智能电热毯的探究

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1、智能电热毯的探究上海市第三女子中学指导老师：蒲建农尹赵王梓莘智能电热毯的探究摘要电热毯的应用给使用者带來了睡眠的舒适和病员的保温，为了以上的舒适和保温，电热毯应该做到舒适、安全和便利三个方面。运用单片机控制技术，给电热毯的舒适、安全、便利带来保障。电热毯单片机控制器在接通电热毯一段时间后到达指定温度，能口动将电热毯由预热状态切换到保温状态。保温状态使人们更加舒适，安装多个温度传感器，同时测温，分析所得数据，准确控制得到的温度。市继电器作为通电开关，通过控制电热毯通电时间控制温度。为了方便使用，采用LCD显示电热毯当前温度与设定温度，清晰了解电热毯

2、状况。更采用按键控制，让使用更方便。当温度到达高温限制,利用LCD显示与蜂鸣器同时进行警报，如此一来，这样单片机控制的电热毯更加安全。而且，单片机成木低，制作方便。单片机控制器也可以移植到其他类似产品。关键词：电热毯温控单片机控制1、引言电热毯，又名电褥，是一种接触式电暖器具，它将特制的，绝缘性能达到标准的软索式电热元件呈盘蛇状织入或缝入毛毯里，通电时即发出热量。主要用于人们睡眠吋提高被窝里的温度來达到取暖的目的。还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、使用广泛，已有100多年的历史。但是，冬天时分，睡觉前开电热毯对被窝进行预热

3、，睡觉时就不得不将电热毯关闭。尤其是老体弱者在寒流到來吋都喜欢使用电热毯，但电热毯连续通电时间过长如无恒温保险装置，容易引发火灾。目前市面上虽然有恒温电热毯出售，但普遍价格偏高。我想能否制作…种成本较低、乂能真正达到温控效果的电热毯。便想到可以采用单片机控制电热毯，使温度控制更准确，更智能。而且，单片机成本低，制作方便。单片机控制器也可以移植到其他类似产品。据网络查找和市场调查，目前市场上，没有发现真正的单片机控制电热毯成品的销售。制作该产品模型，是为了让电热毯的应用更加舒适、更加安全、更加便利。2、硬件设计2.1、硬件组成本装置由单片机、温度传

4、感器、控制按钮、继电器、LCD显示器、蜂鸣器、电源、电热毯组成。图1硬件设计图2.1.1单片机⑴装置米用AVR单片机（Megal6）作为控制的主体，通过编程完成温度传感器A/D转换，PA口作为A/D转换口，采集温度数据，计算分析，判断控制电热毯是否加热并对其温度进行显示。对应温度控制设定按键应用外部中断PD2口、PD3口进行温度设定。PB2口输出信号驱动继电器，控制电热毯是否通电加热。，采集温度数据LCD屏显示。控制温度由PC口与PB3口、PB4口共同作用；报警蜂鸣器通过PD7口控制。各引脚对应硬件，如图2=.(§<)c

5、LOQQZ0(otrxox)omd(匚)三豈专感器•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（夕浇中靳）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温度传感器⑵8d(IOS)OZO8>g(zoo)9Qd(£9)SQd

9、0.5从输出特性可以看出当温度在0~100°C变化时，它则跟着以正比的形式输出0〜lOOOniv的电压，就是说温度每变化1°C,那么它的输出电压就变化10mv。U(mV)2.1.3电热毯温度传感器的布局采用7个温度传感器。用多个温度传感器，使得采集的温度信号更准确。如图5红色部分为温度传感器。在正常人图4实测LM35D的输出特口图6各式各样奇形怪状的睡姿盖了5个温度传感器。图5正常人体的温度传感器分布设计图如图6屮各式各样奇形怪状的睡姿覆盖的温度传感器有至少3个以上。中，该种温度传感器布局都能保证被温度传感器如此分布，能更好地测量靠近人体的温度。

10、3、软件设计3.1预热状态切换到保温状态获得实际温度设定温度是否远大于实际温度电热毯单片机控制器在接通电热毯一段时间后到达指定温度，能自