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摘 要:目前现有的洒水车在洒水时,全靠人为操作与判断,这就使得大量的水资源被浪费,而且浪费人力物力。而我们设计的智能洒水车,只需要部分传感器检测,并且通过单片机控制使其变得智能化。经济上的投资虽然比普通洒水车高点,但大大减少了人力物力,并且起到节约水资源的作用。
关键词:智能;单片机;传感器;洒水车;
由西北民族大学电气工程学院"双E"项目资助(项目编号:20161827)
0引言
目前现有的洒水车在洒水时,需手动操作打开开关,不能随着温度和湿度高低变化自动调节喷水的大小;往水箱里抽水时,需要人为的等待水从顶端冒出时才断开开关,这样一来就会浪费许多水,而且很麻烦。并且可以自由切换模式,即自动模式或人工模式,即费人力,又耗资源。而我们所设计的智能洒水车,就解决了这些问题。经济上的投资虽然比普通洒水车高点,但大大减少了人力物力,并且起到节约水资源的作用。
基于智能化,什么时候洒水、洒水的多少完全由程序控制。首先用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其显示在液晶上,然后判断是否需要洒水,并且通过PWM调节洒水的大小。在往水箱里抽水,即将抽水完成时发出警报提示。再用粉尘传感器检测路边灰尘的大小,显示在液晶上,亮灯提示是否需要开启吸尘装置。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。
1智能洒水车的系统结构
1.1组成结构
该系统由控制器、时钟芯片模块、PM2.5传感器模块、温湿度传感器模块、稳压模块,液晶显示模块、按键模块。控制器由STM32单片机芯片为主控,温湿度传感器實时监测温度和湿度,时钟芯片用于定时,液晶用于显示工作状态。
系统控制结构框图如图(1)所示。
1.2 功能结构
基于智能化,什么时候洒水、洒水的多少完全由程序控制,使用各种传感器检测并将其数值显示在液晶上。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。具体功能如下:
(1) 用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其数值显示在液晶上,并根据温湿度的值,判断洒水量,从而节约了水资源并保护了道路和环境。
(2) 通过按键能够人工控制洒水量,也可以切换模式(人工模式或自动模式)。
(3) 用PM2.5粉尘传感器检测空气污染程度,根据污染程度,完成相应的智能操作。
1.3设计时考虑的主要问题
电路的稳定性:设计电路时,越简单越好,防止线路之间相互干扰,以造成短路等状况;
供电的可靠性:有些元器件所需要的电压都不相同,通过稳压模块稳出合适的电压;
电路的整洁性:模块化布置,并且密封性要好,防止抽水时溅出水滴落在电路上。
模型的美观性:该作品给不但在功能上要吸引人们兴趣,也要在外观上吸引人们的眼球。
2工作原理及性能分析
智能洒水车,将各种感器检测到的数据传送给主控STM32,再通过STM32控制从而实现各种功能。首先用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其显示在液晶上,然后判断是否需要洒水,并且通过PWM调节洒水的大小。在往水箱里抽水时,自制水位计将水位上升高度显示在液晶上,即将抽水完成时发出警报提示。再用粉尘传感器检测路边灰尘的大小,显示在液晶上,亮灯提示是否需要开启吸尘装置。通过使用按键可以直接切換人工模式或者自动模式。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。
智能洒水车尚处于起步阶段,目前市场还未有成熟产品,主要竞争对手是新型洒水车。
新型洒水车相比传统洒水车在效率和用水量上有了明显改善,但与智能洒水车相比,新型洒水车缺少了对路面等环境的检测能力,只能人为主观判断路面状况,且缺少自动调节水量等智能控制功能。
3结束语
随着全球环境的恶化,各国人民环保意识日益强烈,“节能减排、绿色环保”已是重中之重,此设计理论性与实用性相结合,具有便捷性、简约性、环保性,更具人性化,又是符合节能减排,必会受广大消费者的欢迎与接纳。而在全国各城市,洒水车普及数量很多,所有洒水车都有待在节能措施实施改进,因此应用前景很广。
参考文献:
[1]刘火良、杨森. STM32库开发实战指南[J].机械工业出版社,2014.4
[2]赵负图. 传感器集成电路手册(第二版)[M].化学工业出版社,2004.55~61
[3]马明建. 数据采集与处理技术[M].西安交通大学出版社.2005.9
[4]郭天祥. 新概念51单片机C语言教程[J].电子工业出版社,2009.01
[5]孙增圻. 系统分析与控制[M]. 清华大学出版社,1994
[6]谭浩强. C语言程序设计教程.清华大学出版社.2001
[7]苏厚和. 开关电源设计.电子工业出版社.2001
[8]肖玲妮、袁增贵.Protel 99SE 印刷电路板设计教程.清华大学出版社.2004
[9]王仲生.智能检测与控制技术.西北工业大学出版社.2002
[10]秦曾煌.电工学,上下册.高等教育出版社.1998
[11]余兵.PROTEL 99 SE 高级应用.电子工业出版社.2005
关键词:智能;单片机;传感器;洒水车;
由西北民族大学电气工程学院"双E"项目资助(项目编号:20161827)
0引言
目前现有的洒水车在洒水时,需手动操作打开开关,不能随着温度和湿度高低变化自动调节喷水的大小;往水箱里抽水时,需要人为的等待水从顶端冒出时才断开开关,这样一来就会浪费许多水,而且很麻烦。并且可以自由切换模式,即自动模式或人工模式,即费人力,又耗资源。而我们所设计的智能洒水车,就解决了这些问题。经济上的投资虽然比普通洒水车高点,但大大减少了人力物力,并且起到节约水资源的作用。
基于智能化,什么时候洒水、洒水的多少完全由程序控制。首先用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其显示在液晶上,然后判断是否需要洒水,并且通过PWM调节洒水的大小。在往水箱里抽水,即将抽水完成时发出警报提示。再用粉尘传感器检测路边灰尘的大小,显示在液晶上,亮灯提示是否需要开启吸尘装置。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。
1智能洒水车的系统结构
1.1组成结构
该系统由控制器、时钟芯片模块、PM2.5传感器模块、温湿度传感器模块、稳压模块,液晶显示模块、按键模块。控制器由STM32单片机芯片为主控,温湿度传感器實时监测温度和湿度,时钟芯片用于定时,液晶用于显示工作状态。
系统控制结构框图如图(1)所示。
1.2 功能结构
基于智能化,什么时候洒水、洒水的多少完全由程序控制,使用各种传感器检测并将其数值显示在液晶上。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。具体功能如下:
(1) 用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其数值显示在液晶上,并根据温湿度的值,判断洒水量,从而节约了水资源并保护了道路和环境。
(2) 通过按键能够人工控制洒水量,也可以切换模式(人工模式或自动模式)。
(3) 用PM2.5粉尘传感器检测空气污染程度,根据污染程度,完成相应的智能操作。
1.3设计时考虑的主要问题
电路的稳定性:设计电路时,越简单越好,防止线路之间相互干扰,以造成短路等状况;
供电的可靠性:有些元器件所需要的电压都不相同,通过稳压模块稳出合适的电压;
电路的整洁性:模块化布置,并且密封性要好,防止抽水时溅出水滴落在电路上。
模型的美观性:该作品给不但在功能上要吸引人们兴趣,也要在外观上吸引人们的眼球。
2工作原理及性能分析
智能洒水车,将各种感器检测到的数据传送给主控STM32,再通过STM32控制从而实现各种功能。首先用温湿度传感器检测空气中的温度和湿度,将其显示在液晶上,然后判断是否需要洒水,并且通过PWM调节洒水的大小。在往水箱里抽水时,自制水位计将水位上升高度显示在液晶上,即将抽水完成时发出警报提示。再用粉尘传感器检测路边灰尘的大小,显示在液晶上,亮灯提示是否需要开启吸尘装置。通过使用按键可以直接切換人工模式或者自动模式。这样的设计,既节省了水资源,又方便人们,并且提高了人们对智能化的追求与研究。
智能洒水车尚处于起步阶段,目前市场还未有成熟产品,主要竞争对手是新型洒水车。
新型洒水车相比传统洒水车在效率和用水量上有了明显改善,但与智能洒水车相比,新型洒水车缺少了对路面等环境的检测能力,只能人为主观判断路面状况,且缺少自动调节水量等智能控制功能。
3结束语
随着全球环境的恶化,各国人民环保意识日益强烈,“节能减排、绿色环保”已是重中之重,此设计理论性与实用性相结合,具有便捷性、简约性、环保性,更具人性化,又是符合节能减排,必会受广大消费者的欢迎与接纳。而在全国各城市,洒水车普及数量很多,所有洒水车都有待在节能措施实施改进,因此应用前景很广。
参考文献:
[1]刘火良、杨森. STM32库开发实战指南[J].机械工业出版社,2014.4
[2]赵负图. 传感器集成电路手册(第二版)[M].化学工业出版社,2004.55~61
[3]马明建. 数据采集与处理技术[M].西安交通大学出版社.2005.9
[4]郭天祥. 新概念51单片机C语言教程[J].电子工业出版社,2009.01
[5]孙增圻. 系统分析与控制[M]. 清华大学出版社,1994
[6]谭浩强. C语言程序设计教程.清华大学出版社.2001
[7]苏厚和. 开关电源设计.电子工业出版社.2001
[8]肖玲妮、袁增贵.Protel 99SE 印刷电路板设计教程.清华大学出版社.2004
[9]王仲生.智能检测与控制技术.西北工业大学出版社.2002
[10]秦曾煌.电工学,上下册.高等教育出版社.1998
[11]余兵.PROTEL 99 SE 高级应用.电子工业出版社.2005