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全程记录 DIY制作记忆杯垫(转)

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  • TA的每日心情
    开心
    2014-4-11 10:00
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2013-6-5 15:38:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    先上视频{:soso_e113:}:



    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。

    制作过程:

    一、准备工作


    1.jpg
    1、像图1中这样,给DS18B20接好导线,并做好绝缘。
    2.jpg
    2、利用易拉罐,剪出两个直径在3.5CM左右的圆形
    3.jpg

    3、准备图3中这种较厚的双面胶,五金店里都有卖,很便宜

    4、根据原理图焊接好的电路板,由于电路很简单,这里我就不做过多解释了。

    二、组装


    4.jpg
    1、像图4这样,用双面胶粘好温度传感器和一个金属原片
    5.jpg
    2、如图5,把刚刚步骤中的圆片粘在光盘上,注意是温度传感器在光盘中间的圆孔位置。
    6.jpg
    3、把光盘反过来,由于另一面已经固定好了,就可以直接涂硅脂了,可以多涂点,保证下一步的顺利
    7.jpg
    4、然后把四周涂有502胶水的金属圆片像图中那样粘在光盘中间(因为大多数杯子的底部都是凹进去的,所以为了增加接触面,可以用有一定厚度的金属,比如一元硬币,视频中的实物就是硬币)
    8.jpg

    9.jpg
    待胶水干后,就可以在光盘的地面操作了,将电池盒(7号)和电路板粘在光盘上,用前文说的这种双面胶效果很好的,不仅粘的结实,还可以调整高度,保证光盘翻过来放置时是水平的。


    原理图、hex文件下载: cup.zip (6.26 KB, 下载次数: 17)

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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2013-6-5 15:48:02 | 显示全部楼层
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    发表于 2013-6-5 17:00:31 | 显示全部楼层
    这个有创意。
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    发表于 2013-6-5 18:24:45 | 显示全部楼层
    很不错







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    发表于 2013-6-5 22:49:46 | 显示全部楼层
    下载下来,好好学一学,很好
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    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2013-6-5 23:00:12 | 显示全部楼层
    这个有创意。
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2013-6-12 11:20:13 | 显示全部楼层
    可以实现的 更智能一点 用算法 希望更好
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  • TA的每日心情
    擦汗
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    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2013-6-12 18:14:24 | 显示全部楼层
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    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2013-6-12 21:07:23 | 显示全部楼层
    是靠什么加热的?效率这么样,能用多长时间啊,别用一次就没电了,都没说啊,还有不能就这么说就升温了啊,温度计呢?说不好只是放一个延时呢
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