基于HOLTEK单片机的智能浴室

殷杰

（重庆交通大学 重庆 400074）

摘 要：目前家居市场趋于智能化，人们对生活质量的需求普遍提高，同时由于生存压力和工作压力的增大，对于日常生活中的享受也有很大需求，对此我们的智能浴室完美地解决了这方面的需求，能够让你在一天的劳累后得到舒适的享受。

智能浴室以合泰单片机为核心实现浴室环境内各种数据的采集与控制。智能浴室系统具备待机、节能、工作三种模式，人体红外传感系统作为智能浴室系统工作模式的开关，该系统在浴室无人的情况下，控制模块自动停止，实现节能减排，迎合绿色环保的要求。出于人性化，加入了蓝牙系统，洗浴前可通过手机端提前设置浴室环境参数以及随时查看浴室当前环境状况。洗澡时能够和手机互联，不仅能听音乐，放松心情，同时能够接听电话，避免错过重要的电话。

考虑到现代人对浴室舒适度的要求，加入了环境监测系统，可根据喜好通过手机端调节浴室里的温度、湿度，带给你不一样的体验。同时包含智能报警系统，让家中老人、小孩使用浴室更加安全可靠。智能灯光花洒系统直观反应水温的同时带来了洗澡的乐趣。

关键词：合泰单片机；智能浴室；蓝牙系统；智能报警

一、作品简介

随着现代人生活质量的提高，对家居要求也在不断的提高，伴随着物联网产业的发展，智能家居领域更是被各大厂商重视。卫浴作为家居生活的重要部分，也随着物联网的发展有了新的功能、新的体验。

该款智能浴室基于单片机控制主要有如下功能：

1.蓝牙系统：能够在洗浴时和手机互联收听音乐，在有紧急电话的时候也能够接听电话。同时通过蓝牙模块将浴室中的湿度温度反馈到手机终端达到远程控制的效果。

2.人体红外传感系统 ：智能浴室系统开机后进入待机模式，接收到短信后进入节能模式，当用户进入到浴室内时，系统在红外感应模块的作用下进入工作模式。

3.智能灯光花洒系统：利用洗浴时水流的动力使迷你水流发电机产生电流，从而带动花洒内部LED彩色灯，环保又节能，让您的浴室充满色彩，通过温度感应仪，时刻提醒着洗浴者水温的变化。洗浴时呈现斑斓色彩，在洗去尘埃同时让人精神倍感舒爽。

4.浴室环境监测及调节：考虑到不同年龄层次对浴室环境要求不同的需要，设计了环境监测及调节系统。能监测浴室里的温度和湿度，可通过浴室环境系统与用户设定的最佳浴室环境值相比较来调节浴室内环境，从而让用户有一个最舒适的洗浴空间。

5.报警系统：洗浴时由于地面湿滑，特别是赤脚时。当用户在浴室内出现意外时可通过手动按键控制蓝牙模块，发出求救信号；同时蜂鸣器发出报警声，及时通知家人。

6.智能烘干系统：根据电吹风原理，移植到智能浴室内。当用户洗浴完毕后，可通过智能烘干按键，进而烘干身上讨厌的水滴，使身心更舒适。此外，可以通过智能烘干系统，快速将浴室内的积水及时风干，使浴室内始终保持干结状态。

该系统的创新性和实用性体现在以下几个方面：

1.采用HT66单片机作为主控芯片，系统规模小，低功耗，生产成本低。

2.采用蓝牙模块，实现近端控制，避免无聊的等待。

3.自动化程度较高，能有效节约用户时间，带来不一样的家具体验。

二、工作原理

智能浴室以单片机为中心控制，结合传感器，以及相应的调节设备实现对智能浴室的各项功能。智能浴室主要功能包括：人体红外传感系统、蓝牙系统及浴室环境调节、智能灯光花洒系统、报警系统、智能烘干 。现在就各个功能的实现具体介绍：

1. 人体红外传感系统

当用户进入浴室时，本系统利用红外传感器，将检查到的信号转换为电信号，进而发送给主控芯片MCU。通过MCU分析后传到指令到模式判断模块，控制模块进入工作模式。

2.蓝牙系统及浴室环境调节

此系统采用蓝牙模块与单片机连接，通过温度传感器，湿度传感器收集数据，通过蓝牙模块传送给手机，使手机显示浴室的温度与湿度；如果温度过低，可以通过手机蓝牙传送数据给单片机，将灯控开关打开加热，让室内温度升高。确保室内温度与湿度适合用户进入沐浴。

3.智能灯光花洒系统

利用DS18B20温度传感器对水温进行检测、采集数据。LED花洒在MCU的控制下，当水流温度低于29度时显示紫色，当水流温度在30度到39度之间时显示绿色，当水流温高于40度时显示红色 。此外，LED花洒合理利用水流动力，结合迷你水流发电机利用洗浴时水的动力产生电流，从而带动花洒内部彩色灯。

4.报警系统

用户若摔倒在浴室内出现事故，在有清醒意识的情况下可就近按键，直接通过蓝牙模块发送求救短信到亲人手机终端，及时通知家人。

5.智能烘干

根据电吹风原理，移植到智能浴室中。用户洗浴完后通过按键控制单片机，进而控制烘干系统将身上的水滴吹干。当用户身上的水滴被烘干后，浴室内的风扇依然转动，此时湿度传感器会采集数据传输给单片机，通过单片机处理和控制后，当湿度值低于某一值后将关闭风扇。

三、作品特色

1.人性化的设计使得该浴室系统与传统浴室有很大区别，基于都市人群快节奏繁忙生活的考虑，我们在浴室中加入了蓝牙系统，在享受舒适洗澡环境的同时，也能够听取音乐。更不会错过紧急电话，更符合了目前都市人的生活习惯。

2.智能化的设计使得该浴室不止是一个单独的智能家居执行端，更是一整套系统，考虑到了浴室中的一切。高集成化让智能化的实现更简单，智能LED灯光花洒让您的浴室充满色彩，只需要在手机终端操作或者是一个按钮就可以使浴室达到你所想要的环境。

3.经济实惠可实用性强也更有利于该作品应用于实际生活，相对于整体式智能家居来说，它使得一般收入的家庭也可以 享受到贵族般的体验，我们只需要在单片机的设计上添加一些实用性的程序，以及在外围添加一些检测电路和控制电路，就可以实现该智能浴室的核心内容。既实现了环保节能，同时也为用户达到了舒适便捷智能这一目标。

四、作品结构

本系统主要由硬件和软件结合而成，下面分别对其进行说明

1）硬件部分

智能浴室模型包括HT66F70AMCU芯片、电源、输入模块、数据采集模块、综合处理模块、红外感应、蓝牙发送和接收部分，具体硬件结构图如下：

综合处理模块包括取暖装置，它控制室内温度，温控装置它所控制的是水温，保证水温保持在一个恒定的水平，烘干装置则可以通过用户控制来开启，达到快速干燥身体的目的。蓝牙发送/接收模块主要用于将浴室内的温湿度值发送给手机终端，收听音乐、接听电话。

2）软件部分

1.数据采集模块流程

该系统运行流程

开机后，初始化输入输出模式，各模块与MCU串行传送初始化等。然后通过各类传感器采集数据，最后将采集到的数据经转换后，通过模 拟串口发送至MCU分析。当系统处于开机状态时，软件部分便一直这样循环执行下去。

2.控制模块流程

环境监测流程：

环境监测系统包括环境监测温度、湿度。系统启动后传感器开始不断采集数据，并与用户设定的初始值比较，然后对各种调节装置进行控制。

报警系统

用户在浴室出现意外时，通过手动按键控制MCU与蓝牙短信模块，系统自动发出鸣响，并将信息发送给家人。

智能烘干系统

用户洗完澡后，通过按浴室烘干鍵，智能烘干系统开启加热器和风扇自动风干浴室。h为采样值，当h>H时启动风扇、加热器。

3.模式判断子程序

三种工作模式：待机、节能、工作

开机进入待机模式，接收到指令/短信后进入节能模式，当用户进入浴室内通过红外感应系统进入工作模式。