做一个“真实可用”的自动加湿器

    谢作如　傅敏艳

    

    

    

    DF创客社区上有人制作了一款简易的加湿器，利用雾化片和塑料瓶，结合继电器，连接电源就能喷出阵阵烟雾。这一创客作品引起了很多创客的兴趣，得到很多好评，但是作品的缺点也很明显，连接电源就喷雾的加湿器显然不够智能，也不够有趣，和市场上几十元买的加湿器产品没有任何区别。

    因而，我们希望做一个智能的加湿器，能够设定湿度阈值，能够判断水位，湿度太低就加湿，湿度高了或者没水了就停止。而且，这款加湿器要能够真实应用在生活中，就像我们买到的产品一样。

    ● 技术分析

    从原理上看，做一个这样的加湿器其实也很简单。要判断湿度和水位，加入液位传感器和温湿度传感器就可以了。当温湿度传感器检测到空气中的湿度低于预设的数值时，雾化片工作开始喷雾。如果湿度高于预设的数值，则停止喷雾;当液位传感器测不到水位时，继电器断开电源，雾化片停止工作。作品的工作流程如图1所示，环境湿度的数据是笔者自己设定的，读者可以根据自己的喜好或者当地的环境特点来修改。

    实现喷雾，只需要买一个雾化片和驱动板就行，价格很便宜（30元左右）。雾化的原理一般是这样的：驱动板产生电子高频震荡（振荡频率为1.7MHz或2.4MHz），然后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。这种电子高频震荡超过人的听觉范围，对人体及动物是无害的，其实就是我们熟悉的超声波。

    因为雾化片的驱动板工作时需要较大的电流，用开源硬件的引脚直接驱动并不合适，一般需要借助于继电器模块。笔者觉得传统的继电器模块接线很麻烦，于是在DF商城找了一个“简易继电器”模块。这种模块提供了USB口的转接头，一边输入一边输出，如图2所示。这样，不仅不用剪断雾化驱动板的电源线，也不用另外接线，这样的造物体验很愉快。

    ● 硬件搭建

    考虑到后期还要做物联网控制，笔者选择了掌控板作为控制板。器材清单和作用如右表所示。除了雾化片和雾化片驱动板，其他都来自DF商城。

    硬件连接如下页图3所示。因为买的雾化片驱动板使用的是MicroUSB的口，5V供电，几乎和掌控板供电要求一致。那么只要找一个有两个USB口的电源（如充电宝），就可以给这个作品供电了，非常方便。

    ● 代码编写

    作品的基本代码也很简单，几乎没有什么难度。我们选择用Mind+（1.6.4）来写，参考代码如下页图4所示。

    相对来说，学生对继电器模块不太熟悉。其实只要把继电器模块当作一个LED模块就好了，用高、低电平来控制电路的断开和连通。至于断开控制电路是用高电平还是低电平，模块上有一个开关，可以自由变换。

    ● 产品测试

    代码测试成功后，接下来要搭建、封装这个作品。先找一个纸杯装水，笔者选择的液位传感器是非接触式的，需要安装在纸杯的外部。雾化片不用直接放在水里，只要在纸杯中放一根棉棒，把水吸上来，然后将雾化片和棉棒接触，这样就能“雾化”了。

    最后，在纸杯的外面加一个大的罐子，装饰一下外观，实物如图5所示。猛一看，还以为真的是从某家网店买过来的产品，加湿效果很不错。

    对笔者来说，这是一次很愉快的造物过程。具体收获有二：一是霧化片和驱动板居然这么便宜，效果这么好;二是“简易继电器”模块降低了接线的烦琐。很多人的家里并没有很齐全的工具，用传统的继电器接线很乱，还不牢固。利用“简易继电器”模块能够在不破坏原来的电源线的基础上，实现对低电压电器的控制。

    这些年笔者参加了很多创客教育的活动，常常会发现学生的创客作品特别喜欢选择“模型”主题，如智能家居模型、智能小区模型、智能城市模型。尤其是一些用于竞赛或者展示的学生创客作品，用舵机来模拟开窗户，用LED灯代表照明。这种创客作品远离了生活，并不是一个好的选题方向。很少看到社会上的创客做这些模型，他们喜欢做真实可用的“产品”。因而，这个自动加湿器的代码虽然很简单，但笔者认为它很有价值，价值就在于真实可用。