基于单片机的记忆杯垫

当代快节奏的工作生活中，忙忙碌碌总使得我们疲惫不堪，一杯热咖啡，一杯温水也许是现代都市人最便捷的放松方式。对于长期坐在电脑前的技术宅来说，一杯热饮除了可以补充我们必须的水分，也可以使我们适当的小憩。

笔者作为职业码农，却常常遇到这样的困扰：早上冲好的咖啡，放着放着就凉了，同事胃不好，需要喝温水，可一忙就忘记了，常常是整杯水都放凉了才想起。想必每个人都有这样的经历，这次的设计，就是给大家解决这一问题，除了可以节约水资源，还能及时提醒人们饮用热饮，喜欢喝热饮的朋友，以后不必再因为冷却的热饮而苦皱眉头了!

工作原理：

值得补充的是，这次的杯垫是用废弃的光盘制作的(无意中给华硕做广告了)，中间的硬币就是导热材料，下面涂了硅脂，和DS18B20粘在一起。DS18B20就是这次设计的核心，通过感应温度、并记录温度达到提醒人们喝热饮的功能。在使用非隔热杯子的前提下(材料不限，只要不是隔热的)，杯子内液体的温度势必会影响杯子表层温度，虽然我们不确定杯子表层温度的具体数值，但可以肯定的是，杯子的温度是和里面液体的温度是正比的。根据这个原理，当使用者觉得某个时刻的热饮温度刚刚好适合自己饮用时，就把杯子放到杯垫上，稍等五六秒钟，给DS18B20一点时间来升温，然后按下“记忆”键，此时杯子外部的温度就被记录到了单片机的eeprom里了，即便是断电后，此数据仍会存在。

当下次冲好了一杯咖啡，就可以把杯子放到杯垫上面了，温度传感器会将采集到的温度T值与eeprom里的数值A做比较，当A-1 < T < A+1 时，杯垫侧面的八个二极管就会闪烁，以此来提示主人喝咖啡!

温度的差值也可以根据设计者自行改变，比如在比较寒冷的地区，T与A的差值可以通过改变程序来实现，我在南方，实际测试的时候发现T与A的值在正负1之间就足够了。

记忆键在向单片机记录温度数据的时候，也会擦除之前的数据，这样一个按钮就可以完成杯垫的操作。

作为单片机系统来说，其实就是DS18B20和eeprom的应用，国产的stc单片机大多数都自带了一定大小的eeprom，这就给设计者带来了极大的方便。为了让电路更加简洁，这次选用的是STC11F04E的1T单片机，具备4K的程序存储空间和1K的eeprom空间，20管脚的封装设计大大减小了PCB面积。下面就是原理图：

程序设计：

这里要做出说明的是，大多数DS18B20程序代码都是12T单片机下设计的，而1T单片机指令速度要比12T单片机快很多，这就导致了DS18B20程序不能直接拿来调用。笔者根据stc的官方资料，通过计算指令外加逻辑分析仪测试的方式，得出的结论是，11系列的1T单片机要比12T单片机指令快6.5倍左右，根据这个数据来修改原始DS18B20程序的延时程序和eeprom程序，这样就能保证系统的稳定性。

STC的官方资料很明确的给出了eeprom的原始程序，笔者根据自己的理解，对官方程序作了一些改动，为了使程序更加简洁，应用了C语言的宏定义，自己也是做了对应的库文件，方便实用。现在的程序代码略长，我整理后会补发，程序公开情况请关注工作室腾讯微博：Chinked-out(@136678431)。原理图我是用proteus画的，并不是实物中的STC11F04E单片机，但端口是通用的，只需要根据原理图对应STC11F04E单片机连线即可。

制作过程：

一、准备工作

1、像图1中这样，给DS18B20接好导线，并做好绝缘。

2、利用易拉罐，剪出两个直径在3.5CM左右的圆形

3、准备图3中这种较厚的双面胶，五金店里都有卖，很便宜

4、根据原理图焊接好的电路板，由于电路很简单，这里我就不做过多解释了。

二、组装

1、像图4这样，用双面胶粘好温度传感器和一个金属原片

2、如图5，把刚刚步骤中的圆片粘在光盘上，注意是温度传感器在光盘中间的圆孔位置。

3、把光盘反过来，由于另一面已经固定好了，就可以直接涂硅脂了，可以多涂点，保证下一步的顺利

4、然后把四周涂有502胶水的金属圆片像图中那样粘在光盘中间(因为大多数杯子的底部都是凹进去的，所以为了增加接触面，可以用有一定厚度的金属，比如一元硬币，视频中的实物就是硬币)

待胶水干后，就可以在光盘的地面操作了，将电池盒(7号)和电路板粘在光盘上，用前文说的这种双面胶效果很好的，不仅粘的结实，还可以调整高度，保证光盘翻过来放置时是水平的。