门银河注册发表时间:2017-08-03 12:16:01

摘要:本文基于DC88S3066单片机设计的一款智能电热毯,该系统包含有数码管显示电路,按键电路以及温度检测反馈电路,可以实现电热毯工作温度的智能控制。通过对温敏电阻的监测,反馈到单片机中,再经由单片机控制开关管的开断,进而实现对电热毯温度的智能控制,智能控制类型的电热毯可以实现对实时的温度检测和控制,提高了电热毯的安全性和节能性。


引言

    由于我国幅员辽阔,南北温度差异很大,到了冬天,我国北方的气温会骤降,电热毯成为许多家庭取暖的方式之一,然而近几年的冬天,我国南方很多地区都出现了大规模的降雪,气温骤降,严重影响了人们的正常生活,电热毯的使用将会大大的解决人们的取暖问题,然而在市面上很多的电热毯都是不合格的,存在很多的安全问题。


    由于北方家庭中对电热毯的需求量比较大,但市场的监管力度不够,就造成了假冒伪劣产品较多,劣质的电热毯也一直是引发火灾的重大隐患,虽然有些正规厂家会使用阻燃面料和阻燃加热线,但效果仍旧不是很理想。电热毯作为一种贴身的家用电器,一旦发生安全事故,对广大消费者的生命和财产将造成极大的威胁。而将传感器技术和智能控制技术融入到电热毯中,实现对电热毯的实时监控,可以极大限度的降低电热毯因质量或者人为过失等因素而带来的危害。


1、系统设计方案

    该系统是一种带有反馈回路的闭环控制系统。通过对热敏电阻的电压值进行 AD 采集,来实现对电热毯温度的实时监控,从而通过单片机对电热毯的加热与否进行控制。本文使用 DC88S3066 单片机作为主控芯片,该芯片非常适用于家电控制板上面,在家电控制领域具有很高的性价比。外围电路有:LED 数码管显示电路、输出控制电路、温度采集反馈电路等,实现了对电热毯工作温度和时间的控制。


    该温控系统首先通过温度采样模块,对电热毯的温度进行 AD 采集,转换成数字信号并传送到单片机,单片机将采集到的信号进行译码处理,通过数码管将其显示出来,同时单片机系统将会不断的进行按键扫描、按键的温度设定、按键的定时设置以及温度控制等的程序处理,通过比较设定温度与采集温度,实现智能控制电热毯的加热、降温和停止工作的状态。该系统的框图如图 1 所示。


2? 系统硬件介绍

■ 2.1 DC88S3066 简介

    DC88S3066 单片机是一款有 16K 字节 Flash 的 8 位单片机。该芯片具有 16k 字节 FLASH, 256 字节 IRAM, 通用 I/O 口,基本间隔定时器,8/16 位定时器 / 计数器 , 实时定时器 ,12 位 A/D 转换,片内振荡和时钟电路等特点。同时DC88S3066 也支持节电模式以减少电量消耗。

■ 2.2 稳压电路模块

    该电路通过 78L05 稳压芯片将 36V 的输入电压稳压到 5V,用于给单片机提供稳定的输入电压。78L05 是一种单片双极型线性集成电路,其最大输出电流可以达到100mA,具有低噪声、高纹波抑制比和热过载保护等特点,性价比较高。稳压电路如图 2 所示。

■ 2.3 温度采集模块

    考虑到实际的电热毯上都是带有温敏电阻的,所以我们并未采用普通的温度采集模块,如 DS18B20,而是直接使用的温敏电阻,由温敏电阻的特性,我们通过对温敏电阻两端的进行 AD 采样,得到温敏电阻两端的电压值,经过计算,从而进一步得到电热毯的温度。温度采集反馈模块如图3 所示。


■ 2?4 其他外围电路

    按键电路共有4个功能键,分别是“按键+”、“按键-”、“开关”和“功能”键。这四个键用来实现对电热毯的加热温度、加热时间的自由设定。设定的值经由数码管显示,LED 灯用于显示电热毯当前的工作状态。


3? 系统软件介绍

    本文基于 DC88S3066 单片机,对电热毯的温度进行实时采集,以及对采集到的温度值进行分析,作出相应的处理。该系统使用 Keil μVision5 编译环境和 C 语言来实现系统的软件设计,流程图如图 4 所示。


    该程序首先对外设和系统进行初始化,初始化后,将会对加热温度和定时时间进行默认的设定,设定好温度和时间后,开始进行温度采集,可以通过外部的按键对控制器进行温度和时间设定,将采集到的温度值与事先设定的温度值进行比较,若采集到的温度值大于设定温度值,则电热毯停止加热;若采集的温度值小于设定温度值,程序控制电热毯继续加热。同时在整个程序运行的过程中,不断地将计时器与设定的时间相比较,一但到达设定时间,不管温度是否达到设定值,系统都会直接切断电源,停止工作。


4? 结束语

    本系统采用了 DC88S3066 单片机作为控制核心,对温敏电阻经由电路进行 AD 采集并由软件将得到的数据转换成相应的温度值,将数码管作为显示器,场效应管作为加热控制开关,实现了电热毯的智能温度及定时控制。


    该系统具有良好的稳定性,可以精确地对电热毯的温度进行实时的监控,并能够及时的作出反应,实现智能温度控制。该系统可以使电热毯温度保持恒定,使用起来更加的方便舒适,智能定时功能使电热毯使用起来更加的安全。该系统硬件连接简单,而且方便易于实现,并具有很好的经济价值。