基于Zigbee協(xié)議的遠(yuǎn)程智能浴霸

唐中劍

[摘? ? ? ? ? ?要]? 目前，浴霸已經(jīng)成為現(xiàn)代家庭時尚生活必不可少的一部分，產(chǎn)品設(shè)計越來越人性化，更加注重智能與節(jié)能。因此作者設(shè)計了一款基于Zigbee協(xié)議的遠(yuǎn)程智能浴霸，通過遠(yuǎn)程遙控模塊控制浴霸的供暖，恒溫值的輸入及浴室內(nèi)溫、濕度的實時顯示，通過多傳感器協(xié)調(diào)工作以達(dá)到智能恒溫、抽/通風(fēng)、照明控制及浴室內(nèi)溫濕度（有/無人）的實時顯示。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 單片機(jī);Zigbee協(xié)議;智能溫控

[中圖分類號]? TM925 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A ? [文章編號]? 2096-0603（2019）05-0080-02

目前，市場上的浴霸有傳統(tǒng)燈泡浴霸、PTC暖風(fēng)機(jī)、普通碳纖維浴霸等，傳統(tǒng)燈泡浴霸具有無需預(yù)熱和瞬間獲得大面積取暖效果的優(yōu)點，但需要的功率大，壽命短，而PTC暖風(fēng)機(jī)、普通碳纖維浴霸等具有壽命長、無明火、不發(fā)光的特點，但操作和應(yīng)用場景不夠智能化和便利化。考慮人們對未來生活向往美好，家用產(chǎn)品需要更加智能、綠色和便利，因此作者在基于HT32F系列單片機(jī)基礎(chǔ)上設(shè)計了一款基于Zigbee協(xié)議的遠(yuǎn)程智能浴霸。

一、遠(yuǎn)程智能浴霸硬件系統(tǒng)

（一）硬件系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及功能

硬件系統(tǒng)主要功能是對室溫進(jìn)行控制，還需要實現(xiàn)以下功能：

●實時顯示溫度，范圍為0～50℃。

●紅外線開關(guān)照明，節(jié)約能源。

●具有智能化、便利化。

●具有濕度檢測功能。

●智能排風(fēng)系統(tǒng)，控制浴室有氧度。

（二）硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.主控制器電源

主控制器電源由變壓橋、整流橋、濾波電阻、壓敏電阻和集成穩(wěn)壓電路等器件組成，可為主控制器提供+5V和+12V電源。

2.遠(yuǎn)程遙控模塊

遠(yuǎn)程遙控模塊功能主要控制按鍵完成照明、洗浴和解手功能。遙控模塊采用矩陣式，當(dāng)按鍵按下時引發(fā)鍵盤中斷，通過逐行掃描判斷所按鍵號，送寄存器保存并發(fā)送，主控制器接收到信號后進(jìn)行處理和控制輸出信號。

3.液晶屏實時顯示

主控制器顯示采用LCD液晶進(jìn)行實時顯示。在無按鍵狀態(tài)下，主控制器顯示當(dāng)前浴室溫、濕度及有無人，當(dāng)用戶進(jìn)行設(shè)定或查詢時，主控制器LCD均閃爍顯示設(shè)定信息，按鍵放開一定時間后自動返回正常狀態(tài)。

4.溫、濕度控制模塊

當(dāng)遙控模塊發(fā)給主控制器信號時，單片機(jī)通過指令對繼電器驅(qū)動模塊進(jìn)行控制，繼電器驅(qū)動模塊將驅(qū)動供暖燈組和濕度控制系統(tǒng)實時打開，浴室處于供暖和通風(fēng)狀態(tài)，滿足用戶對洗浴環(huán)境的智能需求。

5.抽/通風(fēng)控制模塊

用戶進(jìn)入浴室洗浴時，當(dāng)浴度濕度達(dá)到一定濃度時，那么通風(fēng)系統(tǒng)將自動進(jìn)行抽氣功能，保證浴室有氧度。

二、遠(yuǎn)程智能浴霸軟件系統(tǒng)

遠(yuǎn)程智能浴霸軟件系統(tǒng)由主程序、鍵盤處理及顯示子程序、供暖控制子程序、遙控信號處理子程序等模塊組成。

（一）軟件系統(tǒng)主程序

軟件系統(tǒng)主程序主要是對CPU的定時器、A/D轉(zhuǎn)換、端口、鍵中斷等工作模式參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)程序?qū)ο嚓P(guān)事件的處理，是依靠標(biāo)志位和判斷標(biāo)志位實現(xiàn)。

（二）鍵盤處理及顯示子程序

鍵盤處理及顯示子程序主要是判斷I/O口的高低電平進(jìn)行的，在使用鍵盤進(jìn)行設(shè)置及查詢操作時，該子程序會進(jìn)行相應(yīng)的處理操作，閃爍顯示設(shè)置及查詢結(jié)果，否則顯示實時室溫。

（三）供暖控制子程序

供暖控制子程序根據(jù)用戶需求判斷標(biāo)志位有否預(yù)約、加熱標(biāo)志，為滿足不同功率要求，加熱方式有快速加熱和普通兩種，在一般情況下及預(yù)約狀態(tài)下均采用普通方式，以控制用電功率。

（四）遙控信號處理子程序

遙控模塊按鍵按下時，程序設(shè)置標(biāo)志位，通過動態(tài)掃描方式讀取鍵號，并按標(biāo)志位及鍵號利用輸出比較進(jìn)行編碼發(fā)送。搖控模塊利用輸入捕捉功能獲得相關(guān)鍵號和信息供主程序進(jìn)行處理。

三、結(jié)論

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感技術(shù)的大力發(fā)展，智能化電器將逐漸走進(jìn)人們的家庭。利用HT32F系列單片機(jī)以及具有Zigbee協(xié)議的感知和控制模塊，通過無線或網(wǎng)線與因特網(wǎng)相連，可實現(xiàn)用戶對家用電器的遠(yuǎn)程集中控制，從而使人們的居家生活更加智慧和便利。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳星宇.基于Zigbee協(xié)議的智能溫濕度測控?zé)o線傳感網(wǎng)絡(luò)[J].數(shù)字通信世界，2018（8）：123.

[2]劉博.基于ZigBee協(xié)議室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].東北師范大學(xué)，2018.

[3]薛曼玲，馮開革，宋鑫，等.基于Zigbee協(xié)議的智慧節(jié)能路燈[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（15）：10-12.

[4]黃如昌，彭瑞元，李國星.基于ZigBee協(xié)議的遙測頻點管理系統(tǒng)設(shè)計[J].信息系統(tǒng)工程，2018（5）：29-30.

編輯 陳鮮艷