人机交互智能加湿器的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种人机交互智能加湿器。

背景技术：

随着科学技术的持续发展和人们生活水平的不断提高，智能加湿器也应运而生。目前市面上的加湿器的智能化主要体现在如下两个方面：

其一，加湿器的智能化体现在对空气湿度进行自动检测及显示，但是，用户只能在加湿器上的键盘进行湿度值设定，就其低功耗智能化而言，若当前温湿度值不适合加湿，处于合理的湿度范围内时，加湿器自身不能提醒用户停止加湿，有可能会发生加湿器干烧的情况；

其二，用两轮可移动小车负载一个小型加湿器进行移动加湿，但当路面不平稳时小车不仅容易发生翻车，而对于现在用户一旦远离该设备要设定加湿器的参数值将十分不便。

由于缺乏对加湿器的远程控制，用户在使用加湿器的过程中有诸多不便，严重影响用户的使用体验。

技术实现要素：

本实用新型提供一种人机交互智能加湿器，用以解决现有的加湿器不能实现有效的人机互动的问题，以提高加湿器使用过程中的智能性及安全性。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种人机交互智能加湿器，包括单片机、多个温湿度采集器、显示器、报警器、无线连接控制器、风扇、电机、存储器；多个所述温湿度采集器、所述显示器、所述报警器、所述无线连接控制器、所述电机、所述存储器均与所述单片机连接，所述单片机通过所述无线连接控制器与一移动终端建立数据连接，所述电机连接所述风扇；其中：所述存储器，用于存储温度的第一阈值范围和湿度的第二阈值范围；所述温湿度采集器，用于测量环境中的温度值、湿度值并传输至所述单片机；所述单片机，用于计算多个所述温湿度采集器采集到的多个温度值、湿度值的平均值，以温度平均值、湿度平均值分别作为当前环境的温度值、湿度值并显示于显示器的显示界面；所述单片机将当前环境的温度值、湿度值传输至所述移动终端；所述单片机还用于检测当前环境的温度值是否高于第一阈值范围和/或湿度是否低于第二阈值范围，若是，则所述单片机驱动所述电机以带动所述风扇向第一方向转动；若否，则所述单片机驱动所述电机以带动所述风扇向与所述第一方向相反的第二方向转动，并控制所述警报器发出警报，且向所述移动终端发送报警信号。

优选的，所述单片机的型号为STM32F103C8T6；所述多个温湿度采集器包括四个温湿度采集器，且四个所述温湿度采集器分别与所述单片机的串行外设接口PB6、PB7、PB10、PB11连接；所述无线连接控制器为BT1-BCM蓝牙芯片。

优选的，所述显示器为有机发光二极管显示器。

本实用新型提供的人机交互智能加湿器，通过设置多个温湿度采集器分别测量环境的温度、湿度值，并以多个温湿度采集器测量的平均值作为当前环境的温湿度值，从而有效的提高了温湿度测量的准确性；通过单片机控制电机以驱动风扇转动，并根据当前环境的温湿度值确定风扇转动的方向，以实现加湿、除湿功能的智能切换；且通过与移动终端建立数据连接，使得能够在移动终端上实时显示温湿度检测结果，若检测到当前温湿度不在阈值范围内时，还能向移动终端发送报警信号，提高了加湿器在使用过程中的安全性，更加智能化。

附图说明

附图1是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器的结构示意图；

附图2是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器在工作过程中的流程示意图；

附图3是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器中温湿度采集器的工作流程示意图；

附图4是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器中显示器的工作流程示意图；

附图5是本实用新型具体实施方式中移动终端的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的人机交互智能加湿器及其加湿方法的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种人机交互智能加湿器，附图1是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器的结构示意图。如图1所示，本具体实施方式提供的人机交互智能加湿器，包括单片机11、多个温湿度采集器12、显示器14、报警器15、无线连接控制器16、风扇18、电机17、存储器13；多个所述温湿度采集器12、所述显示器14、所述报警器15、所述无线连接控制器16、所述电机17、所述存储器13均与所述单片机11连接，所述单片机11通过所述无线连接控制器16与一移动终端19建立数据连接，所述电机17连接所述风扇18。在本具体实施方式中，所述移动终端19可以是但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑等。为了实现所述单片机11与所述移动终端19之间稳定、快速的连接，优选的，所述无线连接控制器16包括一蓝牙芯片。更优选的，所述无线连接控制器16为BT1-BCM蓝牙芯片。

其中：所述存储器13，用于存储温度的第一阈值范围和湿度的第二阈值范围。所述第一阈值范围和所述第二阈值范围可以是生产商预先存储于所述人机交互智能加湿器内部的，也可以是用户通过所述移动终端19设置的，还可以是所述人机交互智能加湿器从网络服务器获取的，本具体实施方式对此不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。所述温湿度采集器12，用于测量环境中的温度值、湿度值并传输至所述单片机11；所述单片机11，用于计算多个所述温湿度采集器12采集到的多个温度值、湿度值的平均值，以温度平均值、湿度平均值分别作为当前环境的温度值、湿度值并显示于显示器14的显示界面。所述单片机11将当前环境的温度值、湿度值传输至所述移动终端19；所述单片机11还用于检测当前环境的温度值是否高于第一阈值范围和/或湿度是否低于第二阈值范围，若是，则所述单片机11驱动所述电机17以带动所述风扇18向第一方向转动，以实现加湿功能；若否，则所述单片机11驱动所述电机17以带动所述风扇18向与所述第一方向相反的第二方向转动，以实现除湿功能，并控制所述警报器15发出警报，且向所述移动终端19发送报警信号。所述警报器15发出警报的方式，可以是发出一报警铃声，或者其他音频信号。所述移动终端19接收到所述单片机11发送的报警信号之后，触发所述移动终端19上的报警提示，所述报警提示的方式可以是报警铃声也可以是发光二极管(LED)灯的闪烁。

优选的，所述单片机11的型号为STM32F103C8T6；所述多个温湿度采集器12包括四个温湿度采集器，且四个所述温湿度采集器12分别与所述单片机11的串行外设接口PB6、PB7、PB10、PB11连接。为了全面的反应所述人机交互智能加湿器所在环境的温湿度情况，四个所述温湿度采集器12环绕所述人机交互智能加湿器的周边设置。STM32F103C8T6单片机将从所述温湿度采集器12接收到的二进制数字信号转化为十进制，在移动终端上设计与所述人机交互智能加湿器相对的应用程序，开启移动终端蓝牙模式后，通过单片机完成数据的双向远程传输和处理，达到人机交互智能化的要求。与此同时，单片机通过I/O口外接显示器，四个温湿度采集器采集的温湿度值取平均值通过该引脚输出到显示器上，采用IIC数据传输协议完成实时显示温湿度数值，并且为了提高精度，摈弃单片机上现成的时钟接口，在软件上自行设计脉冲信号。

为了提高所述显示器的显示性能，优选的，所述显示器14为有机发光二极管(OLED)显示器。

附图3是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器中温湿度采集器的工作流程示意图，附图4是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器中显示器的工作流程示意图。具体来说，如图3、4所示，本具体实施方式中的四个温湿度采集器12均是单线双向数据传输，其DATA脚分别与所述单片机11的PB6、PB7、PB10、PB11相连，均是串行外设接口，所述温湿度采集器12输出的信号为数字信号，因此不需要通过模数转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)，因而简化了人机交互智能加湿器内部的电路结构。所述温湿度采集器12采集到的数字信号在单片机11上从二进制转化为十进制，并取多个温湿度采集器12采集到的数值的平均值输出。所述单片机11通过BOOT电路选择用户Flash闪存模式存储数据，不仅存储速度快且可在线调试，采用外部低速晶振模式，速率为32.768KHz，同时通过USB电源电路连接5V电压，通过AMT1117-3.3直流稳压芯片将5V电压稳压为3.3V电压驱动芯片工作。利用SWD下载方式进行下载，在Keil uVision4编译环境下将程序下载到硬件电路里。单片机11需要先与74HC08相连接，由于单片机11引脚的高低逻辑电平与MC33886芯片不吻合，因此需要进行电平转换，之后MC33886的输出端6脚和15脚分别接电机17就可以控制电机17的转动方向，进而间接控制所述风扇18的转动方向。采用HC05蓝牙芯片作为无线连接控制器16，通过HC05蓝牙芯片实现所述单片机11与移动终端19之间的数据传输。HC05蓝牙芯片上的RDX和TDX口分别为数据接收和数据传输口，与单片机11上的UART_TX和UART_RX相连接，其中TXD、RDX接口电压为3.3V，HC05蓝牙芯片工作电压为5V；HC05蓝牙芯片的LED灯快速闪烁，进入AT模式后，LED灯慢闪(两秒闪烁一次)；HC05蓝牙芯片上的J1模块为与单片机11相连的引脚模块，EN与STATE引脚悬空即为高电平，GND接单片机上的地脚，VCC为+5V，接单片机11上的+5V电压；HC05蓝牙芯片中的IC1模块为直流电源稳压模块，方便连接电源。

本具体实施方式还提供了一种人机交互智能加湿器的加湿方法，附图2是本实用新型具体实施方式的人机交互智能加湿器在工作过程中的流程示意图，附图5是本实用新型具体实施方式中移动终端的工作流程示意图。本具体实施方式提供的人机交互智能加湿器的加湿方法，包括上述任一种所述的人机交互智能加湿器，并包括如下步骤：

步骤一：每一温湿度采集器测量环境中的温度值、湿度值并传输至单片机；

步骤二：单片机计算多个所述温湿度采集器采集到的多个温度值、湿度值的平均值，以温度平均值、湿度平均值分别作为当前环境的温度值、湿度值并显示于显示器的显示界面，同时将当前环境的温度值、湿度值传输至所述移动终端；

步骤三：单片机检测当前环境的温度值是否高于第一阈值范围和/或湿度是否低于第二阈值范围，若是，则所述单片机驱动所述电机以带动所述风扇向第一方向转动；若否，则所述单片机驱动所述电机以带动所述风扇向与所述第一方向相反的第二方向转动，并控制所述警报器发出警报，且向所述移动终端发送报警信号。

优选的，单片机将当前环境的温度值、湿度值传输至所述移动终端之后还包括如下步骤：用户在移动终端修改所述第一阈值范围和/或第二阈值范围；所述移动终端将修改后的第一阈值范围和/或第二阈值范围传输至所述单片机；所述单片机将修改后的第一阈值范围和/或第二阈值范围存储于所述存储器，以代替原存储的第一阈值范围和/或第二阈值范围。即用户可以通过移动终端实现远程对所述人机交互智能加湿器中存储的温度阈值范围、湿度阈值范围进行更改，提高了用户对人机交互智能加湿器控制的灵活性，也进一步增强了人机交互智能加湿器的智能化。

优选的，人机交互智能加湿器的加湿方法还包括如下步骤：用户在移动终端输入控制指令；移动终端将控制指令传输至所述单片机；所述单片机根据所述控制指令执行响应的操作。更优选的，所述控制指令包括开启加湿、开启除湿、停止加湿、停止除湿、调整加湿参数、调整除湿参数中的一种或几种。也就是说，用户通过移动终端能够向所述人机交互智能加湿器发送控制指令，以控制所述人机交互智能加湿器的工作状态。

具体来说，如图2所示，所述人机交互智能加湿器在运行时，首先导入所述人机交互智能加湿器内各硬件(单片机11、多个温湿度采集器12、显示器14、报警器15、无线连接控制器16、风扇18、电机17、存储器13)运行所需的函数包，包括串口、有机发光二极管显示器、延时、STM32F10X和温湿度程序.c文件，接着定义所需要用的字符和数组，设定HC05蓝牙芯片中发光二极管所需要的引脚、模式和传输速度(10MHz)，之后关闭JTAG下载模式，定义串口，DHT11函数，清屏，编写OLED显示器上显示字母的坐标位置，延时1000ms，无限循环DHT11型温湿度采集器的温湿度数据读取，显示温度和湿度的平均值，当前环境的温度高于第一阈值范围或者当前环境的湿度低于第二阈值范围时，则单片机中的PC13小灯亮。

在本具体实施方式中，下位机为人机交互智能加湿器，上位机为移动终端。上位机通过蓝牙远程接收发送数据，当打开界面时，进行界面初始化操作，并手动开启蓝牙以连接下位机，此时数据传输到上位机上，界面上可显示当前的温湿度值和用户设定的温湿度标准值，若要更正温湿度标准值，可直接在手机上更正，点击更新设置按钮，则系统温湿度标准值更新完毕。与此同时，蓝牙一直处于接收数据状态，则当数据更新时，加湿器上的显屏也会自动更新，数据与手机上显示的保持一致，用户能实时观测到当前的室温，若检测到当前环境数据不在用户设定范围内，手机鸣声报警。

本具体实施方式提供的人机交互智能加湿器及其加湿方法，通过设置多个温湿度采集器分别测量环境的温度、湿度值，并以多个温湿度采集器测量的平均值作为当前环境的温湿度值，从而有效的提高了温湿度测量的准确性；通过单片机控制电机以驱动风扇转动，并根据当前环境的温湿度值确定风扇转动的方向，以实现加湿、除湿功能的智能切换；且通过与移动终端建立数据连接，使得能够在移动终端上实时显示温湿度检测结果，若检测到当前温湿度不在阈值范围内时，还能向移动终端发送报警信号，提高了加湿器在使用过程中的安全性，更加智能化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。