高重阳　李梦晗　王麟博　郭新宇

摘 要：本设计是一个智能浴室除雾系统，旨在通过实现浴室智能化解决人们在沐浴时遇到的诸多不便。系统通过各种传感器对浴室内温湿度，水汽含量和气压的实时监测，获取浴室内的各种环境参数，并把数据传送到单片机中，对各项环境参数融合处理，根据结果控制排气扇的开关，以提高浴室内舒适度，实现智能化控制。实践证明，本设计具有操作简单、适用范围广、自动化程度高等特点。

关键词：智能浴室;STM32;温湿度传感器

物联网智能家居大行其道的今天，人们对家庭用电器产品的智能化、舒适化和方便的操作要求越来越高，从而使家用电器从追求简单的功能需求转为高质量，舒适度，智能化，健康管理化，人性化服务等多功能的产品需求。

浴室是家庭生活经常使用的地方，传统的浴室内的电器设施功能单一，其舒适度和安全性不能满足现代人们的需求。本文提出采用多传感器联合的方式，检测浴室内的温度、湿度、水汽含量、气压等参数，通过对环境参数融合处理，控制浴室内的环境，满足智能化和舒适度等的要求。[1]

1 总体设计思路

采用温湿度传感器检测室内的温度和湿度，采用压力传感器测试浴室内的气压值，然后通过传感器检测到的环境参数融合输出值智能控制排气扇的开关以减少淋浴过程的水汽含量，根据压力传感器的数值调节排气量的大小，以实现室内空气的流通功能。通过对上述的各种物理量的控制，来满足浴室内智能化控制和舒适度的要求。

2 系统工作原理

通过各种传感器对浴室内温湿度，水汽含量和气压的实时监测，获取浴室内的各种环境参数，并把数据传送到单片机中，单片机负责对各项环境参数融合处理，根据数据处理的结果控制排气扇的开关，从而达到浴室内舒适度的提高和智能化的控制。

图1 系统工作原理框图

图2 浴室智能除雾和排气控制系统实现原理图

3 硬件设计

系统硬件电路主要由STM32F407ZGT6单片机、SHT10数字温度传感器、LCD显示屏等器件组成。本文设计的数据采集检测系统[2]主要采集浴室中的温度、湿度、气压三种数据。其中电压需要经过A/D转换单元，实现由模拟信号到数字信号的转换，而温度的检测采用数字温度传感器SHT10，可直接输出二进制数据;转换成二进制的电压、电流和温度通过单片机进行数据的处理和结果的显示;整个数据检测部分以单片机为控制核心，通过单片机实现数据检测单元、A/D转换单元和显示单元间的协调工作。其中单片机为中心控制芯片，利用SHT10数字温度传感器来实现温湿度测试，TFT-LCD显示模块显示检测的结果。

4 软件设计

系统通电开始之后，完成对CPU主芯片模块的初始化、系统时钟的初始化，随后，对SHT10数字温度传感器模块﹑NPA表贴压力传感器模块及TFT-LCD液晶显示模块进行初始化操作。然后将各个I/O口传入的数据进行处理转换之后，使最终的结果在TFT-LCD屏上完整显示。系统将获得的数据与单片机设置阈值比较，若未超过设定阈值，重复检测刷新数据，若超过设定阈值，排气扇打开，警报灯光亮起，直至低于阈值。[3]系统软件总设计流程图3所示。

图3 系统软件总设计流程图

5 总结

本研究设计的基于多传感器的浴室智能除雾和排气控制系统，能够实时监测室内温度、湿度、气压值，并显示在液晶屏上。通过各传感器融合的数据智能判断浴室内环境状态并智能控制各执行机构改善浴室内的环境。能够设置舒适环境参数范围，超限报警提示，调节排气扇开关来调节室内气压等参数。通过实验得到的参数结果基本可以令人满意，基本上验证了该系统的可行性。

参考文献：

[1]王江红，胡湘娟，阳泳.基于STM32的温湿度监控系统设计[J].科技创新与应用，2016（02）：23.

[2]曹圆圆.基于STM32的温度测量系统[J].仪器仪表与分析监测，2010（01）：16-18.

[3]刘映宏.基于STM32的温湿度测量系统设计[J].电子技术与软件工程，2015（05）：104-105.

[4]劉火良，杨森.STM32库开发实战指南[M].机械工业出版社，2013.5.