智能加熱座椅系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種智能加熱座椅系統。本實用新型專利技術的智能加熱座椅系統包括單片機系統，溫度感應模塊，坐墊壓力感應模塊，座椅溫度控制模塊，LED顯示模塊，按鍵模塊，報警模塊，電源模塊。本實用新型專利技術的優點是在寒冷的冬天或者當溫度低于人們所習慣的舒適溫度時，一旦座椅檢測到有人坐下就能夠自動加熱并保持恒溫，提高辦公或居家環境的舒適性；當人長時間離開座椅系統就會自動停止加熱，或者當加熱溫度到達設定的警戒值時，系統也會自動報警并停止加熱，提高了智能加熱座椅的安全性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及智能家居產品領域，具體涉及一種應用傳感器和單片機的智能加熱座椅系統及其使用方法。
技術介紹
隨著科技的發展，人們生活質量的不斷提高，人們對于現代生活舒適性的要求越來越高，為人們提供舒適、安全，提高人們生活質量的智能家居產品已經成為越來越多智能生活科技企業追求的目標，而智能自動加熱座椅可以使人們在寒冷的冬天享受到智能科技給人們生活帶來的溫暖，成為人們在寒冷冬天必不可少的生活電器。家庭智能自動加熱座椅在國外已經有四十多年的發展歷史，起初的技術沿用于汽車座椅加熱領域，傳統的汽車座椅為手動按鈕式加熱，不能滿足智能家居生活中的自動加熱功能的實現。加熱座椅正常使用4-5分鐘就可以使用戶感受到溫暖。長時間使用座椅，也不會像空調用久了以后產生干燥感。“安全、舒適、低功耗、低成本、無污染”的要求，已經成為現代智能居家產品的趨勢。國內外智能生活家電工業的發展，促進了我國智能家居市場產品的層出不窮，市場潛力巨大。雖然智能家居生活電器領域在國內剛剛起步，但是伴隨著現代科技在智能家居領域的不斷進步，越來越多的先進微型處理器、核心控制器、智能感應模塊等微電子科技都將在智能生活家電領域得到廣泛運用。針對智能座椅加熱領域，現在市面上面常規的座椅加熱有2種方式，一種是人為的手動控制加熱開關按鈕實現加熱，另外一種是通過紅外遙控電路實現對加熱模塊的控制。由于這兩種方式都不能實現當下智能領域中自動加熱的功能，而且紅外發射遙控對于距離、環境磁場干擾等因素都對結果造成影響，目前在這一領域的技術應用還存在一定的空缺，具有良好的發展前景。
技術實現思路
為提高居家和辦公座椅的舒適性和安全性，本技術提供一種智能、簡單、便捷、人性化的智能加熱座椅系統及其使用方法。本技術是通過以下技術方案來實現：一種智能加熱座椅系統，其特征包括：其組成包括單片機系統，溫度感應模塊，坐墊壓力觸發模塊，溫度控制模塊，LED顯示模塊，按鍵模塊，報警模塊，電源模塊；所述溫度感應模塊采集環境溫度信息并轉化為電信號，所述坐墊壓力觸發模塊采集座椅壓力信息并轉化為電信號，連接所述單片機系統；所述按鍵模塊連接單片機系統的串口實現溫度、時間信息的設定；所述電源模塊給單片機系統提供電能；所述單片機系統的輸出通過座椅溫度控制模塊實現繼電器通斷，進而控制座椅電熱絲工作；所述單片機系統的輸出同時連接點陣LED顯示模塊和報警模塊進行溫度監控。所述溫度感應模塊的特征是采用溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測采集，采用外部電源獨立供電的供電方式，與單片機系統的P2.7引腳相連接。所述坐墊壓力觸發模塊的特征是將磁鐵兩端固定在人所坐座椅區域的下方，同時在兩端固定一定拉力的彈簧，當有人坐在座椅上時，由于人自身的重力及壓力使得座椅內的磁鐵下壓，當磁鐵靠近下方的磁性開關，磁性開關受磁性的影響自動吸附接通磁性電路，磁性電路連接單片機系統的P1.4引腳。所述按鍵模塊的特征是一共外接2個矩陣式按鍵盤，2個矩陣式按鍵盤的一端與地相連接，另外一端的兩個接口分別連接單片機系統的P2.3引腳和P2.4引腳。所述座椅溫度控制模塊的特征是將溫度感應模塊中DS18B20采集到的溫度數值與鍵盤模塊用戶設定的加熱溫度進行比較，并將比較結果輸出控制繼電器的通斷進而控制座椅電熱絲加熱，與單片機系統的P2.0引腳相連接。所述LED顯示模塊的特征是采用四個七段共陰極的LED數碼管，采用動態掃描的數碼管顯示方式，由于動態掃描涉及到段選控制，所以將單片機系統的P0.0到P0.3引腳作為LED顯示模塊的段選控制接口與限流電阻相連接，P0.4引腳到P0.7引腳與CD4511譯碼器的基極通過電阻相連接。所述報警模塊的特征是將報警蜂鳴器的正極與外接的+5V電源VCC相連接，蜂鳴器的負極與三極管的發射極相連接，單片機系統的引腳P2.2經過R1限流電阻后與三極管的基極相連接。所示電源模塊的特征是將220V的家用電壓通過整流電路確保輸出的工作電壓穩定在5V，最大電流為1A，確保單片機系統的正常工作電壓需要。所述單片機系統，采用AT89C51單片機，其電路晶振連接連個對地電容C2、C3與單片機XTAL2、XTAL1腳相連，形成振蕩電路；電容C1通過對地電阻R3連接單片機的REST腳，形成復位電路。本技術的有益效果是：1.所述一種智能加熱座椅系統，系統通過坐墊壓力傳感器和溫度傳感器檢測，一旦檢測到座椅有人坐下就能夠自動加熱并保持恒溫，從而提高了辦公或居家環境的舒適性，智能化程度高，無需人為控制。2.所述一種智能加熱座椅系統，當人長時間離開座椅系統就會自動停止加熱，或者當加熱溫度到達設定的警戒值時，系統也會自動報警并停止加熱，確保了座椅的使用安全性。附圖說明圖1為智能加熱座椅系統整體結構框圖圖2為單片機最小系統原理圖圖3為DS18B20溫度感應模塊原理圖圖4為坐墊壓力觸發模塊原理圖圖5為座椅溫度控制模塊原理圖圖6為LED顯示模塊原理圖圖7為按鍵模塊原理圖圖8為報警模塊原理圖圖9為電源模塊原理圖具體實施方式下面結合附圖對本技術的具體實施方式做進一步說明。如圖1所示，本技術所述電路包括：單片機系統，溫度感應模塊，坐墊壓力觸發模塊，座椅溫度控制模塊，LED顯示模塊，按鍵模塊，報警模塊，電源模塊。如圖2所示，主板包括單片機最小系統，電源穩壓電路。單片機最小系統中單片機為AT89C51。單片機的XTAL1和XTAL2腳接有振蕩電路，其中晶振頻率為11.0592MHz。當給單片機加上工作所需直流電源時，振蕩器就開始振蕩起來。振蕩電路的目的是為單片機工作提供所需的時鐘脈沖信號，其中XTAL1和XTAL2腳分別對地接了一個47pF的電容，目的是防止單片機自激。同時在REST端外接了一個復位電路，目的是使單片機上電開始工作時，內部電路從初始狀態開始工作。如圖3所示，溫度感應模塊采用溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測采集，同時與系統核心控制單元AT89C51單片機進行單總線數據連接，采用外部電源獨立供電的供電方式，與單片機系統的P2.7引腳相連接。在DS18B20接入系統之前，分別從激光ROM中讀取每一個傳感器所對應的編號，同時在系統程序中對每一個編號進行賦值，當超過用戶鍵盤設定的溫度上限時系統自動報警，并用七段LED數碼管顯示DS18B20測量溫度數值。為保證溫度感應模塊在工作的時候能夠獲得穩定的工作電流，采用電阻R2連接AT89C51單片機的P2.7端口實現工作電壓的恒定上提。如圖4所示，坐墊壓力觸發模塊將磁鐵兩端固定在人所坐區域的下方，可以增加磁鐵及磁性開關的數量來提高座椅壓力感應的靈敏度，同時在兩端固定一定拉力的彈簧。當有人坐在座椅上時，由于人自身的重力及壓力使得座椅內的磁鐵下壓，當磁鐵靠近下方的磁性開關時，磁性開關受磁性的影響自動吸附接通電路，從而使得AT89C51單片機P1.4為高電平。當單片機系統接收到高電平時，自動設定P2.0為高電平，啟動電磁繼電器使得加熱電路工作。當人離開時，依靠磁鐵兩端彈簧的彈力使得磁鐵離開磁性開關，從而使得P1.4為低電平。如圖5所示為座椅溫度控制模塊，單片機系統將DS18B20溫度感應模塊采集到的溫度數值與外接鍵盤用戶所要求的加熱溫度進行比較，并將比較結果輸出控制繼電器的通斷進而控制電熱絲加熱。單片本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能加熱座椅系統，其特征包括：其組成包括單片機系統，溫度感應模塊，坐墊壓力觸發模塊，溫度控制模塊，LED顯示模塊，按鍵模塊，報警模塊，電源模塊；所述溫度感應模塊采集環境溫度信息并轉化為電信號，所述坐墊壓力觸發模塊采集座椅壓力信息并轉化為電信號，連接所述單片機系統；所述按鍵模塊連接單片機系統的串口實現溫度、時間信息的設定；所述電源模塊給單片機系統提供電能；所述單片機系統的輸出通過座椅溫度控制模塊實現繼電器通斷，進而控制座椅電熱絲工作；所述單片機系統的輸出同時連接點陣LED顯示模塊和報警模塊進行溫度監控；1)所述溫度感應模塊的特征是采用溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測采集，采用外部電源獨立供電的供電方式，與單片機系統的P2.7引腳相連接；2)所述坐墊壓力觸發模塊的特征是將磁鐵兩端固定在人所坐座椅區域的下方，同時在兩端固定一定拉力的彈簧，當有人坐在座椅上時，由于人自身的重力及壓力使得座椅內的磁鐵下壓，當磁鐵靠近下方的磁性開關，磁性開關受磁性的影響自動吸附接通磁性電路，磁性電路連接單片機系統的P1.4引腳；3)所述按鍵模塊的特征是一共外接2個矩陣式按鍵盤，2個矩陣式按鍵盤的一端與地相連接，另外一端的兩個接口分別連接單片機系統的P2.3引腳和P2.4引腳；4)所述座椅溫度控制模塊的特征是將溫度感應模塊中DS18B20采集到的溫度數值與鍵盤模塊用戶設定的加熱溫度進行比較，并將比較結果輸出控制繼電器的通斷進而控制座椅電熱絲加熱，與單片機系統的P2.0引腳相連接；5)所述LED顯示模塊的特征是采用四個七段共陰極的LED數碼管，采用動態掃描的數碼管顯示方式，由于動態掃描涉及到段選控制，所以將單片機系統的P0.0到P0.3引腳作為LED顯示模塊的段選控制接口與限流電阻相連接，P0.4引腳到P0.7引腳與CD4511譯碼器的基極通過電阻相連接；6)所述報警模塊的特征是將報警蜂鳴器的正極與外接的+5V電源VCC相連接，蜂鳴器的負極與三極管的發射極相連接，單片機系統的引腳P2.2經過R1限流電阻后與三極管的基極相連接；7)所示電源模塊的特征是將220V的家用電壓通過整流電路確保輸出的工作電壓穩定在5V，最大電流為1A，確保單片機系統的正常工作電壓需要；8)所述單片機系統，采用AT89C51單片機，其電路晶振連接連個對地電容C2、C3與單片機的XTAL2、XTAL1腳相連，形成振蕩電路；電容C1通過對地電阻R3連接單片機REST腳，形成復位電路。...

【技術特征摘要】
1.一種智能加熱座椅系統，其特征包括：其組成包括單片機系統，溫度感應模塊，坐墊壓力觸發模塊，溫度控制模塊，LED顯示模塊，按鍵模塊，報警模塊，電源模塊；所述溫度感應模塊采集環境溫度信息并轉化為電信號，所述坐墊壓力觸發模塊采集座椅壓力信息并轉化為電信號，連接所述單片機系統；所述按鍵模塊連接單片機系統的串口實現溫度、時間信息的設定；所述電源模塊給單片機系統提供電能；所述單片機系統的輸出通過座椅溫度控制模塊實現繼電器通斷，進而控制座椅電熱絲工作；所述單片機系統的輸出同時連接點陣LED顯示模塊和報警模塊進行溫度監控；1)所述溫度感應模塊的特征是采用溫度傳感器DS18B20進行溫度檢測采集，采用外部電源獨立供電的供電方式，與單片機系統的P2.7引腳相連接；2)所述坐墊壓力觸發模塊的特征是將磁鐵兩端固定在人所坐座椅區域的下方，同時在兩端固定一定拉力的彈簧，當有人坐在座椅上時，由于人自身的重力及壓力使得座椅內的磁鐵下壓，當磁鐵靠近下方的磁性開關，磁性開關受磁性的影響自動吸附接通磁性電路，磁性電路連接單片機系統的P1.4引腳；3)所述按鍵模塊的特征是一共外接2個矩陣式按鍵盤，2個矩陣式按鍵盤的一端與地相連接，另外一端的兩個接口分別連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陶洪峰，張彬，
申請(專利權)人：江南大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32