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        做一個(gè)“真實(shí)可用”的自動(dòng)加濕器

        2020-12-21 03:48:17謝作如傅敏艷
        中國(guó)信息技術(shù)教育 2020年23期
        關(guān)鍵詞:加濕器紙杯創(chuàng)客

        謝作如 傅敏艷

        DF創(chuàng)客社區(qū)上有人制作了一款簡(jiǎn)易的加濕器,利用霧化片和塑料瓶,結(jié)合繼電器,連接電源就能噴出陣陣煙霧。這一創(chuàng)客作品引起了很多創(chuàng)客的興趣,得到很多好評(píng),但是作品的缺點(diǎn)也很明顯,連接電源就噴霧的加濕器顯然不夠智能,也不夠有趣,和市場(chǎng)上幾十元買(mǎi)的加濕器產(chǎn)品沒(méi)有任何區(qū)別。

        因而,我們希望做一個(gè)智能的加濕器,能夠設(shè)定濕度閾值,能夠判斷水位,濕度太低就加濕,濕度高了或者沒(méi)水了就停止。而且,這款加濕器要能夠真實(shí)應(yīng)用在生活中,就像我們買(mǎi)到的產(chǎn)品一樣。

        ● 技術(shù)分析

        從原理上看,做一個(gè)這樣的加濕器其實(shí)也很簡(jiǎn)單。要判斷濕度和水位,加入液位傳感器和溫濕度傳感器就可以了。當(dāng)溫濕度傳感器檢測(cè)到空氣中的濕度低于預(yù)設(shè)的數(shù)值時(shí),霧化片工作開(kāi)始噴霧。如果濕度高于預(yù)設(shè)的數(shù)值,則停止噴霧;當(dāng)液位傳感器測(cè)不到水位時(shí),繼電器斷開(kāi)電源,霧化片停止工作。作品的工作流程如圖1所示,環(huán)境濕度的數(shù)據(jù)是筆者自己設(shè)定的,讀者可以根據(jù)自己的喜好或者當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)來(lái)修改。

        實(shí)現(xiàn)噴霧,只需要買(mǎi)一個(gè)霧化片和驅(qū)動(dòng)板就行,價(jià)格很便宜(30元左右)。霧化的原理一般是這樣的:驅(qū)動(dòng)板產(chǎn)生電子高頻震蕩(振蕩頻率為1.7MHz或2.4MHz),然后通過(guò)陶瓷霧化片的高頻諧振,將液態(tài)水分子結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的水霧。這種電子高頻震蕩超過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)范圍,對(duì)人體及動(dòng)物是無(wú)害的,其實(shí)就是我們熟悉的超聲波。

        因?yàn)殪F化片的驅(qū)動(dòng)板工作時(shí)需要較大的電流,用開(kāi)源硬件的引腳直接驅(qū)動(dòng)并不合適,一般需要借助于繼電器模塊。筆者覺(jué)得傳統(tǒng)的繼電器模塊接線很麻煩,于是在DF商城找了一個(gè)“簡(jiǎn)易繼電器”模塊。這種模塊提供了USB口的轉(zhuǎn)接頭,一邊輸入一邊輸出,如圖2所示。這樣,不僅不用剪斷霧化驅(qū)動(dòng)板的電源線,也不用另外接線,這樣的造物體驗(yàn)很愉快。

        ● 硬件搭建

        考慮到后期還要做物聯(lián)網(wǎng)控制,筆者選擇了掌控板作為控制板。器材清單和作用如右表所示。除了霧化片和霧化片驅(qū)動(dòng)板,其他都來(lái)自DF商城。

        硬件連接如下頁(yè)圖3所示。因?yàn)橘I(mǎi)的霧化片驅(qū)動(dòng)板使用的是MicroUSB的口,5V供電,幾乎和掌控板供電要求一致。那么只要找一個(gè)有兩個(gè)USB口的電源(如充電寶),就可以給這個(gè)作品供電了,非常方便。

        ● 代碼編寫(xiě)

        作品的基本代碼也很簡(jiǎn)單,幾乎沒(méi)有什么難度。我們選擇用Mind+(1.6.4)來(lái)寫(xiě),參考代碼如下頁(yè)圖4所示。

        相對(duì)來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)繼電器模塊不太熟悉。其實(shí)只要把繼電器模塊當(dāng)作一個(gè)LED模塊就好了,用高、低電平來(lái)控制電路的斷開(kāi)和連通。至于斷開(kāi)控制電路是用高電平還是低電平,模塊上有一個(gè)開(kāi)關(guān),可以自由變換。

        ● 產(chǎn)品測(cè)試

        代碼測(cè)試成功后,接下來(lái)要搭建、封裝這個(gè)作品。先找一個(gè)紙杯裝水,筆者選擇的液位傳感器是非接觸式的,需要安裝在紙杯的外部。霧化片不用直接放在水里,只要在紙杯中放一根棉棒,把水吸上來(lái),然后將霧化片和棉棒接觸,這樣就能“霧化”了。

        最后,在紙杯的外面加一個(gè)大的罐子,裝飾一下外觀,實(shí)物如圖5所示。猛一看,還以為真的是從某家網(wǎng)店買(mǎi)過(guò)來(lái)的產(chǎn)品,加濕效果很不錯(cuò)。

        對(duì)筆者來(lái)說(shuō),這是一次很愉快的造物過(guò)程。具體收獲有二:一是霧化片和驅(qū)動(dòng)板居然這么便宜,效果這么好;二是“簡(jiǎn)易繼電器”模塊降低了接線的煩瑣。很多人的家里并沒(méi)有很齊全的工具,用傳統(tǒng)的繼電器接線很亂,還不牢固。利用“簡(jiǎn)易繼電器”模塊能夠在不破壞原來(lái)的電源線的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)低電壓電器的控制。

        這些年筆者參加了很多創(chuàng)客教育的活動(dòng),常常會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)客作品特別喜歡選擇“模型”主題,如智能家居模型、智能小區(qū)模型、智能城市模型。尤其是一些用于競(jìng)賽或者展示的學(xué)生創(chuàng)客作品,用舵機(jī)來(lái)模擬開(kāi)窗戶,用LED燈代表照明。這種創(chuàng)客作品遠(yuǎn)離了生活,并不是一個(gè)好的選題方向。很少看到社會(huì)上的創(chuàng)客做這些模型,他們喜歡做真實(shí)可用的“產(chǎn)品”。因而,這個(gè)自動(dòng)加濕器的代碼雖然很簡(jiǎn)單,但筆者認(rèn)為它很有價(jià)值,價(jià)值就在于真實(shí)可用。

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