智能保暖衣的设计与完成

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摘 要：本文提出了基于单片机控制温度传感器能够根据所处环境的改变而发生变化，即实现服装的智能化。智能保暖衣为了解决因寒冷而感到身体不适情况采取自主调温，方便整洁。

关键词：单片机；温度传感器；智能；智能控温；自主调温

1 引言

穿着厚厚的棉衣去抵抗寒冷的冬天这种现象在北方是随处可见的事情，不会因为寒冷而使身体感到不适，但是保暖的效果有了，厚重的衣服就成为一种负担，所以我们所研究的这种智能保暖衣就是为了解决这个问题，它巧妙的使用了单片机、温度传感器、智能调节温度等一些技术。智能保暖衣内部有自主控温、升温的系统。当你感觉到寒冷时，只需自己主动按下开关，加热系统就会自动让温度升高，提供温暖。并且它可以依据每个人的不同需求，自主的手动设温。当你感觉到很热时，不需要再升温是可以按下开关，使加热系统关闭。智能保暖衣的供电系统采用的是电池装置，因为电池的电压低，所以非常的安全，更换也非常的简易。衣服内自主控温系统的拆卸也非常简单，使衣服换洗方便。

2 智能保暖衣系统硬件设计

2.1 单片机最小系统

单片机最小系统的是单片机可以正常工作的最小单位。AT89C52片内有程序存储器[8]，所以只要将单片机接上时钟电路和复位电路就可以构成单片机最小系统。

在设计中不可缺少软、硬件的设计，为了能够在功能和指标上满足要求，现对单片机的硬件资源进行如下的分配：（1）晶振采用11.0592MHZ；（2）内存分配。P0口的P0.0-P0.3分别与L298N的四个输入引脚相连，控制脉冲信号的频率和时序。（见图1）

2.2 供电系统

本设计采用的供电方式为USB供电，采用USB供电与其他两种供电方式相比，有很大的优点。与直流稳压电源相比，USB供电的电路比直流稳压电源简单了很多，减少了焊接的难度也降低了成本。USB供电与3节干电池的供电方式相比，在使用一段时间之后，由于每一节干电池的电压不断下降，3节电池的总电压也会下降，当总电压降低至3V左右，单片机就会停止工作，就需要更换电池。这样也加重了浪费和环境的污染。但干电池供电又有一个很大的优点，那就是方便携带，随时可以使用，不需要寻找外部电源。USB供电也能够实现这一优点，现在生产的手机移动电源的输出电压也都为5V直流电，并且也有USB接口。所以，综上所述，本次设计采用USB供电方式为电路供电。图2为USB供电的电路图。

2.3 温度传感器

温度控制器是工农业生产中常用的加热控制设备，旧式的控温器其控温方式多数采用通断控制方式，存在着温度控制精度较差，控温效果不佳，特别是当被控温度接近1000℃的高温控制，更难达到高精度的要求。本课题设计了一种利用单片机芯片构成的调温控制电路，其采用的是18B20的温度传感器，能够快速又准确的显示温度和灵敏的变温。

2.4 系统总体电路图

3 智能保暖衣的控制系统

智能保暖衣，借助18B20温度传感器的功能，实时检测衣服的内部温度，并反馈给单片机，然后再将温度调节到自己想要的范围内。同时智能保暖衣还有许多实用的功能，例如有低压检测报警，一定温度自主升温的设定，自己控制是否升温等功能。目的就是在不管需要或者不需要人为的控制下都能实现温度自然调节，它根据人体所需正常温度来改变，当人体所需温度低于它本身所提供的温度，它就会触发温度传感器启动，通过单片机系统的控制，实现温度的提升，从而实现保暖的目的。

系统主要包括六大组成部分分别是温度显示模块，单片机控制模块，温度采集模块，温度采集模块，温度显示模块，电机供电模块和外部储存模块。

4 系统调试及结论

传感器检测高于25℃就会自动断开电源，低于20℃就会自动打开电源，一切关于温度的显示都用1602液晶屏显示，如图5，本文主要说明了一个用单片机控制的智能保暖衣，智能保暖衣具有操作简易，经济性实用性强的优点，可以让人们在寒冷的冬天即使穿着单薄的衣服一样感觉不到冷。

参考文献

[1]姚康德，成国祥.智能材料[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2]谢盛嘉，梁竞敏.车牌识别系统的设计与实现[J].微计算机信息，2010.

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[4]冈萨雷斯.数字图像处理（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2007.

[5]章毓晋.数字图像处理和分析[M].北京：清华大学出版社.1993.256-261.

[6]李盛宇.车牌识别系统中车牌定位算法的研究[D].苏州：苏州大学，2011.