可移動式智能加濕器設計

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導一個良好的家庭環境，因此，對于加濕器的設計需要不斷的改進，在智能化不斷發展的今天，將智能化融入到加濕器設計當中，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，關于智能加濕器的設計方案提出如下論述。

關鍵詞：加濕器;智能化;方案設計

到了冬天，尤其是北方地區，會由于空氣中的濕度不足，從而導致居住條件的舒適度有所下降。根據相關的調查研究表明，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備。

一、工作原理

通過對于市場相關情況的調查，以及對于用戶的調查反應情況來看。智能化加濕器需要滿足一些要求，例如當室內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，從而保證室內的各個角度都能夠充滿水汽，更好地使室內的濕度均勻化。除此之外，智能化加濕器還需要能夠根據實際的濕度狀況自動的調整霧量的大小，擁有相關的反應器材，能夠及時的反應室內的空氣濕度，幫助用戶更好的了解到室內的濕度情況[1]。

智能化加濕器的工作原理是利用七個模塊之間的協調運作，從而使整個加濕器實現智能化運轉。以單片機為核心的中央控制系統，同時以DHT11為核心的傳感器，除此之外，還需要相應的智能驅動系統，以及LED液晶顯示屏幕用來顯示實時的濕度數值。另外還應當有電源以及相應的報警系統能夠及時的對于超出規定濕度的情況進行控制，還應當設立有獨立的鍵盤，能夠對于智能加濕器進行相應的操作與控制。

智能化加濕器的工作程序是傳感器，對于室內的溫度進行實時的監控，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的濕度情況。數據會傳送到控制系統，當室內的濕度數值達到了標定數值之后，整個加濕器便會開始運轉。驅動系統啟動，開始移動在移動的過程當中不斷地對于室內的濕度情況進行調整，從而保證室內的濕度能夠上升到規定的值。一旦室內的溫度達到規定的濕度值之后，報警模塊便會啟動，進而停止加濕系統。[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節。

二、硬件設計

（一）控制系統

控制系統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的正常運轉。對于中央控制系統的設計可以采用STC12C5A60S2單片機，能夠很好的幫助智能化加濕系統實現一系列控制。中央控制系統的主要目的是能夠對于加濕器的濕度檢測進行有效的控制，同時還能夠對于小車進行相應的控制，保證加濕器朝著正確的方向運轉。中央控制系統要能夠實現小車的轉彎、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。在設計的過程當中，應當以加濕器上的單片機為主要的控制系統，簡易小車上的單片機所接收到的命令，應當來自于加濕濕器中的單片機。

（二）智能驅動模塊

智能化加濕系統想要實現智能化，就需要有相應的智能驅動系統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，在加濕器的設計過程當中，可以采用步進電機與其他驅動芯片有效的結合從而實現對于電機的控制，而且不需要隔離電路[3]。

（三）電源模塊以及報警模塊的相關設計

電源模塊是整個加濕器，能夠正常運轉的基礎。電源設計采用五伏的單片機電源，配合7.2伏的電器電源以及5V的驅動芯片電源，如果采用了電池伏數較大，就需要加裝一個降壓電路來穩定電壓，從而保證電路能夠正常工作。對于報警模塊的設計，應當要設定一個標準化的水位值，要根據實際的使用情況來進行確定。保證報警時的水位值已經達到了最低值，減少用戶的加水次數，當水位到達最低值之后，報警系統會向中央控制系統發出指令，從而發出警報聲，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顯示模塊應當要保證其相應的連接有效，LED顯示屏能夠及時的對你與傳感器的數據進行顯示，幫助用戶更好地了解室內的濕度情況。在設計當中選用LED顯示屏是由于LED顯示屏的顯示狀況穩定，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、軟件設計

智能化加濕系統除開要有相應的硬件設計之外，還應當要加強軟件設計，軟件設計主要是兩部分的設計內容，既有底部簡易小車行駛路線的設計，同時還有加濕器的軟件設計。在小車的四周，應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生碰撞。以及在遇到障礙物的時候，能夠及時的轉變方向。對于加濕器的軟件設計，應當從LED屏幕按鍵以及開機界面等等多個方面來進行設計，加濕器的工作模式，調節模式，監控模式都應當有相應的軟件設計，從而保證加濕器能夠正常的工作。

四、結束語

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

參考文獻

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

[2]王啟明，李欣妍.基于STC89C52的智能加濕器設計與實現[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設計[J].儀表技術，2018（03）：33-35.

[4]陳松鵬，陳松，吳奇洲.基于數字控制的智能加濕器設計[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：產品設計

張震（1998-）山東青島人，山東英才學院本科生，研究方向：產品設計

劉順平（1998-）山東臨沂人，山東英才學院本科生，研究方向：產品設計