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前一段時(shí)間，我感覺空氣比較干燥，就買了一個(gè) 10 塊錢包郵的超聲波加濕器用來加濕（見圖 1）。

我手頭有一個(gè) SHT31-F 溫 / 濕度傳感器（見圖2），這個(gè)傳感器功耗低、精度高、反應(yīng)快，還具有十分實(shí)用的防塵功能。我準(zhǔn)備用它來對(duì)買來的超聲波加濕器做智能化的改造。

超聲波加濕器上有個(gè)微動(dòng)開關(guān)，按一下就開始加濕，再按一下就間斷加濕，再按一下就關(guān)閉。這樣，我只需要找到超聲波加濕器內(nèi)部電路板上連接著微動(dòng)開關(guān)的兩個(gè)焊點(diǎn)，以繼電器連接它們，用Arduino 控制繼電器通斷，模擬人按下的動(dòng)作，就可以實(shí)現(xiàn)控制超聲波加濕器工作的目的。SHT31-F 傳感器將收集到的溫 / 濕度發(fā)送到 Arduino，Arduino 將當(dāng)前濕度和目標(biāo)濕度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果智能控制超聲波加濕器的開和關(guān)。改造需要準(zhǔn)備的材料如附表和圖 3 所示。

1. 拆開超聲波加濕器。超聲波加濕器的工作原理是將水送到霧化片處，將水打成水霧，送出來。圖中棉棒的作用是連接蓄水池和霧化片，將水不斷地送到霧化片處。

2.超聲波加濕器的關(guān)鍵部分都在蓋子上，包括霧化片和電路板。

3.將超聲波加濕器的電路板拆下，用萬用表蜂鳴擋來找和微動(dòng)開關(guān)連接在一起的兩個(gè)焊點(diǎn)。

4.電路板右上角那個(gè) 8 引腳的 IC 的第4 引腳和第 8 引腳分別連在了微動(dòng)開關(guān)兩端。

5.我將超聲波加濕器的蓋子用小刀掏一個(gè)洞，這個(gè)洞用來穿后邊要用到的導(dǎo)線。

6，導(dǎo)線包括兩根控制超聲波加濕器工作的線（一根 VCC 和一根 GND）。 

7.超聲波加濕器這邊的改造就完成了。綠線和藍(lán)線連在繼電器的 NO 和COM 端，紅線和黑線分別連接 Arduino提供的 VCC 和 GND。

我需要多說一下這個(gè) 360°旋轉(zhuǎn)編碼器（見圖 4），它常見于某些控制面板上，用于選擇操作。比如有些 3D 打印機(jī)上，直接用這樣一個(gè)帶微動(dòng)開關(guān)功能的旋鈕作為唯一的控制器件，操作面板顯得很干凈，而實(shí)際操作起來，行云流水地反復(fù)旋轉(zhuǎn)和按下，使得操作變得方便。旋轉(zhuǎn)用于光標(biāo)向上、向下的移動(dòng)，微動(dòng)開關(guān)則用于選定操作。

圖 5? Arduino 的電路連接

Arduino 的電路連接很簡(jiǎn)單（ 見 圖5）。OLED 屏的接口是 I2C，SHT31-F的接口也是I2C， 它倆的SDA都連接Arduino Nano 的 A4，它倆的 SCL 都連接 Arduino Nano 的 A5。超聲波加濕器那邊過來的綠、藍(lán)兩根線連接繼電器的 NO和 COM 端。360°旋轉(zhuǎn)編碼器的 A、B、C 連接 Arduino Nano 的 D2、D3、D4。繼電器的控制信號(hào)線連接 Arduino Nano的 D5。當(dāng)然，所有VCC 和 GND 分別接在 Arduino Nano 的 VCC 和 GND 上。

代碼很簡(jiǎn)單，需要注意的是，360°旋轉(zhuǎn)編碼器的例程序本來使用中斷來實(shí)現(xiàn)，但 0.91 英寸 OLED 屏用到了 U8g2 庫(kù)，在有中斷的情況下，無法完成初始化，所以我將對(duì) 360°旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)角度的判斷放在 loop 函數(shù)里，去掉了中斷函數(shù)。

OLED 屏負(fù)責(zé)顯示當(dāng)前溫度、當(dāng)前濕度、目標(biāo)濕度 3 個(gè)數(shù)值。用戶可以通過 360°旋轉(zhuǎn)編碼器調(diào)整目標(biāo)濕度的值，當(dāng)濕度小于目標(biāo)濕度時(shí)，Arduino Nano 就會(huì)控制繼電器，繼而打開超聲波加濕器加濕；當(dāng)濕度大于等于目標(biāo)濕度時(shí)，超聲波加濕器就會(huì)被關(guān)閉。繼電器模擬人按按鍵的操作，每次的按鍵動(dòng)作（即每次繼電器通斷）時(shí)間必須大于 1s，否則超聲波加濕器無法識(shí)別過快的兩次按鍵操作，僅能識(shí)別出一次按鍵操作。

將程序燒錄到 Arduino Nano 上，將超聲波加濕器和 Arduino Nano 控制部分連接起來，給 Ardino Nano 通上電，就可以使用改造后的智能超聲波加濕器了。