家用淋浴器恒温控制系统

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1、家用淋浴器恒温控制系统（西安文理学院710065）摘要：淋浴是现代人主要的洗浴方式之一，随着社会的进步以及人类生活水平的提高，人们已不在满足传统的手动调节式的淋浴器，希望其能够自动化、远程可控化。基于以上的背景，我们设计了一款基于单片机进行系统控制，利用传感器进行智能化调节的智能家用淋浴器。关键词：智能、远程控制、安全、实用性一、设计背景和意义洗澡时人们牛活的一部分，人们通过洗澡来缓解疲劳以及清理污垢，淋浴器作为调节水温的工具而被人们广泛使用。随着人们生活水平的提高，基于老人以及小孩使用淋浴器的危险性，以及工作人上对于洗澡效率性的追求，传统手动调节式淋浴器己经无法满足

2、消费者的需求。由于我国在2001到2016年期间，平均每年将新建3.5亿平方米的住房，同时还有大量二手房上市使每年国内装修市场需求量大于400万户，而浴室是家庭装修的必选项目，大量的新手房及二手房的上市与装修，使得淋浴器的需求量呈直线上升趋势。因此，需要实际一款新型的智能淋浴器来满足人们对于舒适牛活的追求，使其市场价值得以体现。二、家用淋浴器恒温控制系统的基木要求人类属于恒温动物，因此对于洗浴温度趋于一个定值，而热水箱中的温度却是无法确定的，因此需要在洗澡前通过肢体触碰洗澡水来感知温度并对其加以调节。而对于皮肉较为娇嫩的幼儿、反应较慢的老人来说，自主调节无疑是比较困难

3、的。对于习惯快节奏的社会工作人士来说，慢腾腾的调节水阀也常会引起烦躁的情绪。对于以上的问题，木次的智能淋浴器主要改装混水阀和设计单片机控制系统来解决。淋浴器恒温控制系统的设计主要考虑以下基本要求：快速水温调节：通过感应器探知热水箱温度，经程序响应启动电机调节混水阀阀芯角度，改变通过混水阀的冷热水比例，使其趋于人体最适温度。淋浴器远程操纵：利用家庭网络，通过手机远程启动淋浴器的水温调节，实现冋到家就能够洗澡。可手动调节：各人洗浴最适温度因人而异，因此仍需保留手动调节的功能。智能化控制：淋浴器的智能水温调节、远程蓝牙启动是基于MSP430单片机控制系统控制。操作简单，安全

4、性好，操作界面人性化是淋浴器恒温控制系统设计的基本要求，可以为消费者提供一个实用、安全的淋浴器，符合人众的实际生活需求。三、装置设计方案本系统采用的MSP430系列单片机是一个16位的单片机，其指令集精简，寻址方式丰富，可编制出高效率的源程序。另外其中断源较多，可任意嵌套，使用灵活方便，体积小，质量轻，抗干扰性强，价格低廉一致性好，对环境要求低，应用简单方便。口当系统处于省电的低功耗状态吋，中断唤醒只需5μso系统组成：家用淋浴器恒温控制系统的主要组成：可控混水阀机构、传感器识别模块（热传感器）、蓝牙接收模块、单片机控制模块、电源模块、按键模块。系统整体结构框架

5、如图所示。当用户需要洗澡时，通过手动开关或远程蓝牙操纵，控制系统的打开；系统进入工作后，首先传感器模块采集热水箱温度，发送温度信号到控制模块，单片机控制系统对温度信号进行处理并作出响应，传递给混水阀机构信号，控制混水阀机构步进电机转动预定角度，调节混水阀冷热水进水口比例至对应大小；此吋如果用户对当下水温不满意，可通过手动微调来改变水温大小；洗浴完毕，按下关闭按钮，混水阀机构电机启动，将混水阀阀芯调节至最初角度；系统关闭。装置结构设计：由于水压的会对混水阀的阀芯转动有较大影响，因此在混水阀机构中釆取二级齿轮减速机构来消除压力的影响。根据设计尺寸和机构配合等方面考虑，选用

6、步进电机作为该机构的动力输出。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在位置控制方面，用步进电机控制更为方便。四、总结与心得体会家用淋浴器恒温控制系统的设计，体现了产品的人性化，可以让每个人在家中享受到无与伦比的沐浴享受。在设计阶段，就是以简单、适合各类人群使用的设计出发点进行设计，对现在家用市场进行调查分析，小组成员经讨论确立了MSP430

7、控制系统和机电一体化的运行系统。大家分工明确，认真完成自身所负责部分，成员之间相互协调帮助，在短期内做出了实物，为下一步做出产品打下坚实的基础。经过本次试验，可以说，内心是非常的兴奋，虽然是一个很简单的系统，但是通过自己的实践，从中发现很多问题，并通过自己的努力和老师的指导最终解决了，更激发了我对学习单片机和嵌入式的兴趣，至少说我已经走进这个门槛了,以后的学习也就是多看看书了解其他的一些资料，再加扩展运用就可以不断提升自己，虽然在当初调试程序是很累，又是都是弄到深夜才唾的但当自己最终完成时，那种愉悦感是非常美妙的！从这次小小的编程实践中，我得到了很多