资料介绍
提醒您热水及时喝的记忆杯垫,附原理图,源代码,制作过程
工作原理:值得补充的是,这次的杯垫是用废弃的光盘制作的(无意中给华硕做广告了),中间的硬币就是导热材料,下面涂了硅脂,和 DS18B20粘在一起。DS18B20就是这次 设计的核心,通过感应温度、并记录温度达到提醒人们喝热饮的功能。在使用非隔热杯子的前提下(材料不限,只要不是隔热的),杯子内液体的温度势必会影响杯 子表层温度,虽然我们不确定杯子表层温度的具体数值,但可以肯定的是,杯子的温度是和里面液体的温度是正比的。
根据这个原理,当使用者觉得某个时刻的热饮 温度刚刚好适合自己饮用时,就把杯子放到杯垫上,稍等五六秒钟,给 DS18B20一点时间来升温,然后按下“记忆”键,此时杯子外部的温度就被记录到了单片机的 eeprom 里了,即便是断电后,此数据仍会存在。当下次冲好了一杯咖啡,就可以把杯子放到杯垫上面了,温度传感器会将采集到的温度 T 值与 eeprom 里的数值 A 做比较,当 A-1 《 T 《 A+1 时,杯垫侧面的八个二极管就会闪烁,以此来提示主人喝咖啡!温度的差值也可以根据设计者自行改变,比如在比较寒冷的地区,T 与 A 的差值可以通过改变程序来实现,我在南方,实际测试的时候发现 T 与 A 的值在正负1之间就足够了。记忆键在向单片机记录温度数据的时候,也会擦除之前的数据,这样一个按钮就可以完成杯垫的操作。
作为单片机系统来说,其实就是 DS18B20和 eeprom 的应用,国产的 stc 单片机大多数都自带了一定大小的 eeprom,这就给设计者带来了极大的方便。为了让电路更加简洁,这次选用的是 STC11F04E 的1T 单片机,具备4K 的程序存储空间和1K 的 eeprom 空间,20管脚的封装设计大大减小了 PCB 面积。下面就是原理图:
程序设计:这里要做出说明的是,大多数 DS18B20程序代码都是12T 单片机下设计的,而1T 单片机指令速度要比12T 单片机快很多,这就导致了 DS18B20程序不能直接拿来调用。笔者根据 stc 的官方资料,通过计算指令外加逻辑分析仪测试的方式,得出的结论是,11系列的1T 单片机要比12T 单片机指令快6.5倍左右,根据这个数据来修改原始 DS18B20程序的延时程序和 eeprom 程序,这样就能保证系统的稳定性。 STC 的官方资料很明确的给出了 eeprom 的原始程序,笔者根据自己的理解,对官方程序作了一些改动,为了使程序更加简洁,应用了 C 语言的宏定义,自己也是做了对应的库文件,方便实用。现在的程序代码略长,我整理后会补发,程序公开情况请关注工作室腾讯微博: Chinked-out(@136678431)。原理图我是用 proteus 画的,并不是实物中的 STC11F04E 单片机,但端口是通用的,只需要根据原理图对应 STC11F04E 单片机连线即可。
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