基于Zigbee协议的远程智能浴霸

唐中剑

[摘           要]  目前，浴霸已经成为现代家庭时尚生活必不可少的一部分，产品设计越来越人性化，更加注重智能与节能。因此作者设计了一款基于Zigbee协议的远程智能浴霸，通过远程遥控模块控制浴霸的供暖，恒温值的输入及浴室内温、湿度的实时显示，通过多传感器协调工作以达到智能恒温、抽/通风、照明控制及浴室内温湿度（有/无人）的实时显示。

[关    键   词]  单片机;Zigbee协议;智能温控

[中图分类号]  TM925 [文献标志码]  A   [文章编号]  2096-0603（2019）05-0080-02

目前，市场上的浴霸有传统灯泡浴霸、PTC暖风机、普通碳纤维浴霸等，传统灯泡浴霸具有无需预热和瞬间获得大面积取暖效果的优点，但需要的功率大，寿命短，而PTC暖风机、普通碳纤维浴霸等具有寿命长、无明火、不发光的特点，但操作和应用场景不够智能化和便利化。考虑人们对未来生活向往美好，家用产品需要更加智能、绿色和便利，因此作者在基于HT32F系列单片机基础上设计了一款基于Zigbee协议的远程智能浴霸。

一、远程智能浴霸硬件系统

（一）硬件系统技术指标及功能

硬件系统主要功能是对室温进行控制，还需要实现以下功能：

●实时显示温度，范围为0～50℃。

●红外线开关照明，节约能源。

●具有智能化、便利化。

●具有湿度检测功能。

●智能排风系统，控制浴室有氧度。

（二）硬件系统结构

1.主控制器电源

主控制器电源由变压桥、整流桥、滤波电阻、压敏电阻和集成稳压电路等器件组成，可为主控制器提供+5V和+12V电源。

2.远程遥控模块

远程遥控模块功能主要控制按键完成照明、洗浴和解手功能。遥控模块采用矩阵式，当按键按下时引发键盘中断，通过逐行扫描判断所按键号，送寄存器保存并发送，主控制器接收到信号后进行处理和控制输出信号。

3.液晶屏实时显示

主控制器显示采用LCD液晶进行实时显示。在无按键状态下，主控制器显示当前浴室温、湿度及有无人，当用户进行设定或查询时，主控制器LCD均闪烁显示设定信息，按键放开一定时间后自动返回正常状态。

4.温、湿度控制模块

当遥控模块发给主控制器信号时，单片机通过指令对继电器驱动模块进行控制，继电器驱动模块将驱动供暖灯组和湿度控制系统实时打开，浴室处于供暖和通风状态，满足用户对洗浴环境的智能需求。

5.抽/通风控制模块

用户进入浴室洗浴时，当浴度湿度达到一定浓度时，那么通风系统将自动进行抽气功能，保证浴室有氧度。

二、远程智能浴霸软件系统

远程智能浴霸软件系统由主程序、键盘处理及显示子程序、供暖控制子程序、遥控信号处理子程序等模块组成。

（一）软件系统主程序

软件系统主程序主要是对CPU的定时器、A/D转换、端口、键中断等工作模式参数进行设定，系统程序对相关事件的处理，是依靠标志位和判断标志位实现。

（二）键盘处理及显示子程序

键盘处理及显示子程序主要是判断I/O口的高低电平进行的，在使用键盘进行设置及查询操作时，该子程序会进行相应的处理操作，闪烁显示设置及查询结果，否则显示实时室温。

（三）供暖控制子程序

供暖控制子程序根据用户需求判断标志位有否预约、加热标志，为满足不同功率要求，加熱方式有快速加热和普通两种，在一般情况下及预约状态下均采用普通方式，以控制用电功率。

（四）遥控信号处理子程序

遥控模块按键按下时，程序设置标志位，通过动态扫描方式读取键号，并按标志位及键号利用输出比较进行编码发送。摇控模块利用输入捕捉功能获得相关键号和信息供主程序进行处理。

三、结论

随着物联网技术、网络技术和传感技术的大力发展，智能化电器将逐渐走进人们的家庭。利用HT32F系列单片机以及具有Zigbee协议的感知和控制模块，通过无线或网线与因特网相连，可实现用户对家用电器的远程集中控制，从而使人们的居家生活更加智慧和便利。

参考文献：

[1]陈星宇.基于Zigbee协议的智能温湿度测控无线传感网络[J].数字通信世界，2018（8）：123.

[2]刘博.基于ZigBee协议室内定位系统的研究与实现[D].东北师范大学，2018.

[3]薛曼玲，冯开革，宋鑫，等.基于Zigbee协议的智慧节能路灯[J].科技创新与应用，2018（15）：10-12.

[4]黄如昌，彭瑞元，李国星.基于ZigBee协议的遥测频点管理系统设计[J].信息系统工程，2018（5）：29-30.

编辑 陈鲜艳