CN113760010A - 一种物联网养生自动熬制控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网养生自动熬制控制系统，包括ARM微控制器、温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块和LCD显示模块；所述的控制执行模块分别与加热装置、给水装置、制冷回流装置连接。本发明以ARM微控制器为核心，综合应用各类传感器技术，实现熬制过程微型化、智能化、自动化监测，具有操作简单、控温精度高、药效价值大等优点。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种物联网养生自动熬制控制系统。
背景技术
当前注重养生的人群越来越多，药膳作为食补和食疗的有效手段，日益受到人们的欢迎。传统煎药模式主要利用直火加热方法，该方法可以有效调节熬煮的火候，对出药量进行掌握，使传统特色得以保持。但是该方法需要人工看管火候，具有较大的劳动强度，较低的工作效率，而药膳需要较长时间的熬制，因此传统煎药模式不适用于药膳的熬制。近年来，人们生活节奏的不断加快，非常需要一种能够自动控制熬制火候和熬制流程的养生药膳自动熬制控制系统。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种物联网养生自动熬制控制系统。
本发明的技术方案具体为：
一种物联网养生自动熬制控制系统，包括ARM微控制器、温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块和LCD显示模块。所述的温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块、LCD显示模块分别与ARM微控制器连接；所述的控制执行模块分别与加热装置、给水装置、制冷回流装置连接。
所述的ARM微控制器采用STM32F103芯片作为嵌入式微处理器。
所述的温度传感器包括模拟集成温度传感器AD590和数字集成温度传感器DS18B20，通过多点布局，实现熬制容器、保温容器中药膳温度的实时采集。所述的水位传感器采用光电水位传感器，实现熬制过程中药膳给水、补水的水量实时监测。
所述的电源模块包括模拟部分、数字部分和备用部分，有输入、输出两个接口。
所述的键盘输入模块提供养生药膳的食材信息输入功能，包括1-20的数字键。
所述的通信模块采用同步/异步收发器USART，提供2-5个独立的异步串行通信接口，可工作于中断模式、DMA模式。
所述的存储模块采用AT24C02芯片。
所述的LED指示模块显示采集的各路传感器信息是否超出设定的阈值。所述的LCD显示模块实时显示熬制时的温度和熬制的时间。
与现有技术相比较，本发明的有益技术效果：
1.操作简单。将所需熬制的养生药膳食材和所需的药材放入熬制容器中，并将药材的名称通过键盘输入本发明，之后击发启动键，系统依据输入的养生食材信息，自动将养生食材归类，并按养生食材种类的相应的属性(种类、重量、容量)去选择熬制程序，并启动给水量开关，开始熬制。
2.控温精度高。通过传感器联动及ARM微控制器实现对加热装置、给水装置、制冷回流装置的执行控制。通过对熬制容器内的温度进行实时检测并反馈回系统，系统据反馈的信息实时调节火候，通过水位传感器的实时监测，自动为药膳给水、补水。
3.药效价值大。采用制冷回流装置的设计可使养生药效不流失。
附图说明
图1为本发明系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明的保护范围不局限于以下实施例。
实施例：
参见图1所示，一种物联网养生自动熬制控制系统，包括ARM微控制器、温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块和LCD显示模块。所述的温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块、LCD显示模块分别与ARM微控制器连接；所述的控制执行模块分别与加热装置、给水装置、制冷回流装置连接。
所述的ARM微控制器采用STM32F103芯片作为嵌入式微处理器，其参数如下：512KB字节Flash、64KB字节SRAM、2-5个USART异步通信串口、1-3个SPI接口、1-2个I2C接口、USB2.0OTG全速接口、CAN2.0B接口、多道12位ADC接口、2-4个定时器/计数器、2个看门狗定时器、多种时钟源(主振荡器、RC振荡器、RTC实时时钟)、上电/断电复位检测、7-12 道DMA通信口和80％的通用I/O引脚。
所述的温度传感器包括模拟集成温度传感器AD590和数字集成温度传感器DS18B20，使用单总线协议，通过多点布局，实现熬制容器、保温容器中药膳温度的实时采集。所述的水位传感器采用光电水位传感器，实现熬制过程中药膳给水、补水的水量实时监测。
所述的电源模块包括模拟部分、数字部分和备用部分，有输入、输出两个接口。
所述的键盘输入模块提供养生药膳的食材信息输入功能，包括1-20的数字键。键盘输入模块和LCD显示模块组成人机交互界面，用户可结合按键和屏幕更改各组控制参数阈值并实时查看传感器数据，调整后的阈值保存在存储模块中于系统重启后生效。
所述的通信模块采用同步/异步收发器USART，提供2-5个独立的异步串行通信接口，可工作于中断模式、DMA模式；同时提供与外部设备进行全双工数据交换的一种灵活方法，可以对波特率参数进行范围很广的选择，支持单线半双工通信和单向同步通信，允许多个处理器之间进行数据通信，通过使用多缓存配置的DMA方式，实现高速数据通信。
所述的存储模块采用AT24C02芯片。
所述的LED指示模块显示采集的各路传感器信息是否超出设定的阈值。所述的LCD显示模块实时显示熬制时的温度和熬制的时间。
3路LED指示灯显示采集的各路传感器信息是否超出设定的阈值，控制执行模块通过驱动电路芯片、驱动功率开关器件和功率管共同控制熬制过程，实现对温度装置、水位装置、制冷回流装置的执行控制。
本发明的工作过程如下：
步骤(1)熬制前，将所需熬制的养生药膳放入熬制容器中，通过键盘输入模块用于完成养生食材对应信息编号的输入，温度及时间的设定；水位传感器将感受到的液位信号传送到微控制器，、微控制器将实测的液位信号与设定信号进行比较得出偏差，再根据偏差的类型，向给水装置进行水位的调整，保证容器达到设定水位。
步骤(2)熬制中，对熬制容器内的温度进行实时检测，通过控制执行模块将微控制器与加热装置连接，温度传感器采集容器内液体温度，将检测到的温度信号输入到ARM微控制器中。制冷回流装置用于降温，当检测蒸汽温度在95℃-105℃时，启动制冷回流组件制冷。
步骤(3)完成熬制，LCD显示模块显示熬制完成。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以做出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种物联网养生自动熬制控制系统，包括ARM微控制器、温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块和LCD显示模块，其特征在于：
所述的温度传感器、水位传感器、电源模块、键盘输入模块、通信模块、存储模块、控制执行模块、LED指示模块、LCD显示模块分别与ARM微控制器连接；
所述的控制执行模块分别与加热装置、给水装置、制冷回流装置连接。
2.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的ARM微控制器采用STM32F103芯片作为嵌入式微处理器。
3.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的温度传感器包括模拟集成温度传感器AD590和数字集成温度传感器DS18B20，通过多点布局，实现熬制容器、保温容器中药膳温度的实时采集。所述的水位传感器采用光电水位传感器，实现熬制过程中药膳给水、补水的水量实时监测。
4.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的电源模块包括模拟部分、数字部分和备用部分，有输入、输出两个接口。
5.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的键盘输入模块提供养生药膳的食材信息输入功能，包括1-20的数字键。
6.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的通信模块采用同步/异步收发器USART，提供2-5个独立的异步串行通信接口，可工作于中断模式、DMA模式。
7.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的存储模块采用AT24C02芯片。
8.根据权利要求1所述的物联网养生自动熬制控制系统，其特征在于：所述的LED指示模块显示采集的各路传感器信息是否超出设定的阈值。所述的LCD显示模块实时显示熬制时的温度和熬制的时间。
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