一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的制作方法

2021-01-30 22:01:49|

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本实用新型涉及制氧装置设计技术领域，尤其涉及一种基于wifi控制的智能型家用制氧机。

背景技术：

对于人的身体健康来说，氧气是人体细胞必不可少的，缺少氧气，谢陈代谢就会出现问题，会损伤人体的各个器官，影响人的健康。随着经济发展，不管是城市还是农村，人们生活所在的环境不断遭受破坏，空气污染严重，空气质量不行，缺氧会加重高血压，引起心律失常，血管阻力增高，人们患上了很多病状。很多年纪比较大的人，到了年纪之后，身体器官活力慢慢下降。吸氧可以解决这些问题，吸氧养生也成为人们的一种生活方式，而一种基于wifi控制的智能型家用制氧机就适合氧疗人群。现在生活水准的不断提高，家用一种基于wifi控制的智能型家用制氧机在大多数人的家庭已经见的很多了，它对老人的心肺功能有保护作用，对治疗疾病、缓解症状、促进康复和预防病变有好处，对于经常工作的年轻人来说，在干活之前可以定期吸氧可以有一个比较好的状态，干完活之后它还可以可以消除疲劳，放松身体，提高脑力。对于孕妇来说，定期吸氧，可以增加母体血氧含量，保护胎儿正常发育。对于小孩子发育来说，足够的吸氧量，可以让孩子健康快高长大。对于身体不太好的的人，氧疗可以让他更快的恢复身体。虽然我们知道定期氧疗可以帮我们慢慢地，氧疗将是一种比较养生的保养身体的一种方式。吸氧能人精神焕发，使人心情愉快，吸氧对于食欲不振的人来说，可以促进消化。对于一些经常失眠的人，氧疗能让人更好入睡。与传统电解水原理不同的是，变压吸附制氧技术是采用的是效率更加高效的物理制氧的方法，它具有安全性能高，不容易损坏，不需要定期更换的好处。它具有能源消耗低、绿色无害，方便性高，无污染，可以承受不同的环境的特点,所以使用变压吸附技术成为大多厂家的共识。大多数的一种基于wifi控制的智能型家用制氧机跟传统的家用电器产品一样，缺乏与无线技术的结合，如wifi等。在一种基于wifi控制的智能型家用制氧机中加入wifi技术可以更加人性化，可以在用户在吸氧的时候直接在手机屏幕前对其操作，无需走过去，因此，wifi技术投入制氧装置具有很好的研究的意义。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术的不足而提供一种设计合理、制氧效率高、便于控制的一种基于wifi控制的智能型家用制氧机。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：

本实用新型提供一种基于wifi控制的智能型家用制氧机，包括：

空气过滤器，对吸入的空气进行除油、除尘、除水，使得空气在分离之前是比较干净的气体，

空气压缩机，对吸入的空气加压，提高所需要的气体压力，用于分离氧气，使得气体在进入分子筛之前是一个加压气体，所述空气压缩机需是一个无油、干净的、噪音小的压缩机，

双分子筛吸附塔，用于填充分子筛，为一个密闭的环境，利用分子筛的选择性吸附，在加压的状态下吸附氮原子，减压状态解释氮原子，最终使得分离氮气和氧气，所述双分子筛吸附塔包括第一双分子筛吸附塔和第二双分子筛吸附塔，所述第一双分子筛吸附塔和第二双分子筛吸附塔顶端连接有三通，所述第一双分子筛吸附塔和第二双分子筛吸附塔底端连接有旋转分离阀，经过所述空气压缩机压缩的空气进入所述旋转分离阀后，再进入所述双分子筛吸附塔，

检测装置，利用超声波氧气浓度传感器对氧气浓度的实时的检测，所述检测装置还连接有报警电路，所述报警电路连接有蜂鸣器，当检测到氧气浓度低于设定值时蜂鸣器会报警，

收集气体装置，对最后通过分子筛的气体进行收集，然后进行过滤，湿化等处理，最后得到纯净，新鲜的空气供用户使用，

所述空气过滤器、空气压缩机、双分子筛吸附塔、检测装置连接有单片机，所述单片机连接有wifi模块、电源模块和报警电路，

进一步地，所述单片机为stc12c5a60s2单片机，具有40个引脚、周期1t、工作电压5v，拥有两个串口、内置有max810复位电路，还包括有8路高速10位a/d转换、4个定时器、2个时钟输出口、多功能复用的io口、可做数据口和地址口的p0口，

1～8个p1口是一个双向的八位的i/o口，p1口驱动四个lsttl负载，p1.2可做rxd2，p1.3可以做txd2，p1.0口和p1.1口分别用这两个口来控制一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的压缩机和电磁阀，p1.4口来控制蜂鸣器，还包括多个引脚复用的功能，引脚1到7有ad转换的功能，p2口是自带上拉电阻的并口。

进一步地，所述单片机还连接有复位电路、晶振电路。复位主要是为了mcu恢复到最开始的状态。

所述复位电路包括有与单片机rst引脚高相连的电阻r1和电容c3，电容c3并连接有复位按键，单片机rst引脚高电平时复位或当键按下、电容放电实现复位。

晶振电路：所述单片机的xtal1和xtal2引脚外接石英晶体构成自激振荡器并在所述单片机内部产生时钟脉冲信号。

进一步地，所述超声波氧气传感器包括4个引脚，引脚pin1输入12v电压，pin2是rxd，连接单片机的txd，pin3是txd，连接单片机的rxd，引脚pin4接地。

进一步地，所述wifi主模内置有tcp/ip协议栈，主要是用来上传氧气的数据给手机，手机给wifi模块发送指令，控制一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的工作，chpd引脚连接1k的电阻，vcc接到3.3v电压，wifi模块包含ap模式和站点模式。

进一步地，单片机通过三极管驱动继电器来放大电流，p1.0口连接一个1k的电阻与三极管的基级相连接，所述三极管的基极连接继电器、电阻r7，所述电阻r7连接有黄色led指示灯，黄灯是指示灯，电磁阀工作状态呈现为方波状态，有高低电平，高电平指为电磁阀打开，低电平指电磁阀关闭，电磁阀的工作周期在13s左右，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机产生氧气浓度达到90％。

进一步地，引脚p1.4口连接1k的电阻，与三极管的基极相连接，所述三极管的集电极连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器工作电压为+5v，工作电流在20ma以上，当单片机输出为低电平时，三级管导通，蜂鸣器发声报警。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所提供的一种基于wifi控制的智能型家用制氧机具有设计合理、制氧效率高、便于控制的优点，本申请通过无线控制一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的压缩机和电磁阀，通过串口把超声波氧气数据发给了手机，通过wifi模块进行通信，手机软件发送指令给单片机，控制一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的压缩机和一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的开关，使用起来极为方便，通过电磁阀的控制，有效提高了制氧效率，给使用者一种全新的体验过程，具有极大的使用价值和经济价值。

附图说明

图1是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的结构示意图；

图2是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的单片机引脚图；

图3是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的单片机系统电路图；

图4是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的超声波氧气传感器图；

图5是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的wifi模块引脚图；

图6是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的继电器驱动电磁阀电路图；

图7是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的报警电路图；

图8是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的主要程序流程图；

图9是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的报警流程图；

图10是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的中断子程序图；

图11是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的显示空气中的氧气数值截图；

图12是本实用新型一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的氧气浓度变化图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。

如图1-12所示，本实用新型提供一种基于wifi控制的智能型家用制氧机，包括：

空气过滤器1，对吸入的空气进行除油、除尘、除水，使得空气在分离之前是比较干净的气体，

空气压缩机2，对吸入的空气加压，提高所需要的气体压力，用于分离氧气，使得气体在进入分子筛之前是一个加压气体，所述空气压缩机需是一个无油、干净的、噪音小的压缩机，

双分子筛吸附塔3，用于填充分子筛，为一个密闭的环境，利用分子筛的选择性吸附，在加压的状态下吸附氮原子，减压状态解释氮原子，最终使得分离氮气和氧气，所述双分子筛吸附塔包括第一双分子筛吸附塔31和第二双分子筛吸附塔32，所述第一双分子筛吸附塔31和第二双分子筛吸附塔32顶端连接有三通33，所述第一双分子筛吸附塔31和第二双分子筛吸附塔32底端连接有旋转分离阀34，经过所述空气压缩机2压缩的空气进入所述旋转分离阀34后，再进入所述双分子筛吸附塔3，所述旋转分离阀34由同步电动机35和控制器36带动。

收集气体装置4，对最后通过分子筛的气体进行收集，然后进行过滤，湿化等处理，最后得到纯净，新鲜的空气供用户使用，

所述空气过滤器、空气压缩机、双分子筛吸附塔、检测装置连接有单片机，所述单片机连接有wifi模块、电源模块和报警电路，

本实施例中，所述单片机为stc12c5a60s2单片机，具有40个引脚、周期1t、工作电压5v，拥有两个串口、内置有max810复位电路，还包括有8路高速10位a/d转换、4个定时器、2个时钟输出口、多功能复用的io口、可做数据口和地址口的p0口，

本实施例中，所述单片机还连接有复位电路、晶振电路。复位主要是为了mcu恢复到最开始的状态。

所述复位电路包括有与单片机rst引脚高相连的电阻r1和电容c3，电容c3并连接有复位按键，单片机rst引脚高电平时复位或当键按下、电容放电实现复位。

晶振电路：所述单片机的xtal1和xtal2引脚外接石英晶体构成自激振荡器并在所述单片机内部产生时钟脉冲信号。

本实施例中，所述超声波氧气传感器包括4个引脚，引脚pin1输入12v电压，pin2是rxd，连接单片机的txd，pin3是txd，连接单片机的rxd，引脚pin4接地。

本实施例中，所述wifi主模内置有tcp/ip协议栈，主要是用来上传氧气的数据给手机，手机给wifi模块发送指令，控制一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的工作，chpd引脚连接1k的电阻，vcc接到3.3v电压，wifi模块包含ap模式和站点模式。

本实施例中，单片机通过三极管驱动继电器来放大电流，p1.0口连接一个1k的电阻与三极管的基级相连接，所述三极管的基极连接继电器、电阻r7，所述电阻r7连接有黄色led指示灯，黄灯是指示灯，电磁阀工作状态呈现为方波状态，有高低电平，高电平指为电磁阀打开，低电平指电磁阀关闭，电磁阀的工作周期在13s左右，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机产生氧气浓度达到90％。

本实施例中，引脚p1.4口连接1k的电阻，与三极管的基极相连接，所述三极管的集电极连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器工作电压为+5v，工作电流在20ma以上，当单片机输出为低电平时，三级管导通，蜂鸣器发声报警。

用keiluvision4编写单片机程序，首先要初始化两个串口。建立单片机与wifi模块的初始化连接。然后进入无限循环的通过超声波传感器采集数据，处理数据，通过串口发送给单片机，单片机通过wifi模块把数据发送给手机。

报警流程图

当检测到氧气浓度低于50％时，就会启动蜂鸣器报警程序，当氧气浓度高于50％，不会报警。

中断子程序图

单片机通过wifi模块，接受到指令数据，进入串口中断，当检测到数据＝*时，可以通过继电器驱动控制压缩机的通电与断电。当数据＝#时，可以通过继电器驱动控制电磁阀的通断。

系统调试

软硬件调试

在焊接元器件的时候，一开始漏焊了一个电容，后来发现了，所以要避免出现虚焊和短路的现象，要认真细心，用万用表可以检测出来。因为一开始接受这些功能模块，对它们的引脚不太熟悉，常常会把它们给接错或者接反了。当接元器件和焊接的时候，要很小心地，不要出差错。当实物连接好了之后，要软件调试。对传感器的通信规则不太了解，所以要串口调试助手慢慢地调，在keil软件写好程序，用stc-isp软件烧写进去。当出现问题时，要找出哪里有问题，一点点地改代码，一遍又一遍地重新烧写，才能得到你想要的结果。在开始烧写的时候发现买的stc烧写工具烧坏了，有一个引脚是输出不了电压的，用软件调试时，代码要一点点地调，直到调到成功为止。整个过程要耐心重复才能把事情做好。

功能调试

1)当手机没有发送指令时，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的压缩机和电磁阀没有工作，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机没有正常工作，空气中的氧气浓度低于50％，蜂鸣器报警；当没有纯氧输送给超声波氧气传感器时，只检测到空气中氧气为21.0％。

2)当手机按键按下后，发出指令，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机的压缩机和电磁阀正常成功工作，一种基于wifi控制的智能型家用制氧机正常工作。当传感器接受到更多氧气浓度时，手机上显示的氧气浓度变化，当氧气浓度超过50％时，蜂鸣器不报警。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

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