基于单片机的家用智能电子煎药壶控制系统的设计

合集下载

自动煎药机的原理与设计

自动煎药机的原理与设计

数据存储空间,使 HN/ 单片机有限的系统资源得以充
分发挥,掌握一些程序优化的技巧是很有必要的。
$)尽 可 能 减 少 程 序 中 使 用 的 数 据 类 型 的 种 类 ,尽
量 使 用 位 (K.7)、字 符 (D85=)等 机 器 语 言 直 接 支 持 的 数
据类型;
!)尽可能减少对某些数据类型的运算种类。越是
关键词:自动煎药机,单片机,功率控制,动态 .*/ 显示
韩国研制了第一台自动煎药机,并在各大医院与 制药厂得到广泛应用,也很快被引进到我国。本药 煎 制 要 求 设 计 软 件 ,符 合 中 药 药 理 ,操 作 简 单 , 工作性能可靠,在实用中得到了用户较高的评价。 ! 系统原理与功能 !" ! 基本原理
达到稳定的视觉效果。计时中断服务子程序包括正计
时和倒计时,其中倒计时又分为以分为单位计时和以
秒为单位计时。故障处理子程序完成的功能是关闭系
统中断、关闭加热输出、根据采样温度判断并显示故障
的类型(短路、断路以及温度超标)、发出报警以及等待
用户确认故障信息后程序自动复位等功能。为了编程
方便,本系统具体编制了按键检测确认子程序、’ H B
系统硬件电路的设计思想是:在保证系统功能及 其运行可靠性的前提下,尽可能降低成本。故本系统选 用单片机作为控制和信息处理的核心。&23456( 具有 三 个 !7 位 定 时 中 断 器 ,38 9:;<= *#+,%,(67 字 节 +&%,-( 根 > ? , 线,指令系统与 %5@6! 单片机兼容, !111 次电可擦写,程序可三级加密,安全性高,性价也 比较高。本系统所需定时中断层数较多,程序存储所占 容量较大,因此选用 &23456( 作为硬件核心而不选

基于单片机的的智能药盒的设计

基于单片机的的智能药盒的设计

基于单片机的的智能药盒的设计随着人口老龄化和慢性病不断增加,如何更好地管理药品成为了一个越来越重要的问题。

在传统的药品管理方式中,轻则药品错服,重则遗漏、滥用,传统手动方式显然已经不能满足需求,因此设计一种基于单片机的智能药盒,将成为未来药品管理的重要方向。

该智能药盒采用单片机控制方式,利用各种传感器对药品包装盒的情况进行监测和分析,通过人机交互界面,向患者提供合理的药物用量,并且实时记录药品服用的情况及提醒患者按时服药。

下面将从多个方面来详细介绍该智能药盒的设计。

设计原理该智能药盒采用电子封口技术,利用单片机对药品的包装进行控制,集成了多种传感器,可以自动实现药品的开启和关闭,并且记录服药的时间和剂量。

同时,它还可以根据患者的个人信息、过敏史、用药史等信息,自动制定用药计划,提供合理的用量和用药时间,实现智能化的用药管理。

硬件设计药盒内部主要是由单片机、电机、液晶显示器、键盘、RTC即时钟、扫描仪、语音模块,温度传感器、药盒控制系统等部件组成。

其中,电机主要作用是驱动药盒开关,液晶显示器和键盘集成在一起,用于人机交互,RTC用于记录时间以显示用药时间及药品使用时间,温度传感器可以用于监控环境温度,避免药品受潮或过热,语音模块也可以提醒患者按时服药。

软件设计软件方面主要是设计用药管理系统,该系统主要分为三个部分:药品信息管理、用药计划调整和用药记录管理。

药品信息管理主要是记录药品的名称、种类、剂量和使用方法等信息,该信息可以通过扫描码识别技术快速录入。

用药计划调整部分根据患者的治疗情况和用药记录来动态制定用药计划。

用药记录管理可以实时记录用药的时间、剂量和数量等重要信息,是最重要的部分。

人机交互设计人机交互界面是药盒最重要的部分之一,是患者接触到药盒的第一层面。

因此,它需要具备良好的视觉效果和易用性,使得患者能够快速地了解自己的用药情况和用药计划。

同时,它也能够提醒患者按时服药,如果出现任何异常情况,药盒的语音提示功能也可以及时向患者发出警告。

基于单片机的加药自动控制电路的设计

基于单片机的加药自动控制电路的设计

摘要加药自动控制电路的设计对早前的加药控制器进行了改进,之前的加药控制器需要人工的监测,加药自动控制电路的设计免去了这种既耗时间又耗经济的弊端。

本设计是在基于单片机的基础上实现自动控制,在单片机最小系统,检测电路模块,电源电路模块,报警电路模块,ADC0804模数转换电路模块,显示电路模块和软件编程的基础上来实现药水水位的自动控制。

文章结合了1602,蜂鸣器,STC89C52,ADC0804模数转换器,水位传感器等的使用方法,水位传感器是根据内部阻值感应水位高低而改变,继而在整体的电路中产生电压的变化并在LCD上显示电压的变化,功能模块通过水位传感器检测水位高低得到电压的不同值,然后再通过模数转换器把由于水位高低的不同而引起的电压不同值转换成数字信号输入给单片机,单片机在做出相应的处理从而达到设计要求的自动检测水位功能。

实践表明,此设计有良好的应用前景。

关键词:自动控制;单片机;Altium Designer;LCD1602;ADC0804AbstractThis design of Dosing Automatic Control Circuit has refined the previous Dosing Controller which needs artificial monitoring. And the new design of Dosing Automatic Control Circuit has successfully avoided the disadvantages of wasting time and money . This design is based on Single Chip Microcomputer to achieve the automatic control and realize the automatic control of liquid medicine’ water level through the minimum SCM system, detection circuit module, power circuit module, alarm circuit module, ADC0804 analog digital conversion circuit module, display circuit module and software programming. This article has combined with application methods of 1602 Liquid Crystal Display, buzzer,STC89C52, ADC0804 analog digital converter and water level sensor which varies with internal resistance induction of water level and c auses changes of the whole circuit’s voltage accordingly, then makes it showed in the LCD .Afterwards, through the different voltage values inducted by water level sensor which soon will be converted into digital signals by the analog digital convertor, the function module then inputs the digital signals into the SCM. And the SCM makes corresponding processing, thus meets the design requirements for automatic function of detecting water level. Practice shows that this design has a good application prospect.Key Words:automatic control; single chip microcomputer; altium designer; 1602 liquid crystal display; ADC0804 analog digital converter目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)2 系统的整体方案设计 (2)2.1 功能要求 (2)2.2 设计要求 (2)2.3 单片机选择 (2)3 系统的硬件设计 (4)3.1 电路原理框图 (4)3.2 主控芯片简介 (4)3.2.1 主控芯片STC89C52概述 (4)3.3 液晶屏1602简介 (7)3.3.1 液晶屏1602的简单介绍 (7)3.4 系统功能电路 (8)3.4.1 最小系统工作原理 (8)3.4.2 蜂鸣器报警电路原理 (11)3.4.3 电机驱动电路 (11)3.4.4 液晶1602显示功能电路 (12)3.4.5 电源电路 (13)3.4.6 ADC0804模数转换电路 (14)3.5 系统总原理图 (15)4 系统的软件设计 (17)4.1 编程语言介绍 (17)4.1.1 C语言介绍 (17)4.2 系统程序设计 (18)4.2.1 程序设计步骤 (18)4.3 程序流程图 (19)5 电路焊接调试及体会 (20)5.1 硬件的焊接和调试 (20)5.2 软件调试 (20)6 总结 (21)参考文献 (22)附录一 (23)附录二 (24)附录三 (29)致谢 (30)1 绪论1.1 引言自动控制理论是研究自动控制共同规律的一门学科。

基于单片机的智能药盒

基于单片机的智能药盒

基于单片机的智能药盒【正文】1、引言本文档旨在介绍一个基于单片机的智能药盒设计方案,该方案将实现对药盒内药物的监控、提醒和管理,以便用户能够按时、正确服药。

该智能药盒具有便携、易用的特点,适用于广泛的人群。

2、设计目的本文档旨在提供一个详细的设计方案,确保智能药盒功能的可行性,包括监测药物剩余量、设定用药提醒、记录用药情况等。

通过该设计,用户能够有效地管理用药计划,减少漏服或过量服药的风险。

3、系统需求本章节详细描述了智能药盒的功能需求、性能需求和界面需求。

其中包括但不限于药物存储容量、药物剩余检测精度、提醒方式、用户界面等,以确保设计满足用户的实际需求。

4、系统架构本章节主要介绍智能药盒的整体架构设计,包括硬件模块和软件模块。

硬件模块涵盖了单片机、药物仓位、传感器等组成部分,并详细说明这些部件的功能和连接方式。

软件模块阐述了系统的控制流程和交互逻辑。

5、硬件设计本章节详细描述了单片机、药物仓位以及相关传感器的选型和设计。

单片机的功能和性能要求、药物仓位的结构和容量要求、传感器的种类和定位要求都将在此章节进行详细阐述。

6、软件设计本章节对应用程序的设计进行阐述,包括软件开发环境、编程语言选择、数据库设计等。

同时,还将介绍具体的算法和逻辑,用以实现系统的各项功能。

7、功能测试与验证本章节将介绍针对智能药盒的功能测试和验证方案。

将通过实际测试来确保系统的各项功能的正确性和稳定性。

8、系统的扩展和改进本章节将探讨进一步扩展系统功能的可行性,包括但不限于添加更多的传感器、实现数据远程同步等,同时也会展示对系统已有功能的进一步优化方案。

【附件】1、设计图纸:包括智能药盒的结构图、电路图等。

2、软件代码:涵盖应用程序的全部源代码和相关文档。

3、测试报告:包括对系统功能进行测试和验证的各项结果。

【法律名词和注释】1、单片机:指集成了处理器核、存储器和各种外设接口的一种集成电路。

2、传感器:指能够将物理量转换成与之相关的电信号输出的检测装置。

基于51单片机的老年人智能药箱系统的设计与实现

基于51单片机的老年人智能药箱系统的设计与实现

基于51单片机的老年人智能药箱系统的设计与实现摘要:针对我国老年化渐长,而老年人的基础保障设施以及相关健康保障设备质量、数量却还不够完善的情况,面对市场需求,我们设计了一款基于51单片机的老年人智能药箱系统。

该药箱关注老年人身体机能下降而造成的错服药等现实问题,在主控系统上采用51单片机进行数据处理与控制,完成基础的存取药品、分类药品、提示服药功能。

此外,药箱系统具有联网功能,实现放、取、服药数据的动态展现和存储。

关键词:智能药箱;51单片机;信息处理;联网功能;中图分类号:TP368.331引言2000年以来,我国开始迈入老龄化社会。

年龄增大的同时,人体健康值随之下降,老年人易患各种慢性疾病,需要长期服用多种药物[1]。

有数据统计,65 岁以上的老年人中约80%患有心脏病、高血压等慢性疾病,其中有35%的老年人患有2 种或2 种以上的慢性疾病[2]。

据调查显示,80%的老年人需要药物治疗[3]。

老年人需要服用多种药物,且服药次数不一,难以准确牢记。

又随着年龄增大,听觉、视觉等感官器官功能退化,容易出现错误服药、错过服药、多次服药的状况。

因此,智能药箱拥有着较为广阔的市场前景。

根据调研发现,如今市面上的药箱大多只具有最基础的功能,有很大的的创新改造空间。

基于此,我们致力于设计一款多功能联网的老年人智能药箱系统,更好地为老年人群体提供服务。

2系统总体结构设计该智能药箱采用51单片机作为主控核心进行信息处理与控制。

有多模块设计,我们通过蜂鸣器装置来进行服药提示;通过LCD显示屏进行装药、取药提示;通过WiFi通讯功能进行联网功能并提供紧急联系人功能等等。

后续还将逐步实现自主配药等高难度功能,以确保更高质量保护老年人的服药安全。

3智能药箱系统硬件设计图1 硬件设计原理图图2 智能药箱电路PCB 2D图展示3.1单片机系统模块(51)51单片机是初学者们最容易上手学习的单片机,它具有:集成度高、体积小、有很高的可靠性;控制功能强;扩展性能好,非常容易构成各种应用系统等优点,最终被我们采用,作为主控核心。

基于单片机的智能药箱

基于单片机的智能药箱

基于单片机的智能药箱基于单片机的智能药箱智能药箱是一种基于单片机技术的创新医疗设备,它能够提供方便、智能的药物管理与监控功能。

下面我将逐步介绍智能药箱的设计和运作原理。

首先,智能药箱的设计是以用户的药物管理需求为核心。

它通常由一个坚固的外壳和多个药品仓位组成。

每个仓位都配备有药物识别装置,可以自动识别存放在仓位中的药物信息,如药物名称、剂量和使用说明等。

其次,智能药箱内部搭载了一块单片机芯片,它是整个设备的智能核心。

单片机芯片通过连接仓位的药物识别装置,能够精确地记录每个仓位中的药物信息,并将其与用户的个人信息进行绑定。

用户使用智能药箱时,首先需要在设备上输入自己的个人信息,例如姓名、年龄和身体状况等。

这些信息将与单片机芯片内部的数据库进行匹配,以确保药物的管理和监控符合个人需求。

当用户需要服用药物时,只需打开智能药箱的盖子,并按照屏幕上的指示选择所需药物的仓位。

此时,单片机芯片会自动检测仓位中的药物,并将其信息显示在屏幕上。

用户只需按照屏幕上的使用说明,正确取出所需药物。

同时,智能药箱还具备药物监控和提醒功能。

单片机芯片会根据用户设定的用药时间和频率,自动提醒用户服药。

当药物快要用完时,智能药箱会通过手机应用或短信提醒用户及时购买和补充药物。

此外,智能药箱还具备防盗和防误用功能。

它可以通过密码、指纹或刷卡等方式进行解锁,确保药物的安全性和可靠性。

而在误用药物方面,单片机芯片能够自动判断用户是否超过了药物的剂量,并及时发出警示。

总之,基于单片机技术的智能药箱为用户提供了便捷、智能的药物管理和监控功能。

它不仅能够精确记录和识别药物信息,还能提醒用户服药时间,并保证药物的安全性。

相信随着科技的不断发展,智能药箱将会越来越普及,为人们的健康管理带来更多的便利。

基于STM32单片机的智能药用管家设计

实用第一f智慧密集■BBaSEIEieSI3l3BBI3SeSBI3BBEIISBBBI3BI9@SI3eSI3aiSieEISeBI3ei3iaEIBBeBI3BaEIEII3SS@ieEl®基于STM32单片机的智能药用管家设计金高威,王捷,杨萧,姜子航,陈实(湖北文理学院计算机工程学院汽车与交通工程学院,湖北襄阳441053)摘要:用药安全一直作为我国安全范畴內的一个重要领域,受到广泛的社会关注度。

老龄群体由于年龄问题导致的用药错误,存在着巨大的隐患,设计了一款基于单片机的智能化用药管家系统来保障老龄群体用药安全。

关键词:用药安全;老龄化;单片机;智能化1概述在现代生活中,药品多种多样,因病服用药物司空见惯,但是有很多的药品不能随便吃,必须按规程服用,否则会引起不良反应甚至严重后果。

同时由于年龄的增加患上各种各样的慢性疾病从而长期服用药物,尤其是老年人需要定时定量吃药,往往由于病情需要每天吃各种药品来维持,而吃药又会带来一些不便,如数错药片数量、忘记按时吃药、吃药顺序错误等。

智能用药管家可以很完美地解决这个问题,只要将剂量、服用时间和服用顺序通过简单的面板输入到单片 机内部,即可根据提醒来吃药,药片或胶囊会根据输入的剂量直接由设计排出,十分方便。

2市场分析如今市场上面常见的几款产品或多或少都存在着部分缺点,其中主要部分如下。

(1)只允许APP用户端对设备进行操作,过程复杂。

(2)体积小,存储有限。

(3)没有附带一些监控功能,比如温湿度等,这些对药物的存储非常重要。

(4)没有告知用户药物的相关禁忌。

(5)账号分配有限,在老人操作能力有限的情况下,亲人无法实现远程协助操作。

相比之下本产品的优点有:(1)增加了硬件的端的操作,同时在出售产品的时候录制使用视频,此外硬件端的语音播报模块还加以语音提示,使得操作能力不强的老龄群体也可以在第一时间内熟悉操作过程。

(2)添加了包括温湿度传感器在内的一系列辅助传感器设备,可以实时检测药物存储的环境,避免药物变质。

基于单片机多功能电子医药盒设计论文

1 引言随着现代科学技术的飞速发展,数字化时代的来临,计算机和网络已经将触角伸入社会各行各业,渗入了城市的血液中,并且在一定程度上取代了人类繁琐的机械的劳动。

世界也正面临一场大规模的新的工业革命,又称为信息革命。

数字化、智能化,已经成为这场革命的主旋律。

让计算机像人类一样动作一样思考,并拥有人的记忆和人的逻辑,使人类从繁琐的键盘操作和按键输入中解脱出来是电脑智能化面对的重要课题。

本次设计是在运用成品嵌入式计算机的基础上,实现用人类的语言无线遥控单片机的运作。

为了更明确的显示声音对单片机的遥控作用,使单片机控制远处可开启的药盒,体现声控单片机的运行情况。

对于多功能电子医药盒的设计,关键在于语音识别,语音处理技术是一门新兴的技术,它不仅包括语音的录制和播放,还涉及语音的压缩编码和解码,语音的识别等各种处理技术。

以往做这方面的设计,一般有两个途径:一种方案是单片机扩展设计,另一种就是借助于专门的语音处理芯片。

普通的单片机往往不能实现这么复杂的过程和算法,即使勉强实现也要加很多的外围器件。

基于上述要求本次设计拟采用三种设计方案。

在芯片方面,ATMEGA16L微处理器和凌阳SPCE061A微处理器以及二者的组合应用是三种备选方案。

两种微控制器都具有丰富的片上系统资源,可以通过外加辅助电路的方式实现语音辨识功能,从而满足对控制指令的语音采集、压缩、存储、解压和辨识等一系列功能的要求。

在指令系统方面,两者都支持C语言,省去了繁琐重复的堆栈操作,方便了程序员的编写,和读取。

在确定设计使用单片机后,还应对单片机加装部分外围电路才能使用,其中包括:电源电路、音频电路、I/O电路等。

使其保证单片机各项功能的实现。

此外还有部分必须的功能电路,如:复位按键,状态指示灯等等。

在药盒仓体方面,采用三个直流电机驱动,动力来自驱动后轮的直流电机,驱动器采用意法半导体生产的L298N直流电机驱动器,整个药盒由电源供电。

语音指令的识别过程是利用单片机的特定人语音识别功能来实现的。

智能电热壶的设计—论文

工学院毕业设计(论文)题目:智能电热壶的设计专业:机电技术教育班级:073班*名:***学号:1664070303指导教师:张平娟日期:2010年11月15日目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 单片机的发展与应用.......................................... 错误!未定义书签。

1.1 单片机简介 (1)1.2单片机的技术发展 (1)1.3单片机的应用 (1)2 单片机AT89C51的基本数据 (3)2.1AT89C51概述 (4)2.2AT89C51功能特性概述 (4)2.3AT89C51的最小系统 (7)3 智能电热壶的基本数据 (10)3.1智能电热壶的工作原理 (11)3.2报警电路的实现.......................................... 错误!未定义书签。

3.3.1报警电路控制元件的选择............................... 错误!未定义书签。

3.2.2报警电路的工作原理................................... 错误!未定义书签。

3.2.3报警电路的电路设计 (19)3.3控制电路的实现 (20)3.3.1控制电路控制元件的选择 (21)3.3.2控制电路的工作原理 (21)3.3.3控制电路的电路设计 (22)3.4其它电路的实现 (24)3.4.1 时钟电路的实现 (25)3.4.2 复位电路的实现 (25)4 具体设计 (26)4.1硬件连接总原理图 (26)4.2程序设计 (27)4.2.1 程序流程图 (27)4.2.2总程序及各函数功能简介 (28)5 系统调试与结果 (34)6 总结 (35)7 致谢 (36)参考文献 (37)智能电热壶的设计摘要: 本文介绍了的是一款基于AT89C51单片机设计的智能电热壶,智能电热壶由报警电路和控制电路两大部分组成,主要是介绍智能电热壶的报警功能和自动控制功能的设计和实现,采用AT89C51单片机配合继电器、扬声器等的使用,给出了设计过程与编程方法,并用keil和Proteus软件进行调制仿真,实现了智能电热壶的自动报警、智能控制。

基于单片机的智能家居控制系统设计

基于单片机的智能家居控制系统设计【摘要】智能家居控制系统是近年来受到广泛关注的研究领域,它利用单片机技术实现智能化的家居控制。

本文将从智能家居的概述开始,探讨相关技术的应用和硬件设计方案,然后详细介绍软件设计和系统实现过程。

通过本系统的设计与实现,实现了家庭电器设备的远程控制与智能化管理,提升了家居生活的便利性和舒适度。

在将对本设计进行总结,展望未来智能家居控制系统的发展方向,并总结创新点。

通过本文的研究,有利于推动智能家居技术的发展,为人们的生活提供更加智能化、便利化的体验。

【关键词】智能家居、单片机、控制系统、设计、引言、背景介绍、研究意义、研究目的、智能家居概述、相关技术探讨、硬件设计、软件设计、系统实现、设计总结、未来展望、创新点总结1. 引言1.1 背景介绍智能家居是指利用现代科技手段,将各种家用设备联网,实现远程控制和自动化管理的居家系统。

随着人们生活水平的不断提高和科技的不断发展,智能家居的需求也越来越迫切。

智能家居能够提高生活的舒适度、安全性和便捷性,更好地满足人们对生活质量的追求。

在传统的家居系统中,人们需要手动操作各种设备,如灯光、空调、电视等,操作繁琐且浪费时间。

而智能家居系统可以帮助人们实现远程控制和自动化管理,提高生活的便利性和舒适度,同时也能够节约能源。

在智能家居领域,现有的产品往往功能单一,互操作性差,用户体验不佳。

设计一套基于单片机的智能家居控制系统,可以更好地满足用户多样化的需求,并提升系统的可用性和稳定性。

本文旨在通过对智能家居系统的研究和设计,探讨利用单片机技术实现智能家居控制的可行性和优势,为智能家居领域的发展做出贡献。

1.2 研究意义智能家居作为当代科技发展的产物,已经逐渐融入人们的日常生活。

随着人们对生活质量和舒适度的不断追求,智能家居控制系统的研究与应用越来越受到人们的关注。

智能家居控制系统可以提高居住环境的智能化程度,让居住者可以更加便捷地控制家中设备和设施,实现智能化、智能化的生活方式。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于单片机的家用智能电子煎药壶控制系统的设计
作者:孙育红侯金荣华晓峰于树臣
来源:《硅谷》2011年第18期
摘要:主要针对目前市场上电子煎药壶功能单一、煎煮不科学等问题,设计一套以
STC5A16AD单片机为核心的智能控制系统,该系统可以根据用户输入的药性对煎药壶浸泡时间、煎煮时间、火势等进行智能控制,实现全自动智能煎药。

关键词:单片机;控制系统;智能;药性
中图分类号:TP368.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0920072-02
0 引言
目前国内已经拥有各种名目的家用电子煎药壶,这些煎药壶主要存在三方面不足:第一缺乏定时功能、第二缺乏自动浸泡功能、第三文火武火处理过于简单化。

本文基于单片机开发智能型电子煎药壶控制系统,根据药性自动确定浸泡时间、煎煮时间和加热功率,符合传统煎煮中药的方案。

在算法控制下煎药,可以使药方能跟好地达到预期的疗效。

1 系统功能设计
本设计分为“自动”和“手动”两个功能模块,选择“自动”功能后,机器根据用户选择的药性自动匹配系统固化的浸泡时间、煎熬时间和加热功率。

同时,用户也可以通过“手动”功能自己设计煎煮方案。

2 系统的硬件结构及其工作原理
图1硬件系统的主体框图
整个控制系统由CPU主板、驱动板以及工作面板组成。

其中,CPU主板实现键盘参数采集、温度参数采集、控制量输出、电源保护以及报警输出等功能;驱动板主要用来将主板输出的信号驱动电阻丝切换;工作面板主要由各种功能指示灯、按键和时间显示器件组成。

硬件系统的主体框图如图1。

2.1 单片机电路设计
本设计以单片机STC5A16AD为核心,使用了36个I/O接口,输入口主要为温度输入口、功能按键输入口,输出口主要为LED数码管显示输出口、功能指示灯输出口、报警输出口,另外还有一个电源变换电路,提供 5V的电压,如图2。

2.2 功能指示灯显示电路设计
全部指示灯共采用了14位数码二极管,分别显示药性状态情况,文火、武火、煎次、自动、手动、加热器工作情况等信息,让用户对自己的选择一目了然。

单片机设计上LED二极管显示分为两部分,一部分由总线输出,循环显示8位LED二极管,包括3个药性状态指示灯、2个火势指示灯、2个煎次指示灯。

另外6位二极管直接由单片机端口控制,包括4个电加热指示灯和2个自动/手动状态指示灯,2个启动关闭指示灯,单片机端口输出低电平时LED 点亮,反之熄灭。

2.3 键盘电路设计
功能按键采用3*3矩阵键盘,这部分用于人机交互,使用引脚P35、P36、P37输入键盘列控制信号,使用P00、P01、P02输入键盘行控制信号。

2.4 时间显示电路设计
使用LED显示器,采用了两块共阳极的三位数码管分别显示煎熬和浸泡两组时间数据,设计上主要是借助P44、P45、P46三个通用输入/输出端口,结合P05、P06、P07三个引脚为两块三位数码管各输出3个位选码,P20~P27八个引脚输出8个段选码,从而确定出哪个三极管的哪个段进行显示。

2.5 温度采集电路设计
本系统选用了LM35作为温度传感器,选用两个运算放大器LM358进行温度信号变换,信号变换电路如图3所示。

2.6 驱动电路板设计
驱动集成电路选用MC1413
驱动继电器控制交流接触的通断,实现加热器部件的投切。

如图4,单片机利用从键盘和温度传感器获取的信息进行控制运算,将控制信号输出给加热装置,本例将分别驱动三根电阻丝,在设计上采用了三个继电器,通过隔离驱动使继电器闭合控制三根电阻丝的运行与停止,从而控制加热器在武火、文火、保温状态下工作。

3 软件系统的设计
系统软件是整个控制系统的灵魂,程序由主程序和若干子程序构成,主程序负责系统初始化和子程序的调用,子程序包括6个模块:数码管循环显示控制、按键输入判断及响应、温度采样与控制、电阻丝切换控制、熬煮时间控制、浸泡时间控制等,程序工作流程如图5所示。

4 结论
经过产品试验表明,本文基于STC5A16AD单片机所设计的新型智能电子煎药壶科学、合理,性能稳定,操作简易,熬出的药液颜色纯正,疗效良好。

通过友好的操作界面,让用户轻轻松松拥有专业的中药熬煮技术。

参考文献:
[1]侯金荣,《基于STC5A16AD的太阳能控制器的设计》,《科技传播》,2010.6(下):85.
[2]鲁广英,《基于单片机电子万年历的设计与实现》,《硅谷》,2010.12:57.
作者简介:
孙育红(1968-),女,汉族,山东泰安人,工学硕士,副教授,长期从事计算机应用技术教学和科研工作。

相关文档
最新文档