加热系统加入达温即停和保温功能
引言
我们前一节, 是通过控制io口, 直接控制加热的开关, 但是这太简单粗暴了, 如果只是那样, 和普通的家居电器,是没区别的, 我们想要更智能一点, 就是像咱们自己家的热水壶那样, 水烧滚了(水温达到100摄氏度), 就自动停止了.
加热功能：
我们拓展一下, 我们可以为用户提供一个水温阈值, 让用户设置, 然后当我们开启加热的时候, 饮水机就会一直检测水温, 如果温度达到用户设置温度, 就会停止加热。那么这个就是我们所说的加热功能。只开启一次加热功能, 下次开启加热,需用户手动确认。
保温功能呢？
和加热功能类似, 但是保温功能, 因为毕竟保温是需要把水保温到能喝的程度, 比如 有一个笑话就是, 你喜欢和岩浆还是烫水? 回答:我喜欢和42度热水。
所以保温温度， 最好是 室温的26-50度以内。
所谓保温， 一方面是， 保温壶，另一方面，就是使用水温检测器， 检测水温， 然后如果水温没达到， 就开启加热。可以重复开启加热.
本博客,修改完的代码工程:
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https://wwyz.lanzoul.com/iGafK27o7b1i
功能实现步骤：
上述我们也描述了, 加热和保温的功能。
加热功能:
具体实现流程, 就是 检测水温, 判断水温与用户设置的加热阈值是否符合, 小于阈值, 则继续加热. 达到温度, 则停止加热, 然后关闭自动加热(达到温度后, 就不在开启加热)
保温功能:
检测用户设置的水温阈值, 是否符合, 小于阈值, 则开启加热,达到温度则停止加热, 如果等一段时间, 再次低于阈值, 则重复开启加热。为了安全性，保温温阈值， 保持在 26 - 50 度之间(我们需要设置合法性判断)。
达温度即停模式实操：
我们检测水温, 就可以知道当前加热到的温度, 从而可以及时的进行, 关闭加热, 同时我们用户需要设置一个加热的水温阈值
int water_temp; //水温
int heat_temp_th; //加热阈值
我们通过传入水温阈值和水温, 通过对比判断, 如果水温没达到阈值, 就开启加热, 如果水温达到阈值, 就关闭加热(注意,我们底层写的有判断开关加热的状态, 所以不会重复开关器件)
Stop_On_Temp(water_temp, heat_temp_th);
/**************************************************
函数名: Stop_On_Temp
功 能: 达温即停
参 数: (1)int now_water_temp:
(2)int set_heat_temp_th:
返回值: int set_mode: 要设置的模式, 达到阈值, 则返回设置关闭模式
没达到阈值, 仍然设置加热模式
**************************************************/
int Stop_On_Temp(int now_water_temp, int set_heat_temp_th)
{
int set_mode;
if(now_water_temp < set_heat_temp_th)
{
HEAT_water_Set(heat_water_ON);//开启加热
set_mode = HEATING_ON; //继续加热
}
else
{
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);//关闭加热
set_mode = MAINTAIN_TEMP; //停止加热
}
return set_mode;
}
通过传回的结果，切换模式：
我们这里返回判断结果, 是因为我们达温即停, 第一次加热到所需温度后, 我们就返回温度达到的信号, 然后就要切换模式了。 就是为了避免， 当水冷却后 ， 再次检测判断而进入加热状态。所以我们要传回达温即停的信号。
保温功能模式实操：
通过达温即停功能, 我们就可以明白, 保温功能, 实现的方法和达温即停差不多, 只是保温功能, 不用切换模式, 保温功能, 在用户没有主动关闭或切换保温模式, 就会一直检测, 所以不用回传判断结果.
我们传入水温和保温阈值
KeepWarm(water_temp, KeepWarm_th);
保温函数:
/**************************************************
函数名: KeepWarm
功 能: 保温函数
参 数: (1)int now_water_temp:传入的当前水温
(2)int set_KeepWarm_th:传入的当前设置的保温阈值
返回值: 无
**************************************************/
void KeepWarm(int now_water_temp, int set_KeepWarm_th)
{
if(now_water_temp < set_KeepWarm_th)
{
HEAT_water_Set(heat_water_ON);//继续加热
}
else
{
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);//停止加热
}
}
模式切换
所以我们分为三种情况:
加热系统关闭模式、达温即停模式和保温模式。
#define STOP_HEATING 0 //停止加热
#define HEATING_ON 1 //加热
#define MAINTAIN_TEMP 2 //保温
我们使用heat_mode定义当前模式
int heat_mode; //加热模式
使用switch来根据每次判断调控的heat_mode , 来挑选, 应该处于哪种模式。
switch(heat_mode)
{
//关闭加热
case STOP_HEATING:
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);
break;
//加热
case HEATING_ON:
water_temp = 26; //读取水温
//如果没达到温度, 模式还是 1, 如果达到温度, 则改变模式为 0
heat_mode = Stop_On_Temp(water_temp, heat_temp_th); //达温度计停
break;
//保温
case MAINTAIN_TEMP:
water_temp = 42; //读取水温
KeepWarm(water_temp, KeepWarm_th);
break;
default:
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);
break;
}
代码复制黏贴实操：
(1)我们在加热和开水解耦工程的基础上进行开发
饮水机功能构建指导思想以及最小试验
点击下载工程代码
(2)我们只需要加入一个控制加热的文件, 我们把达温即停和保温功能, 加入到其中, 然后其包含加热底层文件, 就可以控制加热了.
(3)复制黏贴代码
heat_stop.c
#include "heat_stop.h"
/**************************************************
函数名: Stop_On_Temp
功 能: 达温即停
参 数: (1)int now_water_temp:
(2)int set_heat_temp_th:
返回值: int set_mode: 要设置的模式, 达到阈值, 则返回设置关闭模式
没达到阈值, 仍然设置加热模式
**************************************************/
int Stop_On_Temp(int now_water_temp, int set_heat_temp_th)
{
int set_mode;
if(now_water_temp < set_heat_temp_th)
{
HEAT_water_Set(heat_water_ON);
set_mode = HEATING_ON; //继续加热
}
else
{
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);
set_mode = MAINTAIN_TEMP; //停止加热
}
return set_mode;
}
/**************************************************
函数名: KeepWarm
功 能: 保温函数
参 数: (1)int now_water_temp:传入的当前水温
(2)int set_KeepWarm_th:传入的当前设置的保温阈值
返回值: 无
**************************************************/
void KeepWarm(int now_water_temp, int set_KeepWarm_th)
{
if(now_water_temp < set_KeepWarm_th)
{
HEAT_water_Set(heat_water_ON);//继续加热
}
else
{
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);//停止加热
}
}
heat_stop.h
#ifndef _HEAT_STOP_H_
#define _HEAT_STOP_H_
//单片机头文件
#include "stm32f10x.h"
#include "heat.h"
#define STOP_HEATING 0 //停止加热
#define HEATING_ON 1 //加热
#define MAINTAIN_TEMP 2 //保温
int Stop_On_Temp(int now_water_temp, int set_heat_temp_th);
void KeepWarm(int now_water_temp, int set_KeepWarm_th);
#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "heat.h"
#include "out_water.h"
#include "heat_stop.h"
int water_temp; //水温
int heat_temp_th; //加热阈值
int KeepWarm_th; //保温阈值
int heat_mode; //加热模式
int main(void)
{
//加热初始化
HEAT_water_Init();
//开水初始化
OUT_water_Init();
water_temp = 26; //水温
heat_temp_th = 100; //加热阈值
KeepWarm_th = 42; //保温阈值
heat_mode = 2; //加热模式
while(1)
{
switch(heat_mode)
{
//关闭加热
case STOP_HEATING:
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);
break;
//加热
case HEATING_ON:
water_temp = 26; //读取水温
//如果没达到温度, 模式还是 1, 如果达到温度, 则改变模式为 0
heat_mode = Stop_On_Temp(water_temp, heat_temp_th); //达温度计停
break;
//保温
case MAINTAIN_TEMP:
water_temp = 42; //读取水温
KeepWarm(water_temp, KeepWarm_th);
break;
default:
HEAT_water_Set(heat_water_OFF);
break;
}
}
}
测试现象:
手动调试加热模式
通过手动修改水温阈值和水温, 来观察加热模式开关
温度达到, 就会自动切换为关闭加热模式
手动调试保温模式
通过修改水温与保温阈值, 来观察保温模式的加热开关
水温达到, 关闭加热, 水温不到,加热保温
测试视频
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