一种基于i．MX RT1052的智能检测加湿装置制造方法及图纸

一种基于i．MX RT1052的智能检测加湿装置，包括下位机和客户端；下位机与客户端通过WiFi无线通讯技术实现数据的交互，达到数据的传输。此装置以基于Cortex‑M7架构的32位处理器i.MX RT1052为平台，通过传感器采集环境信息，将传感器采集到的信息通过数值及图表的形式显示在LCD液晶屏上，利用内部2D图形处理引擎PXP能够快速处理LCD显示图像，同时加湿器自主通过环境数值进行工作。本发明专利技术能够测量多种环境信息，并通过客户端实时观测室内的相关环境信息，能够根据采集的环境数据对周围湿度进行适应性调节，能够快速处理图像信息，中断响应时间短。

【技术实现步骤摘要】
一种基于i．MXRT1052的智能检测加湿装置
本专利技术属于环境监测领域，具体涉及一种基于i.MXRT1052的智能检测加湿装置。
技术介绍
目前市场上加湿器普遍结构为：雾化装置、水箱以及控制模块，雾化装置位于水箱下方，控制模块位于雾化装置下方，雾化装置与电源相连接。普通加湿器具有的功能单一化，不能根据环境的湿度自动开关加湿器，需借助人工方式，一旦打开加湿器就必须人为关闭电源，否则会一直开启因此造成大量资源浪费。传统的单片机温度控制系统所存在的不足是：单片机中断响应慢，处理图像信息时间长，支持LCD液晶显示分辨率低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，基于南京工程学院科技创新基金项目（项目编号：TB201904034）以及南京工程学院挑战杯基金项目（项目编号：TP20180009，TZ20190029），提供一种基于i.MXRT1052的智能检测加湿装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于i.MXRT1052的智能检测加湿装置，其特征在于，包括：下位机和客户端，所述下位机与客户端通过WiFi无线通讯技术实现数据的交互，下位机用于采集周围环境温湿度及可燃气体浓度，并将数据发送至客户端，同时下位机接收来自客户端的控制信息，根据控制信息对周围湿度进行调节，并显示采集到的环境数据。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：进一步地，所述下位机包括i.MXRT1052中央处理器、传感器模块、LCD显示模块、WiFi通讯模块和执行模块；所述处理器用于响应并处理接收传感器模块的测量数据，并将处理后的数据发送至WiFi通讯模块，处理器的供电通过外部直流12V电源输入，随后通过降压电路将12V转为5V，降压电路输出接至DCDC开关稳压器输入，将电压转为3.3V，稳压器的输出与处理器的电源输入相连；所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和烟雾气体传感器，温湿度传感器与处理器IO口相连，烟雾气体传感器与处理器ADC转换管脚连接；所述LCD显示模块包括LCD液晶屏、eLCDIF液晶控制器和GT9157触控芯片，LCD液晶屏与处理器内部的eLCDIF液晶控制器和GT9157触控芯片相连，GT9157触控芯片通过I2C双向二线制同步串行总线与处理器连接；所述WiFi通讯模块包括ESP8266芯片和天线，将从传感器模块采集到的数据打包传输至客户端，同时接收来自客户端的控制信息，WiFi通讯模块通过SPI串行外设接口与处理器连接；所述执行模块包括MOS管开关电路、加湿器和蜂鸣器，降压电路输出接至MOS管开关电路电源输入端口，由处理器输出的控制信号输入至MOS管开关电路的信号控制端口，MOS管开关电路的输出与加湿器的电源端口相连。进一步地，所述LCD液晶屏用于显示欢迎界面、控制菜单、加湿器的工作状态及传感器模块检测的数据，以数据和图标的形式显示在屏幕上；eLCDIF液晶控制器用于驱动LCD液晶屏，该控制器集成于i.MXRT1052中，控制LCD液晶屏显示的内容，eLCDIF液晶控制器利用i.MXRT1052内部的2D图形处理引擎PXP，在将图像数据发送到LCD液晶屏之前对图像首先进行缓冲处理，对基于SRAM的系统进行优化；GT9157触控芯片用于接收LCD液晶屏上的触摸信号，当手指触摸LCD液晶屏时，GT9157触控芯片检测触摸位置，并通过I2C总线对处理器发送中断信号，指示有触摸信号的到来，并将触电位置信息发送至处理器。进一步地，所述MOS管开关电路由74HC00四通道两输入与非门、光耦U4、L6385D电桥驱动器和增强型NMOS组成；74HC00的输入端口IN1A、IN1B接至处理器的IO口，IN1A、IN1B分别连接74HC00的输入端1、5，外部PWM输入端IN_PWM分别连接处理器的PWM波形输出口和光耦U4输入端，光耦U4的输出端连接74HC00的PWM输入端2、4，光耦U4用于信号与电源之间的隔离，使信号不失真；74HC00的3端和11端输出连接一L6385D电桥驱动器的输入端，该L6385D的HVG和LVG端分别连接由限流电阻R1、稳压管D1和限流电阻R6、稳压管D3组成的保护电路，保护电路用于保护与隔离，电路中分别串入限流电阻R1和R6，当电流过大时，稳压管D1、D3击穿断开电路，当稳压管击穿后电流不超过允许值时，可以长期处于击穿状态并不会损坏；两个保护电路的输出分别连接增强型NMOS管Q1、Q3的栅极，场效应管Q1的漏极连接12V直流电源，源极连接L6385D输出端口OUT1A；场效应管Q3的漏极连接输出端口OUT1A，源极接地；74HC00的6端和8端输出连接另一L6385D电桥驱动器的输入端，该L6385D的HVG和LVG端分别连接由限流电阻R2、稳压管D2和限流电阻R7、稳压管D4组成的保护电路，当电流过大时，稳压管D2、D4击穿断开电路；两个保护电路的输出分别连接增强型NMOS管Q2、Q4的栅极，场效应管Q2的漏极连接L6385D输出端口OUT1B，源极接地；场效应管Q4的漏极连接12V直流电源，源极连接输出端口OUT1B；当L6385D的HVG管脚输出高电平时，场效应管Q1栅极和源极之间电压大于导通电压，场效应管Q1导通；同时，L6385D的LVG管脚输出低电平，场效应管Q3栅极和源极之间电压小于导通电压，场效应管Q3截止；另一端场效应管Q4截止，Q2导通，使得VCC_12V、Q1、Q2和GND之间形成回路，L6385D的输出端OUT1A和OUT1B间产生电压差，使加湿器得电工作。进一步地，所述下位机工作流程如下：下位机通电对各个外设进行初始化后，首先处理器从内部Flash中读取客户端设定的湿度阈值存入变量中，通过各个传感器采集当前环境信息，判断当前湿度是否低于阈值，如否，则MOS管开关电路输入端保持初始状态，场效应管Q1、Q3截止，加湿器不工作；如果低于阈值，则处理器向MOS管开关电路输入端输出高电平，使场效应管Q1、Q3导通，加湿器开始工作；LCD液晶屏进行刷新，显示最新采集数据；判断下位机是否已经连上客户端，若未连接，则下位机不向客户端发送信息；若已连接，则通过WiFi通讯模块向客户端发送数据包，同时判断是否接收到来自客户端的应答信号；若未收到应答信号，则重新发送数据包，系统继续进入检测环境、判断环境湿度是否低于阈值以及刷新LCD的正常运行状态，运行完一遍后判断离上一次上传数据包时间间隔是否达到5s，若达到，则判断与客户端的连接断开，需要重新连接；若未超过，则重新判断是否收到应答信号，进入循环直至收到或者超时跳出循环；若收到应答信号，则判断客户端是否有新数据下发，如果收到，则发送应答信号；若未收到，则不发送；监测烟雾传感器是否检测到可燃气体，若检测到，则同时通过蜂鸣器持续发出提示音和向客户端发送报警信号进行通知，直到人为手动切断报警信号；判断设定的湿度阈值是否有改变，若有改变，则处理器将新的湿度阈值存入Flash；若无更新，则再次采集环境信息进行循环工作。进一步地，所述客户端能够实时显示传感器模块测得的环境数据、系统的工作状态、用户的操作日志，以及设置加湿器工作的湿度阈值，显示系统所有控制器的运行状态，并提供操作界面，以进行远程控制；下位机使用WiFi通讯模块通过自定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于i．MX RT1052的智能检测加湿装置，其特征在于，包括：下位机和客户端，所述下位机与客户端通过WiFi无线通讯技术实现数据的交互，下位机用于采集周围环境温湿度及可燃气体浓度，并将数据发送至客户端，同时下位机接收来自客户端的控制信息，根据控制信息对周围湿度进行调节，并显示采集到的环境数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于i．MXRT1052的智能检测加湿装置，其特征在于，包括：下位机和客户端，所述下位机与客户端通过WiFi无线通讯技术实现数据的交互，下位机用于采集周围环境温湿度及可燃气体浓度，并将数据发送至客户端，同时下位机接收来自客户端的控制信息，根据控制信息对周围湿度进行调节，并显示采集到的环境数据。2.如权利要求1所述的一种基于i．MXRT1052的智能检测加湿装置，其特征在于：所述下位机包括i.MXRT1052中央处理器、传感器模块、LCD显示模块、WiFi通讯模块和执行模块；所述处理器用于响应并处理接收传感器模块的测量数据，并将处理后的数据发送至WiFi通讯模块，处理器的供电通过外部直流12V电源输入，随后通过降压电路将12V转为5V，降压电路输出接至DCDC开关稳压器输入，将电压转为3.3V，稳压器的输出与处理器的电源输入相连；所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和烟雾气体传感器，温湿度传感器与处理器IO口相连，烟雾气体传感器与处理器ADC转换管脚连接；所述LCD显示模块包括LCD液晶屏、eLCDIF液晶控制器和GT9157触控芯片，LCD液晶屏与处理器内部的eLCDIF液晶控制器和GT9157触控芯片相连，GT9157触控芯片通过I2C双向二线制同步串行总线与处理器连接；所述WiFi通讯模块包括ESP8266芯片和天线，将从传感器模块采集到的数据打包传输至客户端，同时接收来自客户端的控制信息，WiFi通讯模块通过SPI串行外设接口与处理器连接；所述执行模块包括MOS管开关电路、加湿器和蜂鸣器，降压电路输出接至MOS管开关电路电源输入端口，由处理器输出的控制信号输入至MOS管开关电路的信号控制端口，MOS管开关电路的输出与加湿器的电源端口相连。3.如权利要求2所述的一种基于i．MXRT1052的智能检测加湿装置，其特征在于：所述LCD液晶屏用于显示欢迎界面、控制菜单、加湿器的工作状态及传感器模块检测的数据，以数据和图标的形式显示在屏幕上；eLCDIF液晶控制器用于驱动LCD液晶屏，该控制器集成于i.MXRT1052中，控制LCD液晶屏显示的内容，eLCDIF液晶控制器利用i.MXRT1052内部的2D图形处理引擎PXP，在将图像数据发送到LCD液晶屏之前对图像首先进行缓冲处理，对基于SRAM的系统进行优化；GT9157触控芯片用于接收LCD液晶屏上的触摸信号，当手指触摸LCD液晶屏时，GT9157触控芯片检测触摸位置，并通过I2C总线对处理器发送中断信号，指示有触摸信号的到来，并将触电位置信息发送至处理器。4.如权利要求2所述的一种基于i．MXRT1052的智能检测加湿装置，其特征在于：所述MOS管开关电路由74HC00四通道两输入与非门、光耦U4、L6385D电桥驱动器和增强型NMOS组成；74HC00的输入端口IN1A、IN1B接至处理器的IO口，IN1A、IN1B分别连接74HC00的输入端1、5，外部PWM输入端IN_PWM分别连接处理器的PWM波形输出口和光耦U4输入端，光耦U4的输出端连接74HC00的PWM输入端2、4，光耦U4用于信号与电源之间的隔离，使信号不失真；74HC00的3端和11端输出连接一L6385D电桥驱动器的输入端，该L6385D的HVG和LVG端分别连接由限流电阻R1、稳压管D1和限流电阻R6、稳压管D3组成的保护电路，保护电路用于保护与隔离，电路中分别串入限流电阻R1和R6，当电流过大时，稳压管D1、D3击穿断开电路，当稳压管击穿后电流不超过允许值时，可以长期处于击穿状态并不会损坏；两个保护电路的输出分别连接增强型NMOS管Q1、Q3的栅极，场效应管Q1的漏极连接12V直流电源，源极连接L6385D输出端口OUT1A；场效应管Q3的漏极连接输出端口OUT1A，源极接地；74HC00的6端和8端输出连接另一L6385D电桥驱动器的输入端，该L6385D的HVG和LVG端分别连接由限流电阻R2、稳压管D2和限流电阻R7、稳压管D4组成的保护电路，当电流过大时，稳压管D2、D4击穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊彬，贺晨煜，黄彧，苗润怡，杨亿，陈子洋，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32