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

c 复制代码

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)

c 复制代码

Stop_On_Temp(water_temp, heat_temp_th);

c 复制代码

/**************************************************
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

c 复制代码

KeepWarm(water_temp, KeepWarm_th);

保温函数:

c 复制代码

/**************************************************
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。

c 复制代码

#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

c 复制代码

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。

c 复制代码

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

c 复制代码

#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

c 复制代码

#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

c 复制代码

#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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