一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法，主要包括：電源模塊、按鍵模塊、LCD1602顯示模塊、單片機(jī)、輸出控制電路、溫濕度傳感器、冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)，所述電源模塊、按鍵模塊、LCD1602顯示模塊、輸出控制電路、溫濕度傳感器分別于單片機(jī)連接，冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)分別與輸出控制電路連接，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中嬰幼兒房間內(nèi)對(duì)溫濕度控制精度低，現(xiàn)有技術(shù)只采取設(shè)定某單一溫度濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于溫度濕度傳遞具有延遲性，從而導(dǎo)致溫度得不到及時(shí)的調(diào)節(jié)影響嬰兒老年人健康。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及溫度濕度自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]溫濕度對(duì)人的健康很重要，人的體感是兩者綜合作用的結(jié)果。過(guò)高或過(guò)低的溫濕度，都會(huì)引起人體的不適，甚至容易患病。嬰幼兒對(duì)環(huán)境的溫濕度的要求更高。一般來(lái)說(shuō)，寶寶房間的溫度以18-22 °C為宜，新生兒房間的溫度保持在22-24 V為適宜。室溫過(guò)高，可引起新生兒皮膚蒸發(fā)大量汗液排出而散熱，呼吸增快，帶走水分，使體內(nèi)水分不足，血液濃縮，而引起發(fā)燒。室溫過(guò)低，可使新生兒體溫不升，使新生兒皮膚及皮下脂肪變硬，發(fā)生新生兒硬腫癥，而影響四肢活動(dòng)和吸吮動(dòng)作。因此，適宜的環(huán)境溫度是新生兒保暖的最基本措施。同時(shí)濕度對(duì)寶寶的呼吸道健康也非常重要。寶寶房間的濕度保持在45%-70%左右是基本要求。新生兒房間的濕度保持在55%-65%之間。如果濕度太低，寶寶的呼吸道黏膜就會(huì)干燥而使黏膜防御功能下降，還會(huì)使呼吸道的纖毛功能受損，這樣一來(lái)勢(shì)必降低寶寶對(duì)細(xì)菌以及病毒的抵抗能力，引起呼吸道感染。在所有的兒科疾病中，發(fā)病率最高的可能就是呼吸道疾病了，而溫度和濕度是否合適，是影響呼吸道疾病發(fā)病的重要因素之一。因此，越來(lái)越多的父母對(duì)寶寶生活環(huán)境的溫度和濕度更加關(guān)注了。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在嬰幼兒或老年人房間溫度控制系統(tǒng)控制精度低，圍繞單一溫度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制方式過(guò)于簡(jiǎn)單，導(dǎo)致房?jī)?nèi)不舒適等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)提高溫濕度的自動(dòng)化的程度，提高房間舒適度的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種嬰兒老年人房間溫度控制系統(tǒng)，主要包括:電源模塊、按鍵模塊、LCDl602顯示模塊、單片機(jī)、輸出控制電路、溫濕度傳感器、冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)，所述電源模塊、按鍵模塊、LCD1602顯不模塊、輸出控制電路、溫濕度傳感器分別于單片機(jī)連接，冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)分別與輸出控制電路連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述溫濕度傳感器采用SHT10。
[0008]進(jìn)一步地，所述輸出控制電路具體為，繼電器RLl的輸入端、繼電器RL2的輸入端、繼電器RL3的輸入端和繼電器RL4的輸入端分別與驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸出端管腳連接，繼電器RLI的輸入端的第一連接端與繼電器RL2輸入端的第一連接端連接，繼電器RL3的輸入端第一連接端與繼電器RLl的輸入端的第一連接端連接;繼電器RL4的輸入端的第一連接端與繼電器RL2的輸入端的第一連接端連接;驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸入端連接單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述按鍵模塊包括設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間按鍵S2、設(shè)定系統(tǒng)通風(fēng)換氣的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)的按鍵S3、設(shè)定溫濕度上閾值的按鍵S4、設(shè)定溫濕度下閾值的按鍵S5和選擇設(shè)定環(huán)境溫濕度的上下閾值S6。
[0010]進(jìn)一步地，所述按鍵模塊具體為，電阻Rl與單片機(jī)的輸入端管腳HM連接；電阻R2與單片機(jī)的輸入端管腳TO3連接；電阻R3與單片機(jī)的輸入端管腳PD2連接，電阻R4與單片機(jī)的輸入端管腳F1Dl連接；電阻R5與單片機(jī)的輸入端管腳PDO連接;開(kāi)關(guān)S2—端與輸入端管腳PDO連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S3—端與輸入端管腳PDl連接，另一端與接地端連接；開(kāi)關(guān)S4—端與輸入端管腳PD2連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S5—端與輸入端管腳PD3連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S6—端與輸入端管腳TO4連接，另一端與接地端連接。
[0011]進(jìn)一步地，嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
a.系統(tǒng)初始化；
b.與溫濕度傳感器建立通信；
c.獲取并顯示當(dāng)前溫濕度值；
d.通過(guò)按鍵設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間、溫濕度上下閾值、通風(fēng)時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)和環(huán)境溫濕度；
e.判斷室溫是否高于溫度的上閾值，若室溫高于溫度的上閾值，則開(kāi)啟冷氣機(jī);若室溫不高于溫度的上閾值，則進(jìn)行步驟f;
f.判斷室溫是否下降接近到溫度的下閾值，若接近到設(shè)定溫度的下閾值則關(guān)閉冷氣機(jī)，若室溫沒(méi)有下降接近到溫度的下閾值，則進(jìn)行步驟g;
g.判斷室溫是否低于設(shè)定的溫度下閾值，若室溫低于設(shè)定的溫度下閾值，則開(kāi)啟暖氣機(jī)，若室溫不低于設(shè)定的溫度下閾值，則進(jìn)行步驟h;
h.判斷室溫是否上升接近設(shè)定的溫度上閾值，若接近了溫度上閾值則關(guān)閉暖氣機(jī)，若室溫沒(méi)有上升接近到溫度上閾值，則進(jìn)行步驟i ;
1.判斷室內(nèi)濕度是否高于濕度的上閾值，若室內(nèi)濕度高于設(shè)定濕度的上閾值，則開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，若室內(nèi)濕度不高于濕度的上閾值，則進(jìn)行步驟j ;
j.判斷室內(nèi)濕度是否下降接近濕度的下閾值，同時(shí)判斷通風(fēng)時(shí)間是否到達(dá)，若室內(nèi)濕度下降接近濕度的下閾值且通風(fēng)時(shí)間未到達(dá)，則關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)，否則進(jìn)行步驟k;
k.判斷室內(nèi)濕度是否小于濕度的下閾值，若室內(nèi)濕度小于濕度下閾值，則開(kāi)啟加濕器，進(jìn)行步驟I;
1.判斷濕度是否上升接近濕度的上閾值，若接近上閾值則關(guān)閉加濕器，否則進(jìn)行步驟
m；
m.判斷是否無(wú)任何參數(shù)調(diào)節(jié)，若是則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度，否則進(jìn)行步驟η;
η.重復(fù)步驟d-m。
[0012]進(jìn)一步地，系統(tǒng)初始設(shè)定的溫度為20-22°C，濕度范圍是55%-65%。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟b中，溫濕度傳感器定時(shí)采集濕度，設(shè)置時(shí)間間隔為I分鐘。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟m具體為，當(dāng)按鍵模塊沒(méi)有被按下超出30S，則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度。
[0015]本發(fā)明各實(shí)施例的，由于主要包括:電源模塊、按鍵模塊、IXD1602顯示模塊、單片機(jī)、輸出控制電路、溫濕度傳感器、冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)，所述電源模塊、按鍵模塊、LCD1602顯示模塊、輸出控制電路、溫濕度傳感器分別于單片機(jī)連接，冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)分別與輸出控制電路連接;從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中嬰幼兒房間內(nèi)對(duì)溫濕度控制精度低，室溫過(guò)高，引起新生兒皮膚蒸發(fā)大量汗液排出而散熱，呼吸增快，帶走水分，使體內(nèi)水分不足，血液濃縮，而引起發(fā)燒，室溫過(guò)低，可使新生兒體溫不升，使新生兒皮膚及皮下脂肪變硬，發(fā)生新生兒硬腫癥，而影響四肢活動(dòng)和吸吮動(dòng)作，新生兒房間的濕度保持在55%-65%之間。如果濕度太低，寶寶的呼吸道黏膜就會(huì)干燥而使黏膜防御功能下降，還會(huì)使呼吸道的纖毛功能受損，這樣一來(lái)勢(shì)必降低寶寶對(duì)細(xì)菌以及病毒的抵抗能力，引起呼吸道感染。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)只采取設(shè)定某單一溫度濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于溫度濕度傳遞具有延遲性，從而導(dǎo)致溫度得不到及時(shí)的調(diào)節(jié)，而本方案采用通過(guò)溫度閾值來(lái)比較調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，從而使得房間溫度始終處于舒適的范圍，不會(huì)由于忽冷忽熱對(duì)嬰兒造成損害，系統(tǒng)還增加了通風(fēng)換氣系統(tǒng)，使得房間及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)換氣，增加房間舒適度。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0016]下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]具體地，一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)，包括電源模塊、按鍵模塊、IXD1602顯示模塊、單片機(jī)、輸出控制電路、溫濕度傳感器、冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)，所述電源模塊、按鍵模塊、IXD1602顯示模塊、輸出控制電路、溫濕度傳感器分別于單片機(jī)連接，冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)分別與輸出控制電路連接。
[0019]所述溫濕度傳感器采用SHT10。
[0020]所述輸出控制電路具體為，繼電器RLl的輸入端、繼電器RL2的輸入端、繼電器RL3的輸入端和繼電器RL4的輸入端分別與驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸出端管腳連接，繼電器RLl的輸入端的第一連接端與繼電器RL2輸入端的第一連接端連接，繼電器RL3的輸入端第一連接端與繼電器RLl的輸入端的第一連接端連接；繼電器RL4的輸入端的第一連接端與繼電器RL2的輸入端的第一連接端連接;驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸入端連接單片機(jī)。
[0021 ]所述按鍵模塊包括設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間按鍵S2、設(shè)定系統(tǒng)通風(fēng)換氣的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)的按鍵S3、設(shè)定溫濕度上閾值的按鍵S4、設(shè)定溫濕度下閾值的按鍵S5和選擇設(shè)定環(huán)境溫濕度的上下閾值S6。
[0022]所述按鍵模塊具體為，電阻Rl與單片機(jī)的輸入端管腳TO4連接；電阻R2與單片機(jī)的輸入端管腳PD3連接；電阻R3與單片機(jī)的輸入端管腳TO2連接，電阻R4與單片機(jī)的輸入端管腳PDl連接；電阻R5與單片機(jī)的輸入端管腳PDO連接;開(kāi)關(guān)S2—端與輸入端管腳PDO連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S3—端與輸入端管腳roi連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S4—端與輸入端管腳TO2連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S5—端與輸入端管腳TO3連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S6—端與輸入端管腳TO4連接，另一端與接地端連接。
[0023]其特征在于，包括以下步驟: a.系統(tǒng)初始化；
b.與溫濕度傳感器建立通信；
c.獲取并顯示當(dāng)前溫濕度值；
d.通過(guò)按鍵設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間、溫濕度上下閾值、通風(fēng)時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)和環(huán)境溫濕度；
e.判斷室溫是否高于溫度的上閾值，若室溫高于溫度的上閾值，則開(kāi)啟冷氣機(jī);若室溫不高于溫度的上閾值，則進(jìn)行步驟f;
f.判斷室溫是否下降接近到溫度的下閾值，若接近到設(shè)定溫度的下閾值則關(guān)閉冷氣機(jī)，若室溫沒(méi)有下降接近到溫度的下閾值，則進(jìn)行步驟g;
g.判斷室溫是否低于設(shè)定的溫度下閾值，若室溫低于設(shè)定的溫度下閾值，則開(kāi)啟暖氣機(jī)，若室溫不低于設(shè)定的溫度下閾值，則進(jìn)行步驟h;
h.判斷室溫是否上升接近設(shè)定的溫度上閾值，若接近了溫度上閾值則關(guān)閉暖氣機(jī)，若室溫沒(méi)有上升接近到溫度上閾值，則進(jìn)行步驟i ;
1.判斷室內(nèi)濕度是否高于濕度的上閾值，若室內(nèi)濕度高于設(shè)定濕度的上閾值，則開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，若室內(nèi)濕度不高于濕度的上閾值，則進(jìn)行步驟j ;
j.判斷室內(nèi)濕度是否下降接近濕度的下閾值，同時(shí)判斷通風(fēng)時(shí)間是否到達(dá)，若室內(nèi)濕度下降接近濕度的下閾值且通風(fēng)時(shí)間未到達(dá)，則關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)，否則進(jìn)行步驟k;
k.判斷室內(nèi)濕度是否小于濕度的下閾值，若室內(nèi)濕度小于濕度下閾值，則開(kāi)啟加濕器，進(jìn)行步驟I;
1.判斷濕度是否上升接近濕度的上閾值，若接近上閾值則關(guān)閉加濕器，否則進(jìn)行步驟
m；
m.判斷是否無(wú)任何參數(shù)調(diào)節(jié)，若是則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度，否則進(jìn)行步驟η;
η.重復(fù)步驟d-m。
[0024]系統(tǒng)初始設(shè)定的溫度為20_22°C，濕度范圍是55%_65%。
[0025]所述步驟b中，溫濕度傳感器定時(shí)采集濕度，設(shè)置時(shí)間間隔為I分鐘。
[0026]所述步驟m具體為，當(dāng)按鍵模塊沒(méi)有被按下超出30S，則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度。
[0027]本文為此設(shè)計(jì)一種基于AVR單片機(jī)的嬰幼兒房溫濕度智能控制系統(tǒng)，可以根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的變化，自動(dòng)控制降溫、升溫、加濕或除濕，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證寶寶生活環(huán)境的舒適。另外，系統(tǒng)還設(shè)置了定時(shí)通風(fēng)換氣功能，以保持室內(nèi)空氣新鮮，更有利于嬰幼兒呼吸系統(tǒng)的功能發(fā)育，保證身體健康。
[0028]本系統(tǒng)可通過(guò)按鍵輸入不僅可以設(shè)定環(huán)境溫度、濕度的上下閾值，還可以設(shè)置每日定時(shí)通風(fēng)換氣的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)。通過(guò)溫濕度傳感器SHTlO采集室內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，分別與設(shè)定環(huán)境溫度、濕度的上下閾值作比較。當(dāng)室內(nèi)溫度過(guò)高，高于設(shè)定的環(huán)境溫度上閾值時(shí)，通過(guò)單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，開(kāi)啟冷氣機(jī)，以降低室溫?？紤]到溫度的傳遞有一定的延遲性，并且為了避免在閾值臨界點(diǎn)，冷氣機(jī)和暖氣機(jī)一個(gè)才停，另一個(gè)就啟動(dòng)的相繼工作的情況，可設(shè)置當(dāng)室內(nèi)溫度下降接近溫度下閾值時(shí)(比如溫度下閾值+1°C左右)，就關(guān)閉冷氣機(jī)。當(dāng)室內(nèi)溫度過(guò)低，低于設(shè)定的溫度下閾值時(shí)，開(kāi)啟暖氣機(jī)，以使室內(nèi)升溫。當(dāng)室內(nèi)溫度上升接近溫度上閾值時(shí)(比如溫度上閾值-1°C左右)，，則關(guān)閉暖氣機(jī)。類(lèi)似的，當(dāng)室內(nèi)濕度過(guò)高，高于設(shè)定的環(huán)境濕度上閾值時(shí)，開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，以降低濕度?？紤]到濕度的傳遞也有一定的延遲性，以及避免加濕器和抽風(fēng)機(jī)的相繼工作，也可設(shè)置當(dāng)室內(nèi)濕度下降接近濕度下閾值時(shí)，關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)。若室內(nèi)濕度過(guò)低，低于設(shè)定的濕度下閾值時(shí)，開(kāi)啟加濕器，以保證室內(nèi)的濕度。當(dāng)室內(nèi)濕度上升接近濕度上閾值時(shí)，則關(guān)閉加濕器。
[0029]系統(tǒng)通過(guò)抽風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。當(dāng)設(shè)定的時(shí)間到，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)換氣。抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到設(shè)定的時(shí)長(zhǎng)時(shí)，抽風(fēng)機(jī)才會(huì)自動(dòng)停轉(zhuǎn)。在抽風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，可能會(huì)使得室內(nèi)濕度下降，但是只要低于濕度下閾值，加濕器也會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，保證環(huán)境的濕度要求。
[0030]根據(jù)嬰幼兒房溫濕度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)以ATmegal6L單片機(jī)為控制核心，其它部分以模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)。ATmegal6L是增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，內(nèi)部資源豐富，具有4個(gè)基本的I/O口、3個(gè)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、以及可設(shè)置3個(gè)外部中斷請(qǐng)求，使系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)化、可靠。
[0031]五個(gè)按鍵分別接至單片機(jī)的PD0-PD4通道。按鍵S2、S3、S6設(shè)為功能鍵:S2用于設(shè)定系統(tǒng)的時(shí)間，S3用于設(shè)定系統(tǒng)通風(fēng)換氣的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)，S6用于選擇設(shè)定環(huán)境溫濕度的上下閾值。按鍵S4和S5設(shè)為參數(shù)值調(diào)整鍵:S4是時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)數(shù)值的遞增鍵，同時(shí)也用來(lái)調(diào)節(jié)溫濕度的上閾值。S5是時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)數(shù)值的遞減鍵，同時(shí)也用來(lái)調(diào)節(jié)溫濕度的下閾值。S4和S5接至Η)2和TO3通道。PD2和PD3通道分別是單片機(jī)的外部中斷INTO和INT1。通過(guò)這兩個(gè)外部中斷可快速地對(duì)數(shù)值的變化作出反應(yīng)。
[0032]其工作過(guò)程可按如下步驟進(jìn)行:定義PD端口的引腳為帶上拉電阻輸入模式，如果按鍵沒(méi)有被按下，那么所連接的I/o端口就會(huì)直接通過(guò)電阻連接到VCC上，此時(shí)I/O端口的引腳上會(huì)加上一個(gè)高電平;如果有按鍵被按下，那么所連接到的I/o端口就會(huì)直接連接到電源地上，此時(shí)I/O端口處的引腳就會(huì)被加上一個(gè)低電平。單片機(jī)會(huì)掃描端口，根據(jù)端口值可確定按下的按鍵。
[0033]數(shù)據(jù)采集模塊由溫濕度傳感器和相關(guān)接口電路組成，傳感器模塊負(fù)責(zé)采集環(huán)境中的溫、濕度數(shù)據(jù)，并將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)供處理器模塊工作。本設(shè)計(jì)選用的SHTlO是數(shù)字接口一體化半導(dǎo)體傳感器，它是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫、濕度復(fù)合傳感器，具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。其測(cè)量范圍為0%RH?100%RH、-40 °C?123.8 °C，測(cè)濕精度為± 4.5%RH，測(cè)溫精度為± 0.5 °C (25 °C )，工作電壓為2.4?5.SV13SHTlO與單片機(jī)接口電路PAO接至SHTlO的時(shí)鐘引腳SCK，PA1接至SHTlO的數(shù)據(jù)引腳DATA。
[0034]本設(shè)計(jì)的輸出控制電路主要是使強(qiáng)電設(shè)備冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器、抽風(fēng)機(jī)(的電機(jī))能夠運(yùn)行和停止，通過(guò)輸入信號(hào)的變化使繼電器動(dòng)作，從而對(duì)這些設(shè)備的控制電路進(jìn)行接通和斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制?？紤]到單片機(jī)I/O 口的驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)，因此加入了ULN2003A用于驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。單片機(jī)通過(guò)PB4?PB7輸出控制信號(hào)到由ULN2003A和繼電器RTB14050F組成的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)繼電器的控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各電機(jī)的啟停控制。輸出控制電路，單片機(jī)PB4?PB7中的任一個(gè)給出高電平時(shí)，相對(duì)應(yīng)的繼電器線(xiàn)圈通電，繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行;低電平時(shí)繼電器線(xiàn)圈斷電，電機(jī)停轉(zhuǎn)。
[0035]系統(tǒng)還通過(guò)LCD1602作為顯示模塊，一般情況下顯示系統(tǒng)時(shí)間和室內(nèi)溫濕度，以使得用戶(hù)能實(shí)時(shí)掌握環(huán)境情況;在用戶(hù)對(duì)時(shí)間或溫濕度閾值等參數(shù)的調(diào)整操作時(shí)，則進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，方便用戶(hù)操作。
[0036]值得指出的是，ATmegal6L單片機(jī)還預(yù)留有一定的引腳資源以擴(kuò)展系統(tǒng)，能夠多點(diǎn)采集溫濕度，形成多點(diǎn)溫濕度自動(dòng)化控制調(diào)節(jié)。
[0037]溫濕度的比較和輸出控制是分別把當(dāng)前室內(nèi)實(shí)際的溫度、濕度和設(shè)定的溫度、濕度的上下閾值作比較，根據(jù)比較的結(jié)果，通過(guò)相應(yīng)的單片機(jī)的I/O 口發(fā)出控制信號(hào)，運(yùn)行外圍電器設(shè)備。例如，當(dāng)實(shí)際室溫超出溫度上閾值時(shí)，與冷氣機(jī)相應(yīng)的I/0 口 PB4變?yōu)楦唠娖?，PB4接至ULN2003A的輸入端1B，使得其輸出端IC變?yōu)榈碗娖剑^電器RLl線(xiàn)圈通電，開(kāi)啟冷氣機(jī)，降低室溫；當(dāng)溫度下降接近于溫度下閾值時(shí)，PB4變?yōu)榈碗娖剑P(guān)閉冷氣機(jī)。其它三種情況的比較與此類(lèi)似。
[0038]根據(jù)寶寶房間對(duì)環(huán)境溫濕度的要求，系統(tǒng)默認(rèn)的溫度設(shè)定范圍是20-22°C，濕度范圍是55%-65%。用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)按鍵模塊適當(dāng)調(diào)整。
[0039]系統(tǒng)默認(rèn)的定時(shí)通風(fēng)時(shí)間是上午9:30:00，通風(fēng)時(shí)長(zhǎng)是20分鐘。
[0040]本文設(shè)計(jì)了一種基于AVR單片機(jī)的嬰幼兒房溫濕度智能控制系統(tǒng)，采集當(dāng)前室內(nèi)的實(shí)際溫濕度，與設(shè)定的溫濕度閾值比較，當(dāng)超過(guò)設(shè)定的溫濕度范圍時(shí)，會(huì)相應(yīng)發(fā)出控制信號(hào)，控制冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器、抽風(fēng)機(jī)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫濕度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證寶寶舒適的生活環(huán)境。系統(tǒng)還設(shè)置定時(shí)通風(fēng)換氣，保證室內(nèi)空氣的新鮮。系統(tǒng)硬件資源利用合理，可擴(kuò)展性好。程序設(shè)計(jì)思路清晰、簡(jiǎn)單、可行。此系統(tǒng)還可以推廣用于老人房、加護(hù)病房和實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)合的溫濕度控制。經(jīng)實(shí)踐測(cè)試表明:該系統(tǒng)能自動(dòng)控制降溫、升溫、加濕、除濕和通風(fēng)，從而調(diào)整嬰幼兒房的溫濕度，實(shí)現(xiàn)嬰幼兒最適宜的生活環(huán)境。
[0041]至少可以達(dá)到以下有益效果:克服現(xiàn)有技術(shù)中嬰幼兒房間內(nèi)對(duì)溫濕度控制精度低，室溫過(guò)高，引起新生兒皮膚蒸發(fā)大量汗液排出而散熱，呼吸增快，帶走水分，使體內(nèi)水分不足，血液濃縮，而引起發(fā)燒，室溫過(guò)低，可使新生兒體溫不升，使新生兒皮膚及皮下脂肪變硬，發(fā)生新生兒硬腫癥，而影響四肢活動(dòng)和吸吮動(dòng)作，新生兒房間的濕度保持在55%_65%之間。如果濕度太低，寶寶的呼吸道黏膜就會(huì)干燥而使黏膜防御功能下降，還會(huì)使呼吸道的纖毛功能受損，這樣一來(lái)勢(shì)必降低寶寶對(duì)細(xì)菌以及病毒的抵抗能力，引起呼吸道感染。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)只采取設(shè)定某單一溫度濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于溫度濕度傳遞具有延遲性，從而導(dǎo)致溫度得不到及時(shí)的調(diào)節(jié)，而本方案采用通過(guò)溫度閾值來(lái)比較調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，從而使得房間溫度始終處于舒適的范圍，不會(huì)由于忽冷忽熱對(duì)嬰兒造成損害。
[0042]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電源模塊、按鍵模塊、IXD1602顯示模塊、單片機(jī)、輸出控制電路、溫濕度傳感器、冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)，所述電源模塊、按鍵模塊、IXD1602顯示模塊、輸出控制電路、溫濕度傳感器分別于單片機(jī)連接，冷氣機(jī)、暖氣機(jī)、加濕器和抽風(fēng)機(jī)分別與輸出控制電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度傳感器采用SHT10。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出控制電路具體為，繼電器RLI的輸入端、繼電器RL2的輸入端、繼電器RL3的輸入端和繼電器RL4的輸入端分別與驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸出端管腳連接，繼電器RLl的輸入端的第一連接端與繼電器RL2輸入端的第一連接端連接，繼電器RL3的輸入端第一連接端與繼電器RLl的輸入端的第一連接端連接;繼電器RL4的輸入端的第一連接端與繼電器RL2的輸入端的第一連接端連接;驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A的輸入端連接單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵模塊包括設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間按鍵S2、設(shè)定系統(tǒng)通風(fēng)換氣的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)的按鍵S3、設(shè)定溫濕度上閾值的按鍵S4、設(shè)定溫濕度下閾值的按鍵S5和選擇設(shè)定環(huán)境溫濕度的上下閾值S6。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵模塊具體為，電阻Rl與單片機(jī)的輸入端管腳HM連接；電阻R2與單片機(jī)的輸入端管腳TO3連接；電阻R3與單片機(jī)的輸入端管腳TO2連接，電阻R4與單片機(jī)的輸入端管腳PDl連接；電阻R5與單片機(jī)的輸入端管腳roo連接;開(kāi)關(guān)S2—端與輸入端管腳roo連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S3—端與輸入端管腳roi連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S4—端與輸入端管腳TO2連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S5—端與輸入端管腳TO3連接，另一端與接地端連接;開(kāi)關(guān)S6—端與輸入端管腳PD4連接，另一端與接地端連接。6.—種基于權(quán)利要求5所述的嬰兒老年人房間溫濕度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: a.系統(tǒng)初始化； b.與溫濕度傳感器建立通信； c.獲取并顯示當(dāng)前溫濕度值； d.通過(guò)按鍵設(shè)定系統(tǒng)時(shí)間、溫濕度上下閾值、通風(fēng)時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)和環(huán)境溫濕度； e.判斷室溫是否高于溫度的上閾值，若室溫高于溫度的上閾值，則開(kāi)啟冷氣機(jī);若室溫不高于溫度的上閾值，則進(jìn)行步驟f; f.判斷室溫是否下降接近到溫度的下閾值，若接近到設(shè)定溫度的下閾值則關(guān)閉冷氣機(jī)，若室溫沒(méi)有下降接近到溫度的下閾值，則進(jìn)行步驟g; g.判斷室溫是否低于設(shè)定的溫度下閾值，若室溫低于設(shè)定的溫度下閾值，則開(kāi)啟暖氣機(jī)，若室溫不低于設(shè)定的溫度下閾值，則進(jìn)行步驟h; h.判斷室溫是否上升接近設(shè)定的溫度上閾值，若接近了溫度上閾值則關(guān)閉暖氣機(jī)，若室溫沒(méi)有上升接近到溫度上閾值，則進(jìn)行步驟i ; 1.判斷室內(nèi)濕度是否高于濕度的上閾值，若室內(nèi)濕度高于設(shè)定濕度的上閾值，則開(kāi)啟抽風(fēng)機(jī)，若室內(nèi)濕度不高于濕度的上閾值，則進(jìn)行步驟j ; j.判斷室內(nèi)濕度是否下降接近濕度的下閾值，同時(shí)判斷通風(fēng)時(shí)間是否到達(dá)，若室內(nèi)濕度下降接近濕度的下閾值且通風(fēng)時(shí)間未到達(dá)，則關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)，否則進(jìn)行步驟k; k.判斷室內(nèi)濕度是否小于濕度的下閾值，若室內(nèi)濕度小于濕度下閾值，則開(kāi)啟加濕器，進(jìn)行步驟I; 1.判斷濕度是否上升接近濕度的上閾值，若接近上閾值則關(guān)閉加濕器，否則進(jìn)行步驟m； m.判斷是否無(wú)任何參數(shù)調(diào)節(jié)，若是則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度，否則進(jìn)行步驟η; η.重復(fù)步驟d-m。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，系統(tǒng)初始設(shè)定的溫度為20-22°C，濕度范圍是55%-65%。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的嬰幼兒房間溫濕度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟b中，溫濕度傳感器定時(shí)采集濕度，設(shè)置時(shí)間間隔為I分鐘。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的嬰幼兒房溫濕度控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述步驟m具體為，當(dāng)按鍵模塊沒(méi)有被按下超出30S，則更新顯示為系統(tǒng)時(shí)間室內(nèi)溫度和濕度。
【文檔編號(hào)】F24F11/00GK106091278SQ201610470519
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】徐劍琴, 李克訥, 吳艷
【申請(qǐng)人】廣西科技大學(xué)