家香

常曉冬　馮燚　沈雯婷　楊光

摘 要：為了實現異地情侶間、在外學子與父母間的情感交流，結合單片機技術和超聲波霧化技術，設計了通過情境感知，遠程控制釋放不同香氣的系統。實現了情感識別并智能傳達信息、交流感情的功能，為空巢老人提供情感支持，為異地情侶提供創新交流的模式。

關鍵詞：情境感知；嗅覺；溫馨；無線通訊；交流；MK60DN512Z

1 作品詳細介紹

該項作品的關鍵技術如下：

（1）氣味散發裝置（有效性，節約性）

采用霧化技術，通過產生高頻的震動，吧氣味散發出去。

（2）服務器網頁設計

用PHP語言開發，在裝有Apache的服務器上運行。

（3）采集電路設計

主要用來提供傳感器要求的不同電壓，傳感器對供電要求較高，要采用紋波小等較為穩定的供電方案。同時對傳感器的模擬輸出信號進行數字轉化。

（4）人機交互方式

通過WiFi控制或通過四個觸摸按鍵。

（5）單片機與服務器程序配合流程。

單片機負責采集信息，把信息發送給服務器，用戶通過服務器查看和控制單片機

（7）對人的情感進行感知和判別

（8）傳感器閾值判定。

2 總體方案

該系統所要執行的任務有：

（1）檢測溫度、濕度、甲醛濃度、可燃氣體、PM2.5等；

（2）將所測得的數值顯示并且上傳至服務器；

（3）根據室內的環境變化，通過氣味提醒；

（4）遠程發送氣味信息。

3 工作原理

單片機控制流程如圖1所示。

上層處理程序可以根據環境監測的變量，提取出人們習慣的算法，選擇和完善相應的動作。同時可以把數據傳輸至遠程服務器，供家人以后查看和監測。服務器流程如圖2所示。

圖1 單片機控制流程

圖2 服務器流程圖

服務器主要完成用戶身份的驗證，數據的保存和顯示，遠程控制等功能。

（1）傳感器采集模塊

甲醛傳感器用于檢測室內污染氣體；溫濕度傳感器檢測室內溫濕度。

（2）觸摸按鍵

一共四個按鍵，簡單操控設備。

（3）單片機

飛思卡爾K60，主頻100 M。用于信息采集，控制氣味散發等。

（4）WiFi模塊

工作在AP+STA模式，用于和服務器通信。

（5）電源模塊

通過外部電源輸入5 V/2 A信號。再通過穩壓模塊輸出3.3V電壓供給單片機和傳感器。

4 作品創新點

（1）在不同的環境下通過氣味提醒用戶。

（2）把數據上傳至服務器，無論在哪都可以查看數據，遠程控制。

（3）縮小產品體積，在電路的處理上采用了更好的方法。

（4）通過服務器接口可以獲取實時空氣污染，天氣預報，短信發送等功能。

5 市場前景

由于此款產品功能的集成性與創新性，消費者可能一時難以理解而仍然保守使用空氣加濕器、熏香器、溫控器等傳統產品。但隨著產品后期與周圍配套之間交互性的加強，使其擁有監測環境，創新的氣味交互方式，關注人之間感情傳遞的功能。這樣一個具有先進性和新穎性的物聯網產品，適合空巢老人，異地情侶等占社會主要部分的人群，必然擁有廣闊的市場前景。

圖3 比賽現場團隊獲獎風采照