專利名稱：一種家居用智能濕度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種家居用智能濕度控制器，主要采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與控制 技術(shù)實現(xiàn)室內(nèi)濕度恒定控制在用戶設(shè)定的值，屬于自動化控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市面上的家居用加濕器和除濕器只能夠簡單的實現(xiàn)室內(nèi)空氣中濕度的增加 與減少，無法將空氣中濕度控制在用戶需要的值。隨著社會的發(fā)展，人們對室內(nèi)空氣質(zhì)量的 要求必然會越來越高，濕度的恒定控制成為發(fā)展的必然趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種家居用智能濕度控制器，采用先進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)，實時監(jiān)測室內(nèi)的濕度值，自動控制加濕模塊與除濕模塊，將濕度控制在用戶設(shè)定濕度 值，從而達(dá)到恒定控制室內(nèi)濕度的目的。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種家居用智能濕度控制器包括了中央控制單元、無線濕度采集單元、加濕模塊 和除濕模塊；無線濕度采集單元采集室內(nèi)任意位置的濕度值，通過無線方式將采集到的數(shù) 據(jù)發(fā)送給中央控制單元，中央控制單元對采集到的濕度值與用戶設(shè)定的濕度值進(jìn)行綜合處 理，從而控制加濕模塊與除濕模塊的工作狀態(tài)。無線濕度采集單元包括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、濕度傳感器、無線發(fā)送模塊；微 控制器采用2. 4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CCM30 ；電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換成與微控制器 和濕度傳感器匹配的電壓；無線發(fā)送模塊由2. 4G天線和巴倫匹配電路組成；微控制器將濕 度傳感器采集到的濕度值通過巴倫電路傳送給2. 4G天線，2. 4G天線通過特定的無線信道 將濕度值發(fā)送至中央控制單元。中央控制單元包括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、無線接收模塊、按鍵、液晶顯示器、濕 度控制模塊；微控制器采用2. 4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CCM30 ；電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換 成與微控制器和按鍵匹配的電壓；無線接收模塊由2. 4G天線和巴倫匹配電路組成，2. 4G天 線接收無線信道中的濕度值，通過巴倫匹配電路把濕度值傳給微控制器；用戶通過按鍵鍵 入自己需要的濕度值；用戶設(shè)定的濕度值與接收到的濕度值顯示在液晶顯示器上；濕度控 制模塊由繼電器組構(gòu)成，濕度控制模塊通過控制繼電器組的開合控制除濕模塊的啟動與關(guān) 閉；濕度控制模塊通過控制繼電器組的開合改變接入加濕模塊的電阻值大小，改變電路中 電流電壓的分配，控制加濕模塊的工作功率。本發(fā)明具有的有益效果是1.數(shù)字式溫濕度傳感器SHTlO保證了系統(tǒng)對室內(nèi)空氣濕度信息的精確采集。2.無線通信功能使得系統(tǒng)可以監(jiān)測室內(nèi)任意位置的濕度值。3.高性能的射頻系統(tǒng)單芯片CCM30優(yōu)良的無線收/發(fā)靈敏度和強(qiáng)大的抗干擾性 確保了無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 4.加濕模塊和除濕模塊的綜合控制讓室內(nèi)空氣濕度能夠快速恒定在用戶設(shè)定的 值，濕度可控范圍為0 100% RH。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框2是無線濕度采集單元結(jié)構(gòu)圖；圖3是中央控制單元結(jié)構(gòu)圖；圖4是無線濕度采集單元主程序流程圖；圖5是中央控制單元主程序流程圖；圖6是無線接收子程序流程圖；圖7是濕度控制模塊子程序流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明工作原理作詳細(xì)說明。無線濕度采集單元包括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、濕度傳感器、無線發(fā)送模塊，微 控制器采用2. 4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CC2430，電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換成3. 3V電壓， 3. 3V電壓用于微控制器和濕度傳感器的供電，無線濕度采集單元結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。中央 控制單元包括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、無線接收模塊、按鍵、液晶顯示器、濕度控制模塊， 微控制器采用2. 4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CCM30，濕度控制模塊由7個繼電器構(gòu)成，中央控制 單元結(jié)構(gòu)圖如圖3所示；本實施例中共設(shè)置了 3個無線濕度采集單元采集室內(nèi)任意位置的 濕度，如圖1所示。無線濕度采集單元的數(shù)量可以根據(jù)實際情況選擇。無線濕度采集單元通 過對微控制器CCM30編寫程序驅(qū)動數(shù)字式濕度傳感器SHTlO來實時采集室內(nèi)空氣濕度值， 通過頻分多址的方式將采集到的濕度數(shù)據(jù)經(jīng)不同的信道發(fā)送給中央控制單元，它們所占用 的頻道分別為2. 46GHz,2. 47GHz和2. 48GHz。中央控制單元通過自動切換信道的方式依次 接收每個信道上的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)同用戶鍵入的濕度值進(jìn)行綜合處理。如果接收 值大于設(shè)定值，則微控制器CCM30通過控制繼電器來啟動除濕模塊，除濕模塊采用市場上 的成熟模塊，上電后即啟動，除濕功能采用冷凍式除濕技術(shù)，通過低溫使空氣中的水蒸氣冷 凝，從而實現(xiàn)空氣的快速除濕；如果濕度值小于設(shè)定值，則微控制器CCM30啟動加濕模塊， 加濕模塊采用市場上的成熟模塊，加濕模塊首先需要通過一個繼電器來控制它的供電，加 濕模塊上電后，通過其他幾個繼電器的工作狀態(tài)改變接入加濕模塊電路中的阻值大小，阻 值的大小改變了電路中電流電壓的分配，從而控制了加濕模塊的工作功率，加濕模塊采用 了超聲波加濕技術(shù)，超聲波的強(qiáng)度決定于工作功率的大小，加濕模塊電路中阻值的大小決 定了超聲波的強(qiáng)度，從而控制加濕量的大小。無線濕度采集單元主程序流程圖如圖4所示，首先對微控制器CCM30進(jìn)行初始 化，然后通過驅(qū)動數(shù)字式溫濕度傳感器SHTlO采集空氣中濕度值，并將采集到的濕度值賦 給變量humi_val. f。將humi_val. f中的小數(shù)位、個位、十位和百位進(jìn)行分離，存入數(shù)組，然 后將數(shù)據(jù)打包，發(fā)送給中央控制單元，若數(shù)據(jù)發(fā)送過程中出錯，則重新發(fā)送數(shù)據(jù)。中央控制單元主程序流程圖如圖5所示，本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的輸入采用中斷方式。首 先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后開啟中斷，接下來啟動無線接收子程序，依次接收來自3個不同
4信道的濕度數(shù)據(jù)，并判斷接收過程中是否出錯。如果出現(xiàn)錯誤，則重新接收收據(jù)，否則將接 收到的數(shù)據(jù)送液晶顯示。當(dāng)數(shù)據(jù)送液晶顯示后，將接收到的分散的小數(shù)位、個位、十位和百 位數(shù)據(jù)重新整合，調(diào)用濕度控制模塊子程序。無線接收子程序流程圖如圖6所示，當(dāng)中央控制單元主程序調(diào)用無線接收子程序 時，系統(tǒng)會自動依次切換信道，然后判斷所接收到的數(shù)據(jù)來自哪一個無線濕度采集單元并 讀取該無線濕度采集單元發(fā)送過來的濕度數(shù)據(jù)，程序執(zhí)行完后返回主程序。濕度控制模塊子程序流程圖如圖7所示，當(dāng)中央控制單元調(diào)用濕度控制模塊子程 序時，先取濕度采集值的平均值；然后將用戶設(shè)定值與采集平均值進(jìn)行比較，若采集值大于 設(shè)定值，則啟動除濕模塊；若采集值小于設(shè)定值，則啟動加濕模塊。
權(quán)利要求
1.一種家居用智能濕度控制器，其特征在于設(shè)置了中央控制單元、無線濕度采集單 元、加濕模塊和除濕模塊；無線濕度采集單元采集室內(nèi)任意位置的濕度值，通過無線方式將 采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央控制單元，中央控制單元對采集到的濕度值與用戶設(shè)定的濕度值 進(jìn)行綜合處理，從而控制加濕模塊與除濕模塊的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家居用智能濕度控制器，其特征在于無線濕度采集單 元包括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、濕度傳感器、無線發(fā)送模塊；微控制器采用2. 4GHz射頻系 統(tǒng)單芯片CCM30 ；電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換成與微控制器和濕度傳感器匹配的電壓； 無線發(fā)送模塊由2. 4G天線和巴倫匹配電路組成；微控制器將濕度傳感器采集到的濕度值 通過巴倫電路傳送給2. 4G天線，2. 4G天線通過特定的無線信道將濕度值發(fā)送至中央控制 單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家居用智能濕度控制器，其特征在于中央控制單元包 括微控制器、電源轉(zhuǎn)換模塊、無線接收模塊、按鍵、液晶顯示器、濕度控制模塊；微控制器采 用2. 4GHz射頻系統(tǒng)單芯片CCM30 ；電源轉(zhuǎn)換模塊將供電電壓轉(zhuǎn)換成與微控制器和按鍵匹 配的電壓；無線接收模塊由2. 4G天線和巴倫匹配電路組成，2. 4G天線接收無線信道中的 濕度值，通過巴倫匹配電路把濕度值傳給微控制器；用戶通過按鍵鍵入自己需要的濕度值； 用戶設(shè)定的濕度值與接收到的濕度值顯示在液晶顯示器上；濕度控制模塊由繼電器組構(gòu) 成，濕度控制模塊通過控制繼電器組的開合控制除濕模塊的啟動與關(guān)閉；濕度控制模塊通 過控制繼電器組的開合改變接入加濕模塊的電阻值大小，改變電路中電流電壓的分配，控 制加濕模塊的工作功率。
全文摘要
一種家居用智能濕度控制器包括了中央控制單元、無線濕度采集單元、加濕模塊和除濕模塊，屬于自動化控制領(lǐng)域。無線濕度采集單元采集室內(nèi)任意位置的濕度值，通過無線方式將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央控制單元，中央控制單元對采集到的濕度值與用戶設(shè)定的濕度值進(jìn)行綜合處理，從而控制加濕模塊與除濕模塊的工作狀態(tài)，實現(xiàn)室內(nèi)濕度的智能恒定控制，適用于將室內(nèi)空氣濕度濕度恒定在用戶期望的濕度值。
文檔編號G05D22/02GK102135779SQ20111000643
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者余春喧, 周嶺松 申請人:北京工業(yè)大學(xué)