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主控制器：Arduino開發板，該開發板有數字、模擬輸入輸出接口以及支持I2C，串行等多種通訊模式，本次設計開發板由9V鎳氫電池供電，采用I2C協議與溫濕度傳感器通訊，并通過數字模擬檢測控制其余各模塊。

環境檢測傳感器：IDT公司的SDAH01溫濕度傳感器，具有±1.5%的相對濕度 (RH) 精度誤差，快速 RH 響應時間，0.01% RH的分辨率以及平均1.0μA的低功耗；

Mini空氣加濕與繼電器模塊：專用微孔霧化片和振蕩電路組成加濕模塊，采用5V直流供電，為了保證驅動功率，由Arduino的5V電源供電并由數字I/O給繼電器信號從而實現對加濕模塊的控制。

LCD1602顯示屏：實時顯示溫濕度變化，并通過電位器調節背光亮度；

L298N驅動模塊與直流電機：L298N模塊可隔離控制部分與驅動電路，且L298N驅動能力遠高于Arduino，驅動模塊使用9V鎳氫電池直接供電，Arduino只需輸出PWM脈沖信號到L298N驅動模塊中，從而實現對移動速度的無級調節，最終達到移動加濕，保持室內濕度均勻的目的。

紅外與超聲避障模塊：在物體進入紅外光電開關與超聲測距模塊的檢測范圍內時，可以輸出數字（紅外）與模擬信號（超聲）到Arduino中，進行條件判斷并輸出相應的控制信號到電機驅動電路中，例如控制電機的轉向，實現避障功能。

智能保濕器電路原理圖.pdf

本項目采用Arduino自帶IDE進行編程，C語言編程；

程序運行流程：

1．  超聲及紅外避障檢測；

2．  若障礙物進入避障范圍內時，執行避障操作，停止并根據不同方位傳感器的輸入信號可進行停止，后退，左轉或直接向左后方及右后方轉向；

3．  同步進行溫濕度檢測及保濕操作，通過I2C協議讀取傳感器的溫濕度值，并把該值通過LCD1602進行顯示，同時把濕度值與預先設定的30%RH進行比較，若當前室內濕度值小于濕度值，則給繼電器輸出信號，啟動振蕩器進行加濕操作；

4．  程序結束，循環執行。

運行代碼：

#include

#include

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 13, 8, 7);//設置LCD1602接口

#define ADDRESS_HUMIDITY 0x44

//定義溫濕度傳感器高低位變量

byte humidity_high = 0;

byte humidity_low = 0;

byte tempature_high = 0;

byte tempature_low = 0;

int humidity_temp,tempature_temp;

double humidity,tempature;

//定義振蕩加濕器控制輸出

int humidifer=1;

//定義控制電機的PWM脈沖輸出

int INA = 3;

int INB = 5;

int INC = 6;

int IND = 9;

//定義超聲測距的控制接口

const int TrigPin = 2;

const int EchoPin = 4;

double distance;

//定義電機初始速度

int low_motor_speed=80;

int high_motor_speed=160;

int motor_speed=100;

//定義紅外光電傳感器輸入接口

int left_infrared_detect=A0;

int right_infrared_detect=A1;

int left_infrared=0;

int right_infrared=0; 

//程序初始化

void setup() 

{

   pinMode(INA,OUTPUT);

   pinMode(INB,OUTPUT);

   pinMode(INC,OUTPUT);

   pinMode(IND,OUTPUT);

   pinMode(humidifer,OUTPUT);

   pinMode(TrigPin, OUTPUT);

    // 要檢測引腳上輸入的脈沖寬度，需要先設置為輸入狀態

   pinMode(EchoPin, INPUT);

  Wire.begin();

  lcd.begin(16,2);

  lcd.clear(); //清屏

  delay(500); //延時1000ms

}

void loop() 

{

  //超聲傳感器檢測

  // 產生一個10us的高脈沖去觸發TrigPin

  digitalWrite(TrigPin, LOW);

  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(TrigPin, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(TrigPin, LOW);

   // 檢測脈沖寬度，并計算出距離

  //delayMicroseconds(2);

  distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00;

//檢測到避障傳感器輸入，進行避障動作

 if(infrared())

   {

     stopmove();

     if(left_infrared<100&&right_infrared>900)

      {

        negative_left();

        delay(500);

        }

     else if(left_infrared>900&&right_infrared<100)

       {

        negative_right();

        delay(500);

       }    

     else 

       {

          negative();

          delay(1000);

          left();

          delay(500);

        }

    }

  else if(distance<12)

   {

    negative();

    delay(500);

    left();

    delay(500);

  }

  else

   positive();

//調用溫濕度檢測顯示函數

  HUMIDITY();

}

void positive()//前進

{

  digitalWrite(INA,LOW);

  analogWrite(INB,motor_speed);

  analogWrite(INC,motor_speed);

  digitalWrite(IND,LOW);

  }

  void negative()//后退

{

  analogWrite(INA,motor_speed);

  digitalWrite(INB,LOW);

  digitalWrite(INC,LOW);

  analogWrite(IND,motor_speed);

  }

 void right()//右轉

 {

  digitalWrite(INA,LOW);

  analogWrite(INB,motor_speed);

  digitalWrite(INC,LOW);

  digitalWrite(IND,LOW);

  }

void left()//左轉

{

  digitalWrite(INA,LOW);

  digitalWrite(INB,LOW);

  analogWrite(INC,motor_speed);

  digitalWrite(IND,LOW);

  }

 void stopmove()//停止

 {

  digitalWrite(INA,LOW);

  digitalWrite(INB,LOW);

  digitalWrite(INC,LOW);

  digitalWrite(IND,LOW);

  }

  void negative_left()//向左后方倒退

{

  analogWrite(INA,low_motor_speed);

  digitalWrite(INB,LOW);

  digitalWrite(INC,LOW);

  analogWrite(IND,high_motor_speed);

  }

 void negative_right()//向右后方倒退

{

  analogWrite(INA,high_motor_speed);

  digitalWrite(INB,LOW);

  digitalWrite(INC,LOW);

  analogWrite(IND,low_motor_speed);

  }

void HUMIDITY()//溫濕度檢測

{

//HS300x傳感器與Arduino通過I2C協議通訊

  Wire.beginTransmission(ADDRESS_HUMIDITY); 

  Wire.endTransmission(); 

  delay(200);

  Wire.requestFrom(ADDRESS_HUMIDITY,20);

  humidity_high = Wire.read();

  humidity_low = Wire.read();

  tempature_high = Wire.read();

  tempature_low = Wire.read();

//數據轉換

  humidity_temp=((humidity_high<<8)|humidity_low)&0x3fff;

  tempature_temp=((tempature_high<<6)|tempature_low>>2)&0xfffc;

  humidity=humidity_temp/(pow(2,14)-1)*100.0*10;

  tempature=(tempature_temp/(pow(2,14)-1)*165-40)*10;

//LCD1602屏顯示溫濕度

  lcd.setCursor(0, 0) ;   //設置光標位置為第1行第1個位置

  lcd.print("IDT Humi=");

  lcd.print((int)humidity/10);//顯示整數部分

  lcd.print(".");

  lcd.print((int)humidity%10);//顯示小數部分

  lcd.print("%RH");

  lcd.setCursor(0, 1) ;

  lcd.print("IDT Temp=");

  lcd.print((int)tempature/10);//顯示整數部分

  lcd.print(".");

  lcd.print((int)tempature%10);//顯示小數部分

  lcd.print((char)223);

  lcd.print("C");

  if(humidity<300)

    digitalWrite(humidifer,LOW);

  else

    digitalWrite(humidifer,HIGH);

  }

 int infrared()//紅外光電檢測

 {

  left_infrared=analogRead(left_infrared_detect);

  right_infrared=analogRead(right_infrared_detect);

  if(left_infrared<100||right_infrared<100)

    return 1;

  else

    return 0;

  }