基于stm32的智能淋浴系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于STM32的智能淋浴系统，包括水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置、射频装置及主控制系统；水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置及射频装置连主控制系统；水温反馈调节装置包括单线接口、高速缓存装置、存储器与控制逻辑装置、温度传感器、高温触发器、低温触发器、配置寄存器及循环冗余码校验发生器。本发明采用STM32处理器，处理速度快、控制精度高，通过当前水温和用户反馈使水温达到最合适的程度，避免水温调节的过热和过冷现象；及时维护设备；通过梯度计费达到节水目的；检测二氧化碳浓度，适时换气，环境舒适。
【专利说明】
基于STM32的智能淋浴系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种澡堂淋浴系统，尤其涉及一种基于STM32的智能淋浴系统。
【背景技术】
[0002]为了保持个人的卫生，沐浴是一种较好的清洁习惯，根据调查，在公共的澡堂中存在着不少的问题，比如说水温存在过冷过热的情况，淋浴器的损坏长期得不到维修，水电资源的浪费，洗浴环境太闷等等问题，这些问题都给淋浴者带来了很大的不便。
【发明内容】
[0003]本发明的目的:提供一种基于STM32的智能淋浴系统，使澡堂的淋浴系统将更加人性化，对浴室内二氧化碳进行监测，并作出对空气的调节，营造舒适的环境。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0005]—种基于STM32的智能淋浴系统，包括水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置、射频装置及主控制系统;所述的水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置及射频装置分别与所述的主控制系统连接;所述的水温反馈调节装置包括单线接口、高速缓存装置、存储器与控制逻辑装置、温度传感器、高温触发器、低温触发器、配置寄存器及循环冗余码校验发生器;所述的存储器与控制逻辑装置的一端与所述的单线接口双向连接，所述的存储器与控制逻辑装置的另一端与所述的高速缓存装置的一端双向连接，所述的温度传感器、高温触发器、低温触发器、配置寄存器及循环冗余码校验发生器分别与所述的高速缓存装置双向连接。
[0006]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的单线接口设有三个连接端口，两个二极管的正极分别与其中两个所述的连接端口连接，所述的两个二极管的负极分别与另一个所述的连接端口连接，并通过电容接地。
[0007]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的二氧化碳传感器装置是型号为MG811的固体电解质传感器，所述的二氧化碳传感器装置连接运算放大器。
[0008]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的二氧化碳传感器装置包括减压阀、电磁阀、多个流量计、多个气体传感器及总传感器，所述的减压阀通过所述的电磁阀分别与所述的多个流量计的一端连接，所述的多个流量计的另一端分别与所述的多个气体传感器的一端对应连接，所述的多个气体传感器的另一端分别与所述的总传感器连接。
[0009]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的纵传感器上设有标定罩。
[0010]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的射频装置是信号为MFRC522的13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片。
[0011 ]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的主控制系统内设有模数变换器、数模变换器、I/O接口及USB总线，所述的主控制系统通过所述的USB总线外接上位机及下位机。
[0012]上述的基于STM32的智能淋浴系统，其中，所述的主控制系统上嵌入安装有显示屏，所述的显示屏为触摸控制屏。
[0013]本发明采用STM32处理器，比同类产品处理速度快、控制精度高，通过当前水温和用户的反馈使水温达到最合适的程度，避免了传统淋浴水温调节的过热和过冷现象;检测温度的同时，做到对设备的及时维护;通过对水费的梯度计费，达到节约水资源的目的；对二氧化碳浓度进行检测，并适时开启换气系统，提高了环境的舒适度。
【附图说明】
[0014]图1是本发明基于STM32的智能淋浴系统的连接框图。
[0015]图2是本发明基于STM32的智能淋浴系统的水温反馈调节装置的连接框图。
[0016]图3是本发明基于STM32的智能淋浴系统的二氧化碳传感器装置的连接框图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
[0018]请参见附图1及附图2所示，一种基于STM32的智能淋浴系统，包括水温反馈调节装置1、淋浴器损坏检测装置2、二氧化碳传感器装置3、水价梯度计算装置4、射频装置5及主控制系统6;所述的水温反馈调节装置1、淋浴器损坏检测装置2、二氧化碳传感器装置3、水价梯度计算装置4及射频装置5分别与所述的主控制系统6连接;所述的水温反馈调节装置I包括单线接口 11、高速缓存装置12、存储器与控制逻辑装置13、温度传感器14、高温触发器15、低温触发器16、配置寄存器17及循环冗余码校验发生器18;所述的存储器与控制逻辑装置13的一端与所述的单线接口 11双向连接，所述的存储器与控制逻辑装置13的另一端与所述的高速缓存装置12的一端双向连接，所述的温度传感器14、高温触发器15、低温触发器16、配置寄存器17及循环冗余码校验发生器18分别与所述的高速缓存装置12双向连接。
[0019]所述的单线接口11设有三个连接端口，两个二极管19的正极分别与其中两个所述的连接端口连接，所述的两个二极管19的负极分别与另一个所述的连接端口连接，并通过电容10接地。
[0020]所述的二氧化碳传感器装置3是型号为MG811的固体电解质传感器，所述的二氧化碳传感器装置3连接运算放大器。固体电解质传感器的信号输出阻抗非常高，因此不能直接用普通的电压表或万用表测量其输出信号。可以在传感器信号输出后端接一级阻抗变换电路，将传感器输出阻抗降低到普通可测量级别，阻抗变换运算放大器必须选用高输入阻抗型，比如CA3140。
[0021]请参见附图3所示，所述的二氧化碳传感器装置3包括减压阀31、电磁阀32、多个流量计33、多个气体传感器34及总传感器35，所述的减压阀31通过所述的电磁阀32分别与所述的多个流量计33的一端连接，所述的多个流量计33的另一端分别与所述的多个气体传感器34的一端对应连接，所述的多个气体传感器34的另一端分别与所述的总传感器35连接。
[0022]所述的纵传感器35上设有标定罩36。
[0023]所述的射频装置5是信号为MFRC522的13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片。是针对“三表”应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。MF RC522利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持14443A兼容应答器信号。数字部分处理IS014443A帧和错误检测。此外，还支持快速CRYPT01加密算法，用语验证MIFARE系列产品。MFRC522支持MIFARE系列更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达424kbit/s。作为13.56MHz高集成度读写卡系列芯片家族的新成员，MF RC522与MF RC500和MF RC530有不少相似之处，同时也具备许多特点和差异。它与主机间通信采用SPI模式，有利于减少连线，缩小PCB板体积，降低成本。
[0024]所述的主控制系统6内设有模数变换器、数模变换器、I/O接口及USB总线，所述的主控制系统6通过所述的USB总线外接上位机及下位机。
[0025]所述的主控制系统6上嵌入安装有显示屏，所述的显示屏为触摸控制屏。
[0026]本发明通过单总线技术实现STM32和外部温度传感器(DS18B20)的通信，并把从温度传感器得到的温度显示在TFTIXD模块上。DS18B20是由DALLAS半导体公司推出的一种的“一线总线”接口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，测量温度范围为-55?+125 0C，精度为± 0.5 °C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9?12位的数字值读数方式。它工作在3?5.5V的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。
[0027]利用电子键盘将水温控制系统的最大值和最小值存储于单片机的数据存储单元中，并完成对系统水温控制功能的转换过程。DS18B20温度传感器将采集的温度参数发送STM32中，STM32行数据处理，由点阵字符TFTIXD显示器进行温度显示。而水温控制这一功能则可在在系统中设定一个温度值即可实现对采集温度参数的监控过程，如果采集温度参数超过或低于设定温度值直接引发报警程序的启动过程当采集温度参数超过或低于设定温度值，反馈系统开始启动。
[0028]在系统或电源复位以后，微控制器处于运行状态。运行状态下的HCLK为CPU提供时钟，内核执行程序代码。当CHJ不需继续运行时，可以利用多个低功耗模式来节省功耗，例如等待某个外部事件时。用户需要根据最低电源消耗，最快速启动时间和可用的唤醒源等条件，选定一个最佳的低功耗模式。
[0029]由于在一定的温度和湿度的条件下，传感器输出的电压和测量环境中的二氧化碳浓度近似成正比关系，所以经过A/D转换后的电压值可以通过该正比关系式转换成为二氧化碳浓度值。如果环境的温度变化较为明显，就需要对二氧化碳传感器进行人工标定。利用该模块对环境中的二氧化碳浓度进行采集，如果浓度过高，则输氧系统启动。
[0030]综上所述，本发明采用STM32处理器，比同类产品处理速度快、控制精度高，通过当前水温和用户的反馈使水温达到最合适的程度，避免了传统淋浴水温调节的过热和过冷现象;检测温度的同时，做到对设备的及时维护;通过对水费的梯度计费，达到节约水资源的目的;对二氧化碳浓度进行检测，并适时开启换气系统，提高了环境的舒适度。
[0031]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:包括水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置、射频装置及主控制系统;所述的水温反馈调节装置、淋浴器损坏检测装置、二氧化碳传感器装置、水价梯度计算装置及射频装置分别与所述的主控制系统连接;所述的水温反馈调节装置包括单线接口、高速缓存装置、存储器与控制逻辑装置、温度传感器、高温触发器、低温触发器、配置寄存器及循环冗余码校验发生器;所述的存储器与控制逻辑装置的一端与所述的单线接口双向连接，所述的存储器与控制逻辑装置的另一端与所述的高速缓存装置的一端双向连接，所述的温度传感器、高温触发器、低温触发器、配置寄存器及循环冗余码校验发生器分别与所述的高速缓存装置双向连接。2.根据权利要求1所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的单线接口设有三个连接端口，两个二极管的正极分别与其中两个所述的连接端口连接，所述的两个二极管的负极分别与另一个所述的连接端口连接，并通过电容接地。3.根据权利要求1所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的二氧化碳传感器装置是型号为MG811的固体电解质传感器，所述的二氧化碳传感器装置连接运算放大器。4.根据权利要求3所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的二氧化碳传感器装置包括减压阀、电磁阀、多个流量计、多个气体传感器及总传感器，所述的减压阀通过所述的电磁阀分别与所述的多个流量计的一端连接，所述的多个流量计的另一端分别与所述的多个气体传感器的一端对应连接，所述的多个气体传感器的另一端分别与所述的总传感器连接。5.根据权利要求4所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的纵传感器上设有标定罩。6.根据权利要求1所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的射频装置是信号为MF RC522的13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片。7.根据权利要求1所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的主控制系统内设有模数变换器、数模变换器、I/O接口及USB总线，所述的主控制系统通过所述的USB总线外接上位机及下位机。8.根据权利要求7所述的基于STM32的智能淋浴系统，其特征在于:所述的主控制系统上嵌入安装有显示屏，所述的显示屏为触摸控制屏。
【文档编号】G01N15/06GK105902217SQ201610207636
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】吴琦, 金冬子
【申请人】安徽大学