CN208909469U - 一种基于stm32的智能控温床垫 - Google Patents
一种基于stm32的智能控温床垫 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于STM32的智能控温床垫，属于智能家具技术领域。包括床垫和置于其中的温度控制电路，温度控制电路包括主控模块、若干温度传感器、显示模块、温度调控模块和电源模块，温度传感器、显示模块、温度调控模块分别与主控模块连接，温度调节模块包括制热电路和制冷电路，温度传感器分布设置在床垫的中心及***区域，电源模块为控制电路供电。温度控制电路还包括蓝牙串口模块和遥控器，蓝牙串口模块与主控模块连接，遥控器通过蓝牙串口模块与主控模块无线连接，制热电路包括陶瓷加热片、制冷电路包括半导体制冷片。具有无泄漏风险、无污染、节能、安全可靠、操作方便等优点，可有效提高的人居环境舒适感和满意度。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种能自动检测床垫表面温度并自动调节至适宜人体睡眠温度的智能控制床垫，尤其是一种基于STM32的智能控温床垫，属于智能家具技术领域。
背景技术
随着人们物质生活水平的提高，大家对衣、食、住、行都有了越来越高的要求。在如今人人基本都能保证吃饱穿暖的社会背景下，居家、生活的舒适性越来越受到人们的关注。高质量的睡眠和一个舒适的睡眠环境是很多上班族、老人以及病患们真切需要的。智能控温床垫可自动监测并调整、保持床垫表面温度至人体最适宜的睡眠温度。目前市场上此类产品为数不多而且价格十分昂贵，并且功能简单，不具备自动调节功能。其制冷、制热材料也多为带污染性质的冷却液和安全性相对较低电热丝。所以设计一种更安全、更环保、功能更全面、价格更合理的智能控温床垫合呼时宜也迎合了大众的需要。
睡眠质量是一个影响到人们情绪、工作效率及至生活质量的一个重要因素，很多人都被睡眠问题困扰过，例如在炎热的夏天，往往由于闷热的天气难以入眠，有时甚至在艰难的入睡之后又被热醒，又或者在寒冬腊月，床铺冰凉，稍一动弹便寒气彻骨。等等这些生活中常见的睡眠问题对我们所有人来说都是一种极为糟糕的体验。
发明内容
本实用新型沿解决的技术问题是针对现有床垫不具备温度调节功能、安全环保性较低的缺点，提出一种基于STM32的智能控温床垫，采用单片机完成对传感器所采集数据的分析、处理和对制冷、制热、显示等模块的协调调度，实现对床垫温度的调节。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于STM32的智能控温床垫，包括床垫1和置于其中的温度控制电路2，温度控制电路2包括主控模块2-1、若干温度传感器2-2、显示模块2-3、温度调控模块2-4和电源模块2-5，温度传感器2-2、显示模块2-3、温度调控模块2-4分别与主控模块2-1连接，温度调控模块2-4包括制热电路和制冷电路，温度传感器2-2分布设置在床垫的中心及***区域，电源模块2-5为控制电路供电。
所述温度控制电路2还包括蓝牙串口模块2-6和遥控器2-7，蓝牙串口模块2-6与主控模块2-1连接，遥控器2-7通过蓝牙串口模块2-6与主控模块2-1无线连接，通过串口蓝牙模块及蓝牙SPP协议完成主控模块STM32F429单片机与遥控器之间的数据传输。
所述主控模块2-1采用STM32F429单片机，即基于ARM Cortex-M内核的STM32F429单片机。主控模块主要负责***各功能模块间协同工作，以及对数据的分析及处理工作。根据床垫尺寸的不同，有若干个温度传感器与该单片机相连，当单片机接收到温度传感器的检测到数据后，通过预先烧写的程序对这些数据进行均值处理(先求和再取平均值)作为床垫表面的实际温度，通过蓝牙串口模块对含有温度数据的信号进行调制并发送出去，遥控器经解调后接收数据。同样地，遥控器发布的指令经过该串口通信模块被单片机接收并执行。所述然后单片机再根据此平均值的大小决定下一步的动作。
所述若干所述温度传感器2-2采用DS18B20数字温度传感器，传感器通过总线与主控模块STM32F429单片机相连，将采集到的温度数据以数字信号的方式传送到单片机处。DS18B20具有体积小、功耗低、精度高、抗干扰能力强等优点。温度传感器2-2分布设置在床垫的中心及***区域，温度传感器2-2通过总线与主控模块STM32F429单片机相连，将采集到的温度数据以数字信号的方式传送给单片机。温度传感器的数量根据实际需要确定，如单人床垫可布置23个。
所述温度调控模块2-4的制热电路包括陶瓷加热片、制冷电路包括半导体制冷片，对床垫进行加热或冷却。单片机收到传感器传来的数据后，对其进行一个均值处理，将处理后的结果与预先设定的两个阈值如低温20℃、高温30℃相比较，若低于低温阈值，则单片机控制陶瓷加热片工作，若处理结果高于高温阈值，则单片机控制半导体制冷片工作。若处理后的结果在两个阈值之间，则***进入待机状态。
所述显示模块2-3采用OLED显示屏，通过液晶驱动芯片SSD1306完成与STM32F429单片机间的通信，并将实时温度数据显示在OLED屏幕上。显示屏设置在床垫的侧面，向用户提供床垫表面的实时温度。同时，温度数据也可以通过蓝牙串口模块发送至遥控器进行显示。
本实用新型的主控模块接收到温度传感器的检测数据后，对这些数据进行分析及处理，然后对比设定的温度阈值，调用相应的功能模块完成床垫温度的调节，全自动实现床垫的测温和控温。同时，采用半导体制冷片制冷相较于冷却液无泄漏风险而更环保，也不需要频繁更换，采用陶瓷加热片制热相较于电热丝发热量更加可控和安全，可有效改善人们的睡眠环境和睡眠质量，所以该发明目的明确、适用人群广泛、市场需求也较为可观。此外，可通过遥控器操作，并带温度显示功能，操作方便，具有无泄漏风险、无污染、节能、安全可靠等优点，可有效提高的人体居住环境的舒适感和满意度。
附图说明
本图1是本实用新型温度控制电路框图。
本图2是本实用新型的整体外观及传感器分布示意图。
本图3是本实用新型温度调节工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。
实施例1：如图 1、2所示，本基于STM32的智能控温床垫包括床垫1和置于其中的温度控制电路2，温度控制电路2包括主控模块2-1、23个温度传感器2-2、显示模块2-3、温度调控模块2-4、电源模块2-5、蓝牙串口模块2-6和遥控器2-7，温度传感器2-2、显示模块2-3、温度调控模块2-4分别与主控模块2-1连接，温度调控模块2-4包括制热电路和制冷电路，温度传感器2-2分布设置在床垫的中心及***区域，蓝牙串口模块2-6与主控模块2-1连接，遥控器2-7通过蓝牙串口模块2-6与主控模块2-1无线连接，通过串口蓝牙模块及蓝牙SPP协议完成主控模块STM32F429单片机与遥控器之间的数据传输，电源模块2-5为控制电路供电。
主控模块2-1采用即基于ARM Cortex-M内核的STM32F429单片机。23个温度传感器2-2采用DS18B20数字温度传感器（床垫中心区域传感器分布较密集，***区域传感器分布相对较稀疏），通过总线与主控模块STM32F429单片机相连，将采集到的温度数据以数字信号的方式传送到单片机处。温度调控模块2-4的制热电路包括陶瓷加热片、制冷电路包括半导体制冷片，对床垫进行加热或冷却。显示模块2-3采用OLED显示屏，通过液晶驱动芯片SSD1306完成与STM32F429单片机间的通信，并将实时温度数据显示在OLED屏幕上。显示屏设置在床垫的侧面，向用户提供床垫表面的实时温度。同时，温度数据也可以通过蓝牙串口模块发送至遥控器进行显示。
当单片机接收到温度传感器的检测到数据后，通过预先烧写的程序对这些数据进行均值处理(先求和再取平均值)作为床垫表面的实际温度，将处理后的结果与预先设定的两个阈值（低温20℃、高温30℃）相比较，若低于低温阈值，则单片机控制陶瓷加热片工作达升温的目的，若处理结果高于高温阈值，则单片机控制半导体制冷片工作达降温的目的，若处理后的结果在两个阈值之间，则***进入待机状态。
上面结合附图对本实用新型的技术内容作了说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下对本实用新型的技术内容做出各种变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：包括床垫（1）和置于其中的温度控制电路（2），温度控制电路（2）包括主控模块（2-1）、若干温度传感器（2-2）、显示模块（2-3）、温度调控模块（2-4）和电源模块（2-5），温度传感器（2-2）、显示模块（2-3）、温度调控模块（2-4）分别与主控模块（2-1）连接，温度调控模块（2-4）包括制热电路和制冷电路，温度传感器（2-2）分布设置在床垫的中心及***区域，电源模块（2-5）为控制电路供电。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：所述温度控制电路（2）还包括蓝牙串口模块（2-6）和遥控器（2-7），蓝牙串口模块（2-6）与主控模块（2-1）连接，遥控器（2-7）通过蓝牙串口模块（2-6）与主控模块（2-1）无线连接。
3.根据权利要求1所述的基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：所述主控模块（2-1）采用STM32F429单片机。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：所述若干所述温度传感器（2-2）采用DS18B20数字温度传感器，传感器通过总线与主控模块STM32F429单片机相连，将采集到的温度数据以数字信号的方式传送到单片机处。
5.根据权利要求1所述的基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：所述温度调控模块（2-4）的制热电路包括陶瓷加热片、制冷电路包括半导体制冷片，对床垫进行加热或冷却。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的智能控温床垫，其特征在于：所述显示模块（2-3）采用OLED显示屏，通过液晶驱动芯片SSD1306完成与STM32F429单片机间的通信，并将实时温度数据显示在OLED屏幕上。
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| CN201820731836.2U CN208909469U (zh) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | 一种基于stm32的智能控温床垫 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115235143A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-25 | 世生万物(深圳)科技有限公司 | 一种极冰极热体验*** |
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