賈祥龍

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與人類生活水平的不斷提高，人們對生活質(zhì)量的要求也日益增多。因此，本設(shè)計制作了一種基于傳感器系統(tǒng)的智能空調(diào)，該設(shè)計通過溫度傳感器檢測室內(nèi)實(shí)時溫度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)溫模塊的共同作用，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的設(shè)定溫度的恒定；該設(shè)計通過濕度傳感器檢測室內(nèi)實(shí)時濕度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)試模塊的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)適宜濕度的智能控制；該設(shè)計通過氣味傳感器檢測室內(nèi)空氣實(shí)時的清新程度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與空氣處理模塊的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了保持室內(nèi)空氣相對清新的智能調(diào)節(jié)。經(jīng)反復(fù)論證，驗(yàn)證了本設(shè)計的合理性與可行性。

關(guān)鍵詞 傳感器；單片機(jī)；存儲器

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）195-0063-02

早在公元前1000年左右，波斯人已發(fā)明一種古式的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要是利用裝置于屋頂?shù)娘L(fēng)桿，以外面的自然風(fēng)穿過涼水并吹入室內(nèi)，令室內(nèi)的人感到?jīng)隹臁拇?，這種空調(diào)的雛形開始參與人類的生活。隨著人類文明的發(fā)展與科技的飛速發(fā)展，1902年后期，電力推動的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)開始用于提升在家居及汽車的舒適度。1915年，卡里爾成立了一家公司，至今它仍是世界最大的空調(diào)公司之一。但空調(diào)發(fā)明后的20年，享受的一直都是機(jī)器，而不是人。直到1924年，底特律的一家商場，常因天氣悶熱而有不少人暈倒，而首先安裝了3臺中央空調(diào)，此舉大大成功，涼爽的環(huán)境使得人們的消費(fèi)意愿大增，自此，空調(diào)成為商家吸引顧客的有力工具，空調(diào)為人們服務(wù)的時代，正式來臨了。

目前，我們可以在市場看到各形各樣的空調(diào)，能夠?qū)諝獾臏囟?，濕度，純凈度，氣流速度進(jìn)行處理，它的功能是對該房間（或封閉空間、區(qū)域）內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足人體舒適或工藝過程的要求，已經(jīng)成為滿足人們生產(chǎn)、生活需要的設(shè)備。但空調(diào)設(shè)備的調(diào)節(jié)與設(shè)定需要人為操作，基于這一問題，本設(shè)計制作了一種基于傳感器系統(tǒng)的智能空調(diào)，該設(shè)計通過溫度傳感器檢測室內(nèi)實(shí)時溫度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)溫模塊的共同作用，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的設(shè)定溫度的恒定；該設(shè)計通過濕度傳感器檢測室內(nèi)實(shí)時濕度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)試模塊的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)適宜濕度的智能控制；該設(shè)計通過氣味傳感器檢測室內(nèi)空氣實(shí)時的清新程度，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與空氣處理模塊的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了保持室內(nèi)空氣相對清新的智能調(diào)節(jié)。這一設(shè)計為人們的生產(chǎn)生活帶來了便利，同時也達(dá)到了節(jié)約資源的目的。

1 總體設(shè)計

本設(shè)計包括溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、氣味檢測模塊、單片機(jī)、調(diào)溫模塊、調(diào)濕模塊、清新空氣模塊。其中，溫度傳感器主要用于檢測室內(nèi)的實(shí)際溫度，濕度傳感器主要用于檢測室內(nèi)的相對濕度，氣味傳感器則是檢測室內(nèi)空氣的相對組成，以上三者屬于檢測模塊；單片機(jī)相當(dāng)于整個系統(tǒng)的CPU，主要負(fù)責(zé)內(nèi)部運(yùn)算及輸出相應(yīng)的執(zhí)行命令；調(diào)溫模塊、調(diào)濕模塊及清新空氣模塊主要是接收單片機(jī)輸出的執(zhí)行信號，完成相應(yīng)動作及命令，屬于執(zhí)行模塊，如圖1所示。

2 硬件設(shè)計

2.1 溫度檢測模塊

主要由溫度傳感器組成，溫度傳感器是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律，把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。本設(shè)計中溫度檢測模塊主要是用于檢測室內(nèi)實(shí)時溫度，并將檢測到的溫度轉(zhuǎn)換成電量的形式傳遞給單片機(jī)，再經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)溫模塊的共同作用，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的設(shè)定溫度的恒定。

2.2 濕度檢測模塊

主要由濕度傳感器組成，濕度傳感器是利用濕敏電阻測量相對濕度，再將其轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器。本設(shè)計中濕度傳感器主要是用于檢測實(shí)時濕度，并將檢測到的濕度轉(zhuǎn)換成電量的形式傳遞給單片機(jī)，再經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)算與調(diào)濕模塊的共同作用，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)相對適宜濕度的智能調(diào)節(jié)。

2.3 氣味檢測模塊

也可稱為電子鼻，由性能彼此重疊的氣味傳感器陣列以適當(dāng)模式識別方法所組成的裝置，具有識別簡單或復(fù)雜氣味的能力。本設(shè)計中氣味檢測模塊主要是用于檢測室內(nèi)實(shí)際的氣味情況，并將檢測到的混合氣味轉(zhuǎn)換成電信號的形式傳遞給單片機(jī)，再經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算及清新空氣模塊的共同作用，以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣清新的智能保持。

2.4 單片機(jī)

單片機(jī)是在一塊硅片上集成了微處理器、存儲器、及各種輸入輸出接口的芯片，就是一塊集成的芯片，但如果使這塊芯片具有一些特殊的功能，而它的功能實(shí)現(xiàn)要靠使用者來編程完成，而編程的目的就是控制這一芯片的各個引腳在不同的時間輸出不同的電平，進(jìn)而控制與單片機(jī)各個引腳相連的外圍電路的電氣狀態(tài)。關(guān)于編程主要是使用C語言。在本設(shè)計中的單片機(jī)是整個系統(tǒng)的核心模塊，主要用于接收各傳感器傳遞的信號，再經(jīng)其內(nèi)部的運(yùn)算處理，輸出相應(yīng)的指令信號，以達(dá)到智能調(diào)節(jié)的目的。

3 軟件設(shè)計

溫度檢測模塊主要用于檢測室內(nèi)的實(shí)際溫度。當(dāng)檢測到的室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算及調(diào)溫模塊的共同處理，最終執(zhí)行降溫指令，使溫度恢復(fù)至設(shè)定值；當(dāng)檢測到的室內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算及調(diào)溫模塊的共同作用，最終執(zhí)行升溫指令，使溫度恢復(fù)至原始的設(shè)定值。

濕度檢測模塊主要用于檢測室內(nèi)的相對濕度。當(dāng)檢測到的室內(nèi)濕度高于設(shè)定濕度值時，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算及調(diào)濕模塊的共同處理，最終執(zhí)行除濕指令，使?jié)穸然謴?fù)至設(shè)定值；當(dāng)檢測到的室內(nèi)濕度低于設(shè)定濕度值時，經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算及調(diào)濕模塊的共同作用，最終執(zhí)行加濕指令，使?jié)穸然謴?fù)至原始的設(shè)定值。

氣味檢測模塊則是檢測室內(nèi)空氣的相對組成。當(dāng)檢測到的室內(nèi)空氣與清新空氣的標(biāo)準(zhǔn)值不相符時，經(jīng)單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)算及清新空氣模塊的處理，最終執(zhí)行空氣相對組成的調(diào)節(jié)，使室內(nèi)空氣達(dá)到清新空氣的標(biāo)準(zhǔn)。

以上三者屬于檢測模塊；單片機(jī)相當(dāng)于整個系統(tǒng)的CPU，主要負(fù)責(zé)內(nèi)部運(yùn)算及輸出相應(yīng)的執(zhí)行命令；調(diào)溫模塊、調(diào)濕模塊及清新空氣模塊主要是接收單片機(jī)輸出的執(zhí)行信號，完成相應(yīng)動作及命令，屬于執(zhí)行模塊。如圖2所示。

4 結(jié)論

經(jīng)反復(fù)論證，驗(yàn)證了本設(shè)計的可行性與合理性，但本設(shè)計還存在著一定的缺陷與不足之處，比如：空調(diào)的噪聲太大，使人患上空調(diào)病等等，這些都是有待攻克的難關(guān)。我們將要繼續(xù)深入研究與探索，拓寬知識面，提高科技創(chuàng)新能力，為將來的改造創(chuàng)新打牢

基礎(chǔ)。

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