摘要:本次设计以Wifi模块ESP8266、单片机STC89C52及超声波雾化片为核心。利用旋转编码开关进行目标湿度设定,DHT11进行环境湿度信号采集,LCD1602实时显示动态数据,并外接数模报警电路实现低水位报警,WIFI模块ESP8266与手机客户端实现指令远程传输。系统电路读取方便、检测精度高,具有很高的可靠性和实用价值。
关键词 智能加湿 单片机 Wifi控制
1引言
常规的加湿器只是实现持续加湿功能,对湿度的调节能力差,容易过度加湿,并且缺乏对水位的检测管理,缺乏安全性,尤其不能够进行远程控制,导致产品不能很好的实现智能化。
因此,设计一款可远程控制的智能加湿器来按照空气湿度决定是否加湿,使环境湿度控制在人体的舒适湿度区间,且设有水位自动报警装置,确保加湿的安全性,设计的Wifi控制实现加湿器的远程操控。
2 总体设计
智能加湿器系统总体框架设计如图1。
3 系统分步设计
3.1 DHT11数字温湿度传感器
DHT11数字温湿度传感器是一块可以同时检测温湿度的数字传感器,通过和单片机等微处理器构成简单的电路,能够实时采集室内相对温湿度的数据,DHT11和单片机之间利用简单的单总线可以实现通信,仅需要一个I/O口。
3.2 传感器电路
DHT11和微处理器之间的通讯和同步通过DATA实现,DATA和单片机的P1.0口相连,使用4.7K上拉电阻,防止干扰增加稳定性。
4 液晶显示
4.1 LCD1602字符型液晶显示屏
显示部分采用1602液晶显示器,可以显示预设最佳相对湿度和室内实时的相对湿度。
4.2 单片机处理模块
本系统采用STC89C52作为控制电路的核心器件,其最小系统电路图如图2所示。
图2
4.3报警模块
本模块通过P1.6口与单片机相连,其输入信号为加湿器中的水位,主要利用水的弱导电性,具体接线图如图3,T1、T2口为测试口插入加湿器的水杯中,两触头固定在水杯的低水位线处,有水时电路导通数字信号为1,无水时信号为0,后接的与非门会对逻辑信号做相应的响应。
图3
4.4 Wifi模块
ESP8266支持三种天线接口形式:板载PCB天线、IPEX接口和邮票孔接口,利用板载PCB天线使其与手机之间完成通讯,通过它来控制电磁继电器的吸和以此控制系统的工作。
当ESP8266接收到手机客户端的指令开关信号之后,2口送高电平,三极管Q1打开,电磁继电器吸合,系统电路导通,实现远程控制,此外,ESP8266还可利用网络时间进行定时,实现定时开关。具体接线如图4。
图4
5 结论
最终方案定为最佳湿度可手动设置,在低于最佳湿度后加湿,高于最佳湿度不加湿,而且可以使用wifi进行远程控制,由此实现加湿器的智能化。
参考文献:
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论文作者:刘彤,张朝,王涵
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
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