超声波雾化器设计

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超声波雾化器设计

超声波雾化器设计

超声波雾化器设计超声波雾化器主要由振动器、液体喷嘴、压电陶瓷和电子控制器等组成。

振动器是超声波发生器,能够将电能转化为机械振动。

液体喷嘴是将待雾化的液体通过超声波振动转化为雾状物的部件。

压电陶瓷是超声波雾化器的关键部件,它能够将电能转化为机械振动,并将振动传递给液体。

超声波雾化器的工作原理是利用超声波振动产生液体的微小颗粒,形成雾状物。

当电流通过压电陶瓷时,它会引发压电效应,使陶瓷振动。

振动的压电陶瓷会传递给液体,产生驱动力。

液体通过喷嘴喷出,并在振动的作用下,形成微小颗粒,最终形成雾状物。

控制器用来控制超声波发生器的频率和强度,以达到所需的雾化效果。

1.振动器的选择:振动器的选择应该考虑到振动频率和功率的要求。

通常,振动频率在1-5MHz之间,功率在1-100W之间。

常用的振动器有压电陶瓷和压电膜两种。

2.喷嘴的设计:喷嘴的设计应该考虑到液体的流动性和喷射效果。

喷嘴的形状和大小会对雾化效果产生影响。

3.控制器的设计:控制器应该能够调节超声波发生器的频率和强度,以满足不同颗粒大小和雾化效果的要求。

控制器还需要具备稳定性和可靠性。

4.系统的封闭性:由于雾化液体可能带有微小颗粒或微生物,所以超声波雾化器的系统需要具备封闭性,以防止外界的污染。

在实际设计中,可以采用CAD软件对超声波雾化器进行模拟和优化。

通过模拟和优化,可以得到最优的设计参数,提高雾化效果和工作稳定性。

总之,超声波雾化器是一种利用超声波技术将液体转变成雾状物的设备。

通过合理的设计和优化,可以获得高效、稳定的雾化效果。

超声波雾化器在医学、工业和家用领域都有广泛的应用前景。

超声波雾化器电子技术课程设计辽宁工大

超声波雾化器电子技术课程设计辽宁工大

课程设计名称:电子技术课程设计题目:盆景超声波雾化器设计学期:2014-2015学年第2学期专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:课程设计成绩评定表目录1.综述 12.方案论证 23.电路设计23.1电源转换模块电路 2 3.1.1变压器部分 3 3.1.2整流电路部分 43.1.3滤波电路部分的设计 5 3.1.4稳压电路的设计 6 3.2振荡电路的设计73.3雾化系统和水位监测系统94.电路总体结构设计125.仿真效果图136.结论147.性价比148.心得体会149.参考文献15课程设计任务书一、设计题目盆景超声波雾化器的设计二、设计功能设计一款适用于山水盆景配套用的能够产生云雾缭绕效果的并且由电源电路、水位监测电路和振荡电路组成的超声波雾化器。

三、设计计划电子技术课程设计共1周。

第1天:选题,查资料;第2天:方案分析比较,确定设计方案;第3~4天:电路原理设计与电路仿真;第5天:编写整理设计说明书,并提交设计结果。

四、设计要求1. 电源经降压实现36V以下直流为水位控制和振荡器提供工作电压;2. 设计方案要有比较环节;3. 振荡器驱动的超声波换能器采用加热器专用电压式超声波雾化头(晶振)。

选定频率1.65MHz。

4. 用绘图软件绘制原理图。

指导教师:谢国民时间:2015年7月6日摘要本次课程设计主要目的是超声波雾化器的设计,该设计主要分为三大部分:第一是,对220V交流电向36V以下直流电源的转化电路的设计。

对于该部分,通过以前对电源电路的学习和了解,设计了能够实现电源转换的电路;第二是,振荡电路的设计,该部分主要是以将直流电转化成能够为超声波雾化装置提供振荡频率的石英晶体正弦波振荡电路的设计;第三部分则是对超声波雾化系统的设计,该部分主要以加热雾化头断电系统的设计。

通过对这三部分的设计真正实现超声波雾化器系统的设计。

从而使用该系统实现盆景超声波雾化器的设计。

关键词:超声波雾化器;电源转换电路;振荡电路;辽宁工程技术大学电子技术课程设计1、综述本课程设计的超声波雾化系统是能够实现让盆景产生云雾缭绕效果的系统。

超声波雾化器

超声波雾化器

超声波雾化器摘要在日常生活中雾化器得到了广泛的应用,但是现有的雾化器都需要手工控制开启和关闭并且不具备对室内空气温湿度的监测,人们在使用过程中存在过度加湿和干烧的问题,不仅给室内空气舒适度造成负面影响并且还存在安全隐患。

因此开发设计一种价格低廉、功耗低、具有自动控制功能的雾化器显得尤为必要。

本设计采用智能控制,以AT80S51单片机为核心,外接辅助电路,通过实现加湿器的防干烧、声光报警、智能开启和关闭以及室内温湿度的显示功能基本实现雾化器的智能化。

关键词:单片机;智能;雾化器;相对湿度;传感器;目录第1章绪论 (5)1.1概况 (5)1.2本文研究内容 (4)第2章 CPU最小系统设计 (5)2.1总体设计方案 (6)2.2CPU的选择 (6)2.3数据存储器扩展 (7)2.4复位电路设计 (8)2.5时钟电路设计 (8)2.6CPU最小系统图 (9)第3章输入输出接口电路设计 (10)3.1传感器的选择 (10)3.2检测接口电路设计 (10)3.2.1 A/D转换器选择 (10)3.2.2 模拟量检测接口电路图 (11)3.3输出接口电路设计 (11)3.4人机对话接口电路设计 (12)第4章系统设计与分析 (15)4.1系统原理图 (15)4.2系统原理综述 (15)文献 (17)第1章绪论1.1概况用途功能:超声波加湿器是采用超声波高频振荡的原理,将水雾化为一至五微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的。

现状:现有生产五个系列的产品,其基本单元均为组合或者说集成式超声波雾化器,其整体还有电源系统、供水系统、水雾输送系统等,另根据不同的使用场所、不同形式、不同要求设计的不锈钢机体,组装为不同的超声波工业加湿设备。

现有生产五个系列的产品,所具有的差别主要是在应用领域不同、控制方式不同、雾化量不同等几个方面。

首先,应用领域五个系列多种领域;其次;每个领域有侧重不同的控制方式;第三,每个场所有不同的加湿量。

RW100型超声波雾化器的设计

RW100型超声波雾化器的设计
增加继电器K4的目的是确保在需 要切断超声波发射器电路时,能够可 靠的切断,毕竟单纯靠NM1 来切断, 还是存在一定的隐患。
图4 软件流程图 对于是否有水的检测,超声波
驱动电路部分已经可以通过水位检测 电路直接切断电路的工作,但为了让 控制板能够知道当前的状态,所以我 们通过三极管N3 搭成了一个检测电 路,当没水的时候,M C Μ 检测到的 电平是高电平,有水的时候检测到的 是低电平。
Applications
应用设计 59
置入功能的减法计数器、波特率选择 器、多个预分频器和其他组合逻辑组 成(见图3)。
预分频器是一个循环计数器, 每计满一次输出一个时钟宽度的高脉 冲,该脉冲用于使能减法计数器的计 数。为了适应不同的波特率,设置了 多个分频系数不同的预分频器,由波 特率选择器根据波特率设置选择对应 的预分频器输出作为减法计数器的使 能信号。每个预分频器的分频系数设 计为:在其对应的波特率下,每比特 数据的持续时间内产生16个高脉冲, 使减法计数器计数16次。这样做是为 了在起始位的前1/16部分就转换到发 送状态,不影响起始位本身的正常发 送。
2)功率三极管要选择耐压和电 流都满足要求的,并且使用时要注意 散热,一般来说需要选择耐压100V以 上,电流3A以上的管子,且使用时必 须有适当的散热。还需要特别注意的 是,三极管必须选择高频三极管,截 止频率要达到100MHz才行。
当然,也可以选择两个功率三极
· 2018年8月 · 今日电子
装的电阻。 2、控制电路 雾化器功能比较简单,为了实现
良好的用户界面,我们使用了触摸按 键,并且增加了4个L E D来指示。同 时,为了控制雾化器的功率,使用了 MOSFET来控制电源,采用PWM进行 功率的控制。此外,为了保证能够可 靠切断超声波驱动电路,增加了继电 器。电路原理如图3所示。

超声波雾化器设计

超声波雾化器设计

超声波雾化器设计卢少权【摘要】超声波雾化器是采用了一个核心零件,雾化片(压电陶瓷),给雾化片一个正弦曲线的信号(频率行业普遍使用1.7MHz,2.4MHz,3.0MHz),使得雾化片对水产生一个高频振动波,致使水里有很多微小气泡核迅速生长和崩塌,瞬间产生高温高压的能量,这种现象被称之为"空化作用",超声波雾化,正是利用这种空化作用使得水分子团脱离分子之间的作用力,即分子键,而达到了雾气的颗粒直径范畴,水被雾化.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)027【总页数】2页(P115-116)【关键词】超声波;雾化;空化作用【作者】卢少权【作者单位】中山泰坦工艺品有限公司,广东中山 528445【正文语种】中文超声波雾化器的核心动力就是超声波在液体中会发生空化作用,所谓空化作用是指液体中本身存在的微小气泡核,在超声波的作用下不断生长并到达一定数量级以后发生塌崩,在液体中产生的高温、高压和激震波等作用,大肆破坏水分子与水分子之间的分子键作用力,使得水以小分子团方式脱离出来,这就是超声波雾化的整个过程。

影响超声波空化作用的因素:超声波空化作用的强弱与声学参数以及液体的物理化学性质有关。

具体包括以下几个方面:a.超声波强度。

超声波强度指单位面积上的超声功率,空化作用的产生大小与超声波强度有关。

对于一般液体超声波强度增加时,空化作用强度也随之增大,但达到一定数值后,空化会趋于饱和,此时再增加超声波强度则会产生大量无用气泡,从而增加了散射衰减,降低了空化强度。

b.超声波频率。

超声波频率越低,在液体中产生空化作用就越容易。

也就是说要引起空化,频率愈高,所需要的声强愈大,空化作用是随着频率的升高而降低的。

c.液体的表面张力与黏滞系数。

液体的表面张力越大,空化强度越高,越不易于产生空化作用。

黏滞系数大的液体难以产生空化泡,而且传播过程中损失也大,因此同样不易产生空化作用。

超声雾化器理论设计

超声雾化器理论设计

超声雾化器设计及实验研究3.1 引言超声雾化器的主要作用是将供液装置提供的雾化液雾化,以满足各种不同的应用。

常见的雾化方式有喷嘴机械雾化和压电超声雾化两种。

传统的机械式雾化方法分为压力喷射式雾化和转杯高速旋转雾化。

压力喷射式雾化是雾化液在雾化器压力作用下具备一定动能,在高速旋转中喷出喷孔,在离心力、喷孔反作用力等力作用下,克服雾化液的表面张力和粘性力,碎裂成雾粒;转杯高速旋转雾化是雾化液以细流经管道进入安装在空心轴上的雾化转杯内,在高速旋转雾化杯的离心力作用下,紧贴在雾化杯壁面,形成的液膜随着转杯高速旋转,并不断向杯口移动直至甩出裂解成细小的成曲线运动的雾粒。

压电超声雾化有低频大功率超声雾化和高频微细雾化。

解释超声雾化机理的理论主要有表面张力波理论和微激波理论。

高频超声微细雾化在空气雾化加湿、超声雾化美容、药剂雾化吸入治疗等领域应用广泛。

低频大功率超声雾化主要应用在生物与农业工程中、设施农业植物盆栽培养方面,应用范围仍在不断扩展。

低频大功率超声雾化不仅具有汽雾分布均匀,汽雾粒径小,雾化液速度低等高频超声雾化器的优点,而且雾化量较大,雾粒初速度高等机械压力喷嘴的优点,比较适合精密超精密磨削的冷却应用。

低频超声雾化器的动力由夹心式大功率压电超声换能器提供,其设计基于声波在弹性介质中的一维传播理论及相关设计理论并结合有限元分析,确定超声雾化器的结构参数。

根据纳米汽雾聚焦超声冷却系统的要求,超声雾化器采用了二次雾化技术,以进一步细化雾粒。

超声雾化器的雾化性能试验主要包括最大汽雾流量,汽雾粒径等。

汽雾的雾粒粒径之间是不同的,一般用雾粒的平均粒径来表示,设想一个液滴尺寸完全均匀一致的喷雾场以代替实际不均匀的喷雾场,这个假想的均匀喷雾场的液滴直径称为平均直径[55]。

几种不同的平均粒径表示方法应用领域如表3-1所示。

表3-1 平均粒径表示方法应用领域平均粒径类型长度表面积体积索特粒径公式maxminmaxmin10DDDDDdNDdN=⎰⎰maxminmaxmin1/2220DDDDD dNDdN⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭⎰⎰maxminmaxmin1/3330DDDDD dNDdN⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭⎰⎰maxminmaxmin3322DDDDD dNDD dN=⎰⎰用途比较表面控制流体流动质量运输,燃烧反应超声雾化器的设计,及对设计的超声雾化器的阻抗特性、振动特性、雾化性能(粒径、最大流量等)等雾化器性能的实验研究,得到谐振频率、输入功率及其它相关参数对雾化性能的影响,为纳米汽雾聚焦超声冷却系统的研制奠定基础。

工业工程毕业设计超声波雾化器的生产计划与控制研究

工业工程毕业设计超声波雾化器的生产计划与控制研究

工业工程毕业设计超声波雾化器的生产计划与控制研究1. 引言超声波雾化器是一种常见的喷雾设备,广泛应用于医药、食品、化工等领域。

其优势在于能够将液体转化为微小的颗粒,形成雾状物质。

然而,在制造过程中,需要考虑到生产计划和控制策略,以确保产品质量和生产效率。

本文将重点研究工业工程毕业设计超声波雾化器的生产计划与控制。

2. 超声波雾化器生产计划超声波雾化器的生产计划需要考虑到以下几个方面:2.1 资源准备在制定生产计划之前,需要充分准备生产所需的资源,包括设备、原材料、人力资源等。

对于超声波雾化器的生产来说,需要确保设备处于良好的工作状态,同时准备足够的原材料,并组织合适的人力资源。

2.2 生产调度生产调度是制定生产计划的关键。

在制定超声波雾化器的生产计划时,需要考虑到设备的利用率、生产能力、订单需求等因素。

通过合理的生产调度,可以提高生产效率,降低生产成本。

2.3 生产排程生产排程是将生产任务分配给具体的生产资源,并确定各个任务的执行顺序的过程。

在超声波雾化器的生产中,需要根据不同产品的需求和设备的可用性,进行合理的生产排程。

通过合理的生产排程,可以提高生产效率,减少资源浪费。

2.4 库存管理超声波雾化器的生产需要涉及到原材料的采购和成品的储存。

在生产计划中,需要合理控制原材料的采购数量,以避免库存过高或过低的情况。

同时,在生产过程中,需要及时储存和管理成品,以确保产品质量和供应链的畅通。

3. 超声波雾化器生产控制超声波雾化器的生产控制是为了确保产品质量和生产效率而进行的管理和监控。

以下是几个重要的生产控制策略:3.1 质量控制在超声波雾化器的生产过程中,需要严格控制产品的质量。

通过建立质量控制体系,包括质量检验、质量监控等环节,以确保产品质量符合要求。

3.2 过程优化通过对生产过程进行优化,可以提高生产效率和产品质量。

具体来说,可以通过优化设备的工艺参数、改进工艺流程等方式,提高生产效率,减少资源消耗。

《基于超声雾化的空气净化器原理样机设计》范文

《基于超声雾化的空气净化器原理样机设计》范文

《基于超声雾化的空气净化器原理样机设计》篇一一、引言随着现代工业的快速发展和城市化进程的加速,空气质量问题日益严重,人们对空气净化的需求也日益增长。

超声雾化技术作为一种新型的空气净化技术,具有高效、节能、环保等优点,因此,基于超声雾化的空气净化器原理样机设计成为了当前研究的热点。

本文将详细介绍基于超声雾化的空气净化器原理样机设计,以期为相关研究和应用提供参考。

二、超声雾化技术原理超声雾化技术是利用高频超声波振动将液体破碎成微小颗粒,形成雾状分散在空气中。

这种技术具有以下优点:1. 高效性:超声波的振动能量能够将液体迅速破碎成微小颗粒,提高了雾化的效率。

2. 环保性:与传统的雾化方式相比,超声雾化技术无需加热,减少了能源消耗和环境污染。

3. 适用性广:超声雾化技术可以应用于各种类型的空气净化器,提高净化效果。

三、空气净化器原理样机设计基于超声雾化技术的空气净化器原理样机设计主要包括以下几个部分:1. 超声波发生器:产生高频超声波,驱动雾化器工作。

2. 雾化器:利用超声波振动将液体破碎成微小颗粒,形成雾状。

3. 进风系统:将室外空气吸入净化器内部。

4. 过滤系统:包括初效过滤、中效过滤和高效过滤等多个阶段,去除空气中的颗粒物、细菌、病毒等污染物。

5. 控制系统:对超声波发生器、雾化器、进风系统、过滤系统等部分进行控制,实现自动化运行。

四、样机设计流程1. 需求分析:根据市场需求和用户需求,确定空气净化器的功能、性能指标等。

2. 方案设计:根据需求分析结果,设计空气净化器的整体方案,包括超声波发生器、雾化器、进风系统、过滤系统等部分的选型和布局。

3. 制作样机:按照方案设计结果,制作空气净化器原理样机。

4. 测试与优化:对样机进行性能测试,根据测试结果对样机进行优化,提高其性能和稳定性。

5. 完善与定型:根据测试和优化结果,完善样机设计,确定最终的产品定型。

五、样机性能评价样机性能评价主要包括以下几个方面:1. 净化效果:通过实验测试样机对颗粒物、细菌、病毒等污染物的去除效果。

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物理与电子工程学院《单片机》课程设计报告书设计题目:超声波雾化器设计专业:自动化班级: 14接本****:**学号: ***************:***2014年11 月16 日物理与电子工程学院XXXX级本科课程设计物理与电子工程学院课程设计任务书专业:自动化班级: 2014接本摘要提出一种基于单片机的超声波雾化器的智能控制系统。

该系统选用AT89S52为控制器,其中超声渡雾化器为系统核心器件,可实现室内空气迅速升温、增湿,净化空气。

实际运行情况表明,该系统具有温湿度实时显示及设定功能、无需人工干预温湿度自动调节,能实现自动进水、排水等众多功能。

系统控制简便快捷,抗干扰能力强,具有十分广阔的市场前景。

关键词:超声波雾化器;单片机;智能控制目录1. 引言 (2)2. 课程设计的目的 (3)3 .分类和用途 (3)4.相关文献和书目 (3)5. 相关工具和软件的准备 (3)6 .说明 (4)7. 注意事项 (4)8. 特别提醒 (4)9 .单片机的选用 (5)10.系统结构及工作原理 (5)11.硬件电路设计 (6)12 .软件设计 (7)13. 运行情况 (8)14. 结语 (9)15.总结 (9)16 .附录 (10)引言冬天来临,如何营造一个舒适温暖的洗浴环境成了人们普遍关注的问题;在某些气候干燥的地区,保持室内湿度也是一个大问题。

目前,市场上也有很多种类的加温加湿产品,但是这些产品在不同程度上存在着一些不足:(1)相对北方而言,南方无集中供暖设备,进入浴室洗浴之前人们普遍使用的如浴霸、壁挂式热吹风机等产品,而使用浴霸加热,并不能从根本上提高室内空气环境的温度。

并且该产品存在辐射,光线太强等缺点,长期处于该环境下,容易引起头晕目眩、失眠、食欲不振等现象。

(2)根据调查,空气干燥,空气中悬浮物、粉尘过多易于病菌的迅速传播,处于这种环境中,人们易感冒、皮肤过敏,肌体免疫力下降,同时体内水分也加速流失,皮肤显得很干燥。

目前市面上的产品多为单纯的加湿器,不能同时解决加温加湿问题。

基于此,采用超声波加湿器处理热水将会是一个有效的办法,由于水的比热相当大而空气比热很小,用较少的水与空气进行热交换就可以使较多量多的空气升温,对调节气温起着巨大的作用。

而且超声波加湿器加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高,节能、省电。

为此笔者设计了一种基于超声波雾化器的智能控制系统,该系统是在基于快速节能的前提下,实现室内环境快速加温加湿,且具有保温保湿的作用1 课程设计的目的超声波雾化器利用电子高频震荡(振荡频率为1.7MHz 或2.4MHz,超过人的听觉范围,该电子振荡对人体及动物绝无伤害),通过陶瓷雾化片的高频谐振,将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾,不需加热或添加任何化学试剂。

与加热雾化方式比较,能源节省了90%。

另外在雾化过程中将释放大量的负离子,其与空气中漂浮的烟雾、粉尘等产生静电式反应,使其沉淀,同时还能有效去除甲醛、一氧化碳、细菌等有害物质,使空气得到净化。

2 分类和用途超声波雾化器采用高效集成电路,超小型一体化的独特结构设计,重要部件采用高品质的雾化片。

加湿器、熏香器、美容机、消毒机、浴缸造雾机、盆景、工艺品的广泛用途。

超声波雾化器系列产品,从单喷头到多喷头、从不稳定的法兰安装结构式到高性能的投入式、从水的雾化器到耐二氧化氯等强氧化剂的雾化器,从锌合金外壳到黄铜和不锈钢外壳,选择雾化器产品型号,合理调整雾化器的参数和工艺。

3.相关文献、书目的准备1.孙晓霞.超声波雾化喷嘴的研究进展[M].北京:电子工业出版社,20042.周国雄,夏国荣,周凯,等.基于无线数据收发原理的自动报站系统[J].微计算机信息,2008,24(1-1):179-1813.蒋辉平,周国雄.单片机原理与应用设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,20074.相关工具软件的准备1.Keil开发软件2.Proteus仿真软件3.Office4数学公式编辑器5.说明在正确的使用情况下,雾化片的使用寿命约3000小时,且极易更换。

其使用寿命还与水的质量有关,如果雾化片上沉积了水垢,请用柔布清洗。

根据不同的的水质和使用目的,可以选用不同的雾化片,如水质较硬的地区选用覆不锈钢的雾化片,要求耐酸的使用环境选用玻璃釉面的雾化片。

雾化器具有断水自动保护功能,当水位低于水位开关时,雾化器会自动停止工作。

雾化器工作时,请勿把手置于雾化片上方,因高频震荡,手会有刺痛的感觉,但这不是电的冲击或漏电。

雾化器的正确使用步骤为:将雾化器放入装了水的容器内→雾化器的电源连接线接入变压器→再将变压器的插头接入电源即可。

6.注意事项1、提倡病号用面罩做雾化,不用咬嘴(以防止呼出气流进入雾化器内,锈蚀雾化器内部元件)。

2、请勿使雾化吸入器受到任何强烈的冲撞,例如从高处摔落本产品。

3、请勿把产品放在高温、低温、高压或阳光直射的地方。

4、请勿弄折送气管。

5、在每次开机前水槽中必需加足蒸馏水。

检查药杯底膜片是否漏水,以防止药液进入水造成浪费,另外药液侵蚀晶片。

6、当药液瓶内存在药液时,请勿搬运或存放产品。

7、每次使用完毕,将水槽中水完全放掉,擦干雾化器,晶片用软布擦干,发现晶片上有水垢,用晶片专用清洗液浸泡3min-5min,然后擦干,以延长寿命。

8、请勿将雾化吸入器放置于婴儿或无意识患者触及的地方。

9、请勿使用苯、稀释剂和易燃化学药品来清洗产品。

10、关于废弃的本体、附件和可选部件的处理方法,请遵照当地政府的规定执行。

7特别提醒不要在雾化片表面没水时,将雾化器接入电源,因为电路启动的脉冲电流在雾化片没有水的状态下会烧坏雾化片。

8.单片机的选用方案一:采用传统的51单片机。

传统51系列单片机为8位机,价格便宜,控制简单,但是运算速度慢,片内资源少,存储容量小,难以存储大容量的程序和实现快速精准的反应、控制、计算。

方案二:采用FPGA可编程逻辑器件。

FPGA功能强大,编程灵活,低功耗,但是价格昂贵操作复杂。

方案三:采用TI公司LM3S811控制器。

LM3S811是64位的单片机,功能强大,运算速度快、控制简单,存储容量大。

9系统结构及工作原理根据系统的设计要求确定系统功能电路图如图1所示。

图1中,以超声波雾化器为系统核心器件,将一定温度的热水雾化为直径5微米左右的水颗粒,实现空间迅速升温、增湿:净化空气等功能。

接通电源后整机工作,两个温度传感器分别返回室温和水箱水温,湿度传感器接收空气湿度信号,液位传感器则返回水箱液位信号,同时系统检测用户是否自行设定了温湿度值,没有设定则调用系统默认设置。

控制板即以这些信号为基准开始各项控制工作,首先判断室内温度,若温度低于系统默认值25。

C,则需要启动雾化器给室内空气升温,启动雾化器前要检测水箱水温,如果水温不够高,则需给水加热,加热启动前检测水位,若水位在电热器件之上,则启动电热器件给水加热,水位在设定水位之下则启动进水阀加水,到达启动电热器件水位再启动加热,水箱中水的温度到达雾化设定值时,开始雾化,至此系统自动完成了雾化前的一系列信号反查的准备工作,随着雾化器的启动,室内温度和湿度都在增加,当到达用户设定值或系统默认值,雾化器停止工作,系统进入温湿度保持状态。

当温度下降时再次启动雾化器,如此循环保持室内温湿度在用户设定值上。

10.硬件电路设计本系统硬件电路主要包括单片机小系统、超声波雾化器、温度测量系统、湿度测量系统、水位控制电路、按键显示电路、加热电路、指示部件、控制部件9个电路模块。

其中单片机小系统选择AT89S52即可满足该系统的要求。

本节的重点在于介绍超声波雾化器和温湿度测量模块、水位控制电路和加热电路的设计超声波雾化器用于调节空气温湿度。

它以水为介质,将电能经换能器转换成机械能,使水产生雾状微粒.一般采用分体式,即超声波雾化头与电源和电路部分完全分离,便携带,体积小、即插即用、设有自保功能;高可靠,可全天候工作。

雾化器电路如图3所示,电源经变压器(AC220V)降压f48v1送桥式整流和电容滤波后给电路提供工作电压。

雾化器工作电路由振荡器、换能器和水位控制电路等组成。

在温度测量系统中,有两个温度测量点,一个是室内温度测量,温度值直接显示到控制板的数码管上面,实时通知用户室内温度。

用户可以通过感知已知的室内温度在用户面板设定想要的室内温度值,达到最佳的加温效果;另一个是水温测量,当水的温度达到雾化器启动温度范围时通知单片机可以启动超热,实现热水雾化的自动控制,防止雾化冷水反而降低室内温度。

在比较了大量测温方案之后,决定采用集成温度测量芯片DSI 8820。

在湿度测量系统中,湿度测量系统包括湿度传感器和A/D模块两部分。

系统采用的湿度传感器是cHTM-02/N湿度传感器,由于该传感器输出为电压信号,为了形成单片机便于处理的数字信号,需要把湿度信号进行加转换,在本设计中,采用了美国TI公司生产的10位模数转换器TLcl549。

在水位控制电路中,水箱水位采用三级水位监控,三个探针分别位于水箱顶部,加热器件上方,水箱底部。

顶部探针用于水箱溢出指示。

中部探针用于检测水位是否在加热器件上方,以通知单片机能否启动电热器件,底部探针用于指示水箱是否有水,该功能为附加功能指示。

当进水管电磁阀打开,水箱开始进水,各探针即检测各自水位,实现进水,排水.加热,雾化等一系列自动控制。

结构图如图3。

在加热电路中,本设计中电热器的启动或停止完全由单片机自动控制.温度传感器返回的水温如果达到了雾化器的启动温度,电热装置则待命,一旦温度下降,雾化器停止工作,随即启动电热装置给水加热,当达到程序设定的温度值时自动停止加热,按照室温决定是否启动雾化,如此循环,保证整个系统有序工作。

11软件设计在本设计中,主程序调用了8个子程序,图4为主程序结构图。

图4中,其中各子程序的功能如下:(1)数码管显示程序:向数码的显示送数,控制系统的显示部分。

(2)键盘扫描电路及按键处理程序:实现键盘的输入识别,软件消抖及控制相应的程序。

f31温度信号处理程序:对两个温度芯片送过来的数据行处理判断,控制单片机进行分布控制和显示。

(41湿度信号处理程序:对湿度传感器送过来的数据进行处理并送显示。

f51液位控制程序:接收探针送过来的液位信号并以此为标准去控制相应的执行器件。

(6)室温、水温及湿度继电器控制序:接收相应的信号控制继电器动作。

12运行情况系统外观平面图如图5。

系统设计为方形以便于放置,中间加入了隔板保护左端电路部分,防止其所处空间湿度过大影响系统正常工作。

将本系统与现今流行的加热加湿类产品列表对比如下,其系统功能比较见表l。

从表1中可以看出,超声波加热加湿器相对于现有类似产品来说具有更好的推广价值。

13结语我的设计的基于超声波的智能调节控制系统通过超声波将热水雾化,实现了室内的快速升温以及加湿的作用,可广泛应用于浴室、厅堂的空气调节等方面,相对于常用的恒温恒湿空调机,单台机器相比便宜了近9000元.可产生巨大的经济效益。

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