卫生间作为现代生活中不可或缺的一部分,在人们的生活中起着极其重要的作用。特别是在生活节奏越来越快的现有环境中,对于工作压力大,时间紧迫的人来说,智能整体卫生间系统可以充分发挥其优越性:智能预约,省时,操作简单等。如今,智能家居的应用范围仍然很小,而卫生间还没有达到智能化。沐浴这个应该享受的东西总是很麻烦,所以智能整体卫生间的自动化管理是时代的需要。
1.我国智能化整体卫生间管理系统的研究现状
智能家居网络技术在20世纪末开始在中国逐步发展。在接下来的六七年时间里,相当数量的高端私人住宅和中档住宅小区可以实现一般意义上的简单智能控制和管理。2009年宽带网络的逐步普及为智能家居网络功能的完善提供了一定的条件。中国自主开发的制度比较成熟。2009年以来,我国进一步普及了智能家居网络系统,越来越多的智能家居产品开始进入普通居民家庭。智能家居在我国的应用并不普遍,其应用范围基本局限于智能电灯开关、智能电饭煲、智能插座插排等小件物品,远远达不到智能家居的综合。而智能整体卫生间的应用也仅限于个人高档酒店、桑拿房和学校等场所,且功能单一,效率低。如何解决人们洗澡时遇到的问题,提高智能整体卫生间的相关功能已成为当务之急。
2.系统设计思路
该系统分为遥控器和热水器和淋浴。通过无线通信,遥控终端确定热水器的温度和定时。当加热完成后,遥控器将发出信号提示该人洗澡。沐浴时,可以通过四个光电传感器非接触地调节水的温度和水流量。手在空中上下扫过,使淋浴中的水流量增加/减少;手在空中扫过,通过改变流出热水的热水的比例来实现水温上升/下降。非接触式操作的实现避免了当浴缸脏污,手柄和浴室时人们的手泡。人们还可以通过淋浴周围的RGB小灯的颜色直观地了解水温。当颜色从冷色变为暖色时,意味着温度逐渐升高,红色表示水温过高,促使人容易损伤皮肤。
3.系统工作原理
硬件部分:完成智能化整体卫生间管理系统的开发、设计和生产。包括非接触调节水温、水流部分、RGB彩色显示部分和液晶显示部分。该系统的控制核心是51系列单片机的数据处理和智能控制。无线通信单元使用NRF24L01无线数据传输模块传输数据。可实现水温和水流的非接触调节。在花上喷上RGB灯可以知道当前的水温,避免了洗澡时不知道具体水温的麻烦。
软件设计:系统软件设计,包括控制软件定时。控制端采用nRF24L01定时启动测点,控制水温,包括启动检测数据的传输。一旦检测到定时时间,整个系统将启动,当温度加热到指定水温时,控制端会发出提示音。整个过程平稳方便,大大节省了人们宝贵的时间。
4.系统实验数据分析
为了验证系统是否稳定可行,该团队进行了三次实验(无线遥控功能测试,非接触式调节功能测试和RGB小灯彩色显示水温测试)。在测试时,对每个实验进行三次实验,每组重复四次。确保系统每次都能正常工作。第一组实验的第一个实验,使用无线遥控器设置热水器在1/2/3分钟后开始工作,将水温加热到30/40/50摄氏度,遥控器提示后加热完成;第二组实验,分别使用非接触式手势上下调节,左右实现水流量和水温的低/中/高三个位置;在第三组实验中,当出水温度达到30-40 / 40-50摄氏度时,小灯为绿色/黄色,当温度高于50摄氏度时,灯为红色。在实验中,每个功能模块都能正常工作。
该系统试图解决人们洗澡时遇到的诸多问题,旨在实现智能家居的完善和浴室的自动化控制,为工作压力大、时间紧的人提供更省时、省力、人性化的洗澡体验。与目前市场上其它智能化浴室系统相比,具有功能齐全、自动化程度高、操作简单、性价比高等优点。随着时代的发展和成本的降低,整个浴室系统将不再是个人和个人的专利,也可以像智能手机一样进入普通人的家中。