一、项目思路

北方秋冬季空气干燥，对人们呼吸系统的健康较为不利，我目前想设计一款智能的家用空气加湿器，特点有：

1. 自动检测空气温湿度，进而自动控制空气加湿器的功率
2. 加入智能语音控制识别
3. 实时的温湿度显示，并且支持触屏操作
4. 水量的检测，水量不足时关闭加湿器并在屏幕上提示

利用软件对空气湿度进行更加精细的调节

二、市场介绍

随着生活水平的提高，人们对生活水平的要求随之变得更高，而空气的温湿度对生活的舒适度有十分重要的影响。通过调节空气的温湿度，不仅有利于人们的呼吸系统，还对人的皮肤保护十分有益，因此，智能化的空气加湿器有一定的市场潜力。

三、方案框图

本项目利用得捷的Scheme-it来绘制，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/智能家电-加湿器-a6f2efcb4a5148f582c514ea33f81522

主要元器件：

乐鑫ESP32S3

湿度传感器； HIH-5030

温度传感器：LM35

触摸显示屏：FTAS00-5.7AS-4A

主控芯片：乐鑫ESP32S3

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz，内置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能，支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协 议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处 理器，工作频率高达 240 MHz。支持二次开发，无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM，384 KB ROM， 16KB RTC SRAM。芯片支持多种 低功耗工作状态，能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功 能等特 性，可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。

模组提供丰富的外设接口，包括 UART，PWM，SPI，I2S，I2C，ADC，LCD， DVP,RMT(TX/RX)，脉冲计数器，USB OTG，USB Serial/JTAG，SDIO，DMA 控制器， TWAI 控制器，温度传感器，电容式传感器和多个IO 口。

模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。 其他安全特性还包括 Flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机 制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙：Bluetooth5，Bluetooth mesh。蓝牙速率支持：125Kbps，500Kbps，1Mbps，2Mbps。支持广播扩展，多广播，信道选择。

支持蓝牙和WIFI，就意味着可以进行很多的无线连接；同时乐鑫提供了大量的开源库，包括语音识别Skainet，可以方便的进行后期扩展。

湿度传感器； HIH-5030

HIH-5030湿度传感器由霍尼韦尔制造，是一款电容式湿度传感器，通过检测湿度变化引起的电容变化来测量湿度。 它提供准确可靠的湿度测量。

测量范围：0% 至 100% 相对湿度 (RH)

测量精度：±3% RH 以内的精度

输出接口：模拟输出，通常采用与测量的相对湿度水平成正比的电压信号形式

温度传感器：LM35

LM35是一种模拟输出的温度传感器，具有线性输出与温度成比例的特点。它可以直接测量环境温度并输出对应的电压信号，广泛应用于温度监测和控制领域。

测温范围：LM35的测温范围通常为-55°C至+150°C。这使其能够适应广泛的温度测量需求，并覆盖了许多应用场景。

精度：LM35具有高精度的温度测量能力，通常可以提供±0.5°C的测温精度。在一些特定型号中，精度可达到更高的水平，如±0.25°C。

分辨率：由于LM35是模拟温度传感器，其分辨率受到所连接的模数转换器（ADC）的影响。通常情况下，它可以提供10位或12位的分辨率。

功耗：LM35的功耗非常低，通常在工作范围内只消耗几微安的电流。这使得它适用于功耗要求较低的应用场景，并且有助于节省能源。

接口：LM35是一款模拟温度传感器，输出为线性电压信号。它可以通过模拟输入引脚与微控制器或其他模拟电路进行连接和读取。

触摸显示屏：FTAS00-5.7AS-4A

FTAS00-5.7AS-4A是一款能够触摸控制的lcd显示屏，大小为131 mm x 101 mm x 1.4 mm，重213.845 g，绝缘电阻为10 Mohms，接口为4线接口，工作温度在-20℃-70℃。

Android studio程序开发

Android studio是主流的安卓开发工具。

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，Android 分为四个层，从高层到低层分别是应用程 序层、应用程序框架层、系统运行库层和 Linux 内核层。Android有四大基本组件：Activity、Service、Broadcast Receivet、Content Provider。其中Activity是四大组件中最基本的一个。

Android Studio 是基于 IntelliJ IDEA 且适用于开发 Android 应用的官方集成开发环境 (IDE)。除了 IntelliJ 强大的代码编辑器和开发者工具，Android Studio 还提供更多可提高 Android 应用编译效率的功能。

四、总结

在这次fastbond2阶段一中，我设计了一款智能空气加湿器。在设计过程中，首先要做的是确定产品的设计方向，然后根据设计方向确定产品具体的特点，再去进行器材的选择。通过这一连串的流程，我基本了解了产品设计的基本流程，让我受益匪浅。

希望fastbond越办越好