可移動式智能加濕器設(shè)計

崔振 張震 劉順平

摘 要：隨著人們生活條件的日益改善，在人們的日常生活當中，對于生活品質(zhì)的要求越來越高。加濕器作為在日常生活中解決住所干燥問題的重要幫手能夠為家庭生活領(lǐng)導(dǎo)一個良好的家庭環(huán)境，因此，對于加濕器的設(shè)計需要不斷的改進，在智能化不斷發(fā)展的今天，將智能化融入到加濕器設(shè)計當中，能夠有效的提高加濕器對于人們需求的滿足程度。因此筆者就此問題，關(guān)于智能加濕器的設(shè)計方案提出如下論述。

關(guān)鍵詞：加濕器;智能化;方案設(shè)計

到了冬天，尤其是北方地區(qū)，會由于空氣中的濕度不足，從而導(dǎo)致居住條件的舒適度有所下降。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究表明，在居住條件的空氣濕度達到50%左右的時候，人體是感覺到最舒適的，同時也具有很好的抗病能力。因此，在家庭當中，尤其是北方家庭加濕器是一種較為常見的家用設(shè)備。

一、工作原理

通過對于市場相關(guān)情況的調(diào)查，以及對于用戶的調(diào)查反應(yīng)情況來看。智能化加濕器需要滿足一些要求，例如當室內(nèi)的濕度達到一定的值吁時，便會自動的停止，或者是開始工作，同時在工作的過程當中會進行移動，從而保證室內(nèi)的各個角度都能夠充滿水汽，更好地使室內(nèi)的濕度均勻化。除此之外，智能化加濕器還需要能夠根據(jù)實際的濕度狀況自動的調(diào)整霧量的大小，擁有相關(guān)的反應(yīng)器材，能夠及時的反應(yīng)室內(nèi)的空氣濕度，幫助用戶更好的了解到室內(nèi)的濕度情況[1]。

智能化加濕器的工作原理是利用七個模塊之間的協(xié)調(diào)運作，從而使整個加濕器實現(xiàn)智能化運轉(zhuǎn)。以單片機為核心的中央控制系統(tǒng)，同時以DHT11為核心的傳感器，除此之外，還需要相應(yīng)的智能驅(qū)動系統(tǒng)，以及LED液晶顯示屏幕用來顯示實時的濕度數(shù)值。另外還應(yīng)當有電源以及相應(yīng)的報警系統(tǒng)能夠及時的對于超出規(guī)定濕度的情況進行控制，還應(yīng)當設(shè)立有獨立的鍵盤，能夠?qū)τ谥悄芗訚衿鬟M行相應(yīng)的操作與控制。

智能化加濕器的工作程序是傳感器，對于室內(nèi)的溫度進行實時的監(jiān)控，并通過LED顯示屏進行實時的反映，能夠幫助用戶了解到室內(nèi)的濕度情況。數(shù)據(jù)會傳送到控制系統(tǒng)，當室內(nèi)的濕度數(shù)值達到了標定數(shù)值之后，整個加濕器便會開始運轉(zhuǎn)。驅(qū)動系統(tǒng)啟動，開始移動在移動的過程當中不斷地對于室內(nèi)的濕度情況進行調(diào)整，從而保證室內(nèi)的濕度能夠上升到規(guī)定的值。一旦室內(nèi)的溫度達到規(guī)定的濕度值之后，報警模塊便會啟動，進而停止加濕系統(tǒng)。[2]當時的濕度下降到一定的程度之后，小車和加濕器便會重新啟動開始下一輪加濕環(huán)節(jié)。

二、硬件設(shè)計

（一）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是整個智能化加濕器的核心要件，智能化加濕器能否正常運作都要依靠中央控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。對于中央控制系統(tǒng)的設(shè)計可以采用STC12C5A60S2單片機，能夠很好的幫助智能化加濕系統(tǒng)實現(xiàn)一系列控制。中央控制系統(tǒng)的主要目的是能夠?qū)τ诩訚衿鞯臐穸葯z測進行有效的控制，同時還能夠?qū)τ谛≤囘M行相應(yīng)的控制，保證加濕器朝著正確的方向運轉(zhuǎn)。中央控制系統(tǒng)要能夠?qū)崿F(xiàn)小車的轉(zhuǎn)彎、啟動以及控制等等兩個單片機之間可以采用一個繼電器進行連接，從而保證加濕器工作的一體化。在設(shè)計的過程當中，應(yīng)當以加濕器上的單片機為主要的控制系統(tǒng)，簡易小車上的單片機所接收到的命令，應(yīng)當來自于加濕濕器中的單片機。

（二）智能驅(qū)動模塊

智能化加濕系統(tǒng)想要實現(xiàn)智能化，就需要有相應(yīng)的智能驅(qū)動系統(tǒng)幫助加濕器正常的工作。步進電機精度與一般的電機相比，其精度要高出許多，同時還能夠有效的時間對其控制。因此，在加濕器的設(shè)計過程當中，可以采用步進電機與其他驅(qū)動芯片有效的結(jié)合從而實現(xiàn)對于電機的控制，而且不需要隔離電路[3]。

（三）電源模塊以及報警模塊的相關(guān)設(shè)計

電源模塊是整個加濕器，能夠正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。電源設(shè)計采用五伏的單片機電源，配合7.2伏的電器電源以及5V的驅(qū)動芯片電源，如果采用了電池伏數(shù)較大，就需要加裝一個降壓電路來穩(wěn)定電壓，從而保證電路能夠正常工作。對于報警模塊的設(shè)計，應(yīng)當要設(shè)定一個標準化的水位值，要根據(jù)實際的使用情況來進行確定。保證報警時的水位值已經(jīng)達到了最低值，減少用戶的加水次數(shù)，當水位到達最低值之后，報警系統(tǒng)會向中央控制系統(tǒng)發(fā)出指令，從而發(fā)出警報聲，引起用戶的注意。

（四）傳感器模塊與LED顯示模塊

傳感器模塊與LED顯示模塊應(yīng)當要保證其相應(yīng)的連接有效，LED顯示屏能夠及時的對你與傳感器的數(shù)據(jù)進行顯示，幫助用戶更好地了解室內(nèi)的濕度情況。在設(shè)計當中選用LED顯示屏是由于LED顯示屏的顯示狀況穩(wěn)定，同時不易閃爍。而傳感器所采用的是感濕原件，以及一個溫度的測量元件。

三、軟件設(shè)計

智能化加濕系統(tǒng)除開要有相應(yīng)的硬件設(shè)計之外，還應(yīng)當要加強軟件設(shè)計，軟件設(shè)計主要是兩部分的設(shè)計內(nèi)容，既有底部簡易小車行駛路線的設(shè)計，同時還有加濕器的軟件設(shè)計。在小車的四周，應(yīng)當要安裝上紅外避障傳感器，保證小車在運動的過程當中，不會因為障礙物而發(fā)生碰撞。以及在遇到障礙物的時候，能夠及時的轉(zhuǎn)變方向。對于加濕器的軟件設(shè)計，應(yīng)當從LED屏幕按鍵以及開機界面等等多個方面來進行設(shè)計，加濕器的工作模式，調(diào)節(jié)模式，監(jiān)控模式都應(yīng)當有相應(yīng)的軟件設(shè)計，從而保證加濕器能夠正常的工作。

四、結(jié)束語

可移動式智能加濕器的設(shè)計應(yīng)當要分為兩大塊來進行，既有小車的設(shè)計，同時也應(yīng)當包含有加濕器的智能化設(shè)計。要實現(xiàn)智能化加濕，就需要從中央控制系統(tǒng)報警，系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，電源系統(tǒng)等等多個方面來進行綜合設(shè)計，才能保證智能化加濕器的設(shè)計能夠滿足需求。

參考文獻

[1]任媛，徐德翠等.可移動式智能加濕器設(shè)計[J].無線互聯(lián)科技，2019，16（05）：70-71+92.

[2]王啟明，李欣妍.基于STC89C52的智能加濕器設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技視界，2018（21）：166-167+189.

[3]張晶，王麗娟，雷曉龍.基于51單片機的智能加濕器系統(tǒng)設(shè)計[J].儀表技術(shù)，2018（03）：33-35.

[4]陳松鵬，陳松，吳奇洲.基于數(shù)字控制的智能加濕器設(shè)計[J].電子測試，2017（09）：5-7.

作者簡介：

崔振（1997-）山東德州人，山東英才學院本科生，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計

張震（1998-）山東青島人，山東英才學院本科生，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計

劉順平（1998-）山東臨沂人，山東英才學院本科生，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計