CN205174521U - 一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统 - Google Patents

一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统 Download PDF

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董美娜
田夏
杨欣悦
李琦
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Abstract

本实用新型涉及一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，在浴室内顶部安装一浴霸及一排气扇，在浴霸与排气扇之间的中间位置安装温湿度传感器及蜂鸣器，在浴室内远离洗浴位置安装控制电路，该控制电路电连接温湿度传感器及蜂鸣器，并通过液晶屏显示当前的控制状态。本系统基于单片机控制湿度调节装置(排气扇)和温度调节装置(小功率浴霸)来共同调节浴室内的温湿系统，单片机与调节装置进行连接和控制，沐浴者在设定完最初的温度阈值(最大值与最小值)和湿度阈值(最大值和最小值)后系统便可以开始进行自动调控，整个系统由一个总开关进行控制即可。

Description

一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统
技术领域
本实用新型属于日常生活领域，涉及浴室的温湿度调节，尤其是一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统。
背景技术
浴室内湿度过高或者温度过低都会导致人体的不适。目前，对于温度的调节，大都采用浴霸进行，但浴霸不能根据实际的温度需要进行智能调节；对于湿度的调节，可采用电风扇，但同样也不能实现浴室内的自动湿度调节。如何将浴霸与排风扇进行温湿度的智能调节，使人们在洗浴时能够处在一个舒服的环境，是人们追求的目标。
通过检索，发现一篇与本专利申请相关的公开专利文献：
一种多功能浴室温湿度检测及控制装置(CN204331515U)，包括：CPU控制核心；电源模块，将市电经过变压、整流以及降压斩波后输出整个装置所需的工作电源；温湿度及氧浓度检测模块，连接该CPU控制核心，检测温湿度及氧浓度信号，并将检测到的温湿度及氧浓度信号转换成电压信号后由该CPU控制核心读取；与该CPU控制核心连接的除湿模块、排气模块以及加热模块，通过本实用新型，可实现浴室内温湿度及氧浓度检测及控制的目的。
通过技术特征的对比，上述公开专利技术方案的控制部分与本专利申请不相同。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对浴室内温湿度进行智能化自动调节的基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，在浴室内顶部安装一浴霸及一排气扇，在浴霸与排气扇之间的中间位置安装温湿度传感器及蜂鸣器，在浴室内远离洗浴位置安装控制电路，该控制电路电连接温湿度传感器及蜂鸣器，并通过液晶屏显示当前的控制状态。
而且，所述排气扇安装在与淋浴区同侧的位置，所述浴霸安装在淋浴头上方25cm，所述温湿度传感器的安装高度与淋浴头等高。
而且，所述控制电路包括单片机主控模块、传感器模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块、继电器驱动模块以及存储器模块、按键、电源，单片机主控模块通过专用接口与其他模块连接。
而且，所述单片机模块选用STC89C51单片机，所述传感器模块选用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--50℃，湿度测量范围20％RH—90％RH；所述液晶显示模块采用LCD1602液晶显示；所述存储器模块配用EEPROM芯片AT24C02。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本系统基于单片机控制湿度调节装置(排气扇)和温度调节装置(小功率浴霸)来共同调节浴室内的温湿系统，单片机与调节装置由插头、插座进行连接和控制，沐浴者在设定完最初的的温度阈值(最大值与最小值)和湿度阈值(最大值和最小值)后系统便可以开始进行自动调控，整个系统由一个总开关进行控制即可。
2、本系统采用全自动控制浴室内水蒸气浓度，考虑到冬天换气时进来冷空气使浴室温度过低，同时还增加温控系统，保证浴室内温度和湿度始终保持在人为初始设定的范围之内，省去了人为调节的麻烦。
3、本系统在感湿元件检测到室内湿度高于最初设定的最大值时，排气扇会自动开启。此时，将湿度较高的室内气体排出浴室，同时交换进湿度较低的室外气体，从而达到降低湿度的目的。在室内湿度降低到之前所设定的阈值时排气扇断电，停止气体交换。这个过程中为了防止气体交换时导致的局部气温下降，将排气扇放在远离洗浴的位置。
4、本系统在测温元件检测到室内温度低于最初设定最小值时，浴霸会自动开启，对室内空气温度进行加热。室温升高到阈值时自动断电。为防止直接照射导致测温偏差，将测温元件放在接近人体的高度并且不能直接照射的位置。
附图说明
图1为本实用新型控制电路方框图；
图2为本实用新型的控制电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述；本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。
一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，在浴室内顶部安装一浴霸及一排气扇，在浴霸与排气扇之间的中间位置安装温湿度传感器及蜂鸣器，在浴室内远离洗浴位置安装控制电路，该控制电路电连接温湿度传感器及蜂鸣器，并通过液晶屏LCD显示当前的控制状态。
所述排气扇安装在与淋浴一侧的位置，是为了保证避免进来的冷气直吹，导致身体受凉。此外安装在靠近上方远离淋浴区地方，也是为了避免人体过多的受进来的冷气的影响。
所述浴霸安装在淋浴头上方25cm左右，考虑到主要为了避免冷气对人体产生影响，故应安在对淋浴部分温度提升最快的地方，才会是影响降到最低。
所述温湿度传感器的安装高度与淋浴头等高，这考虑到其功能为感应浴室的水汽浓度与温度，所以应该安装在水汽浓度与温度相对平均的位置。理由是：首先，温湿度传感器距离淋浴区太近，会受淋浴头流出的洗浴水的影响，可能会导致浴室内水汽浓度整体并不是很高时而排气扇开始工作，距离排气扇太近，可能会导致浴室其它大部分水汽浓度已达到设定值，而只是排气扇附近一小部分未达到时设定浓度时排气扇仍未工作，导致室内水汽浓度过高。相对于温度而言，也有相同的理由，洗浴地方温度过高，排气扇周围温度过低，故选择大概中央的位置。其次，考虑到排气扇工作时可能会排进冷气，故把蜂鸣器安装在排气扇对面，水平方向也靠近排气扇一点，以便更好的感受排进气体的冷热，及时开始对浴室内温度进行调节。
本实用新型的控制电路包括单片机主控模块U1、传感器模块U3、液晶显示模块J6、蜂鸣器模块LS1、继电器驱动模块以及存储器模块U2、按键S1-S4、电源P1，单片机主控模块通过专用接口与其他模块连接。
单片机模块选用STC89C51单片机，可靠性高，抗干扰能力强。
传感器模块选用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--50℃，湿度测量范围20％RH—90％RH，温湿度测量响应时间快、长期稳定性好，通过DHT11检测出当前环境下的温湿度，将所测数据交给AT单片机进行分析和处理，并分别存入不同数组以便显示时候用。其中，为了显示稳定，本系统每间隔5s采集一次数据送入单片机。
液晶显示模块采用LCD1602液晶显示，液晶显示模块就是实现温湿度检测值和阈值的显示，分两行显示，上边一行显示湿度和温度值，下面是状态指示，按键可以设置控制范围。
蜂鸣器模块：采用的是多个led灯和继电器来指示和驱动电机、加热器等，因此无论温度还是湿度超出范围，led会进行报警提示，提醒工作人员此时温度湿度数据出现异常、需及时调整，及时启用排气扇和浴霸来有效的调整实验室内温湿度。
继电器驱动模块：接受单片机的指令，放大驱动电流，为负载提供足够的功率，同时防止继电器中的感性元件失电时产生反向电压；控制电路的导通、切断，从而达到控制浴霸与排风扇的工作，相当于负载的开关。
存储器模块：配用EEPROM芯片AT24C02，使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。
按键：通过四个按键——设置、加、减、确定，实现了阈值调节方便地实现温湿度上下限的调整，实现阈值设置功能，使得在不同环境下设置阈值提供了极大的方便，不需要每次都在程序里改动然后再烧录，省去了复杂的过程。
电源：供给单片机及各个控制模块的电力。
本实用新型控制电路的工作原理是：
STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度，在液晶屏上即时显示；液晶屏上同时显示温湿度上限值，该上限值保存外部EEPROM存储器中，掉电不失，并且可以通过四只按键上调或下调；当温度或湿度值超过上限值时，报警信号点亮相应报警灯，该报警信号可以通过三极管驱动继电器，以控制外部排气扇和浴霸。
具体应用方法为：
先设置好适宜的温度与湿度的初始阈值，并开始工作；利用温湿度传感器对浴室内的温湿度进行探测。在湿度高于湿度设定的最大值时，与排气扇连接的插头通电，从而排气扇可以工作，直到湿度降低到最大值之下；温度低于温度设定的最小值时，与浴霸相连的插头通电，浴霸开始加热。当超过阈值时，蜂鸣器报警提示，报警信号灯亮同时相应继电器吸合，继电器可以驱动打开浴霸或排气扇，使其开始工作。当温度或湿度超限后，报警信号点亮相应报警灯同时继电器吸合。继电器可以打开或切断排气扇、浴霸。

Claims (4)

1.一种基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，其特征在于：在浴室内顶部安装一浴霸及一排气扇，在浴霸与排气扇之间的中间位置安装温湿度传感器及蜂鸣器，在浴室内远离洗浴位置安装控制电路，该控制电路电连接温湿度传感器及蜂鸣器，并通过液晶屏显示当前的控制状态。
2.根据权利要求1所述的基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，其特征在于：所述排气扇安装在与淋浴区同侧的位置，所述浴霸安装在淋浴头上方25cm，所述温湿度传感器的安装高度与淋浴头等高。
3.根据权利要求1所述的基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，其特征在于：所述控制电路包括单片机主控模块、传感器模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块、继电器驱动模块以及存储器模块、按键、电源，单片机主控模块通过专用接口与其他模块连接。
4.根据权利要求3所述的基于浴室水蒸气浓度的温度与湿度调节系统，其特征在于：所述单片机模块选用STC89C51单片机，所述传感器模块选用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃—50℃，湿度测量范围20％RH—90％RH；所述液晶显示模块采用LCD1602液晶显示；所述存储器模块配用EEPROM芯片AT24C02。
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