一种基于Arduino的超声波悬浮装置

一种基于arduino的超声波悬浮装置
技术领域
1.本发明涉及化学领域，特别涉及一种基于arduino的超声波悬浮装置。


背景技术：

2.在工业、医疗、生物等科学领域配制化学试剂的过程中，通常采用人工传统方式调制所需试剂，但由于有各种容器的参与，容易导致化学试剂在实验过程中产生溶液损耗并承担一定的污染风险，最终造成实验结果存在误差。无法满足各领域化学试剂配制过程的低误差与安全性。


技术实现要素：

3.针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种基于arduino的超声波悬浮装置，以解决背景技术中提到的问题。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种基于arduino的超声波悬浮装置，包括超声波悬浮阵列、arduino nano板、l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关、水位传感器和雾化模块，所述超声波悬浮阵列包括调节支架和若干个阵列设置的超声波传感器，若干个所述超声波传感器设置在所述调节支架上并在对射时形成有对射声场，所述ws2812灯带用于调节光色，所述ws2812灯带对灯带的i/o口进行设置并定义所述ws2812灯带的数量以及灯带的名字，所述ws2812灯带设置每个led灯之间的延时，所述水位传感器通过对测量值进行模拟运算得到实际的液位值并通过串口通讯获取反馈的液位值，所述水位传感器通过指示灯反应液位是否到达需要加水的临界值，所述雾化模块包括水箱和雾化器，所述arduino nano板与所述l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关电性连接。
6.较佳的，所述超声波悬浮阵列包括上下各8*8个呈平面阵列的超声波传感器，每个所述超声波传感器与周围的超声波传感器相切。
7.较佳的，所述超声波悬浮阵列包括呈凹球面阵列均匀排布的36个超声波传感器。
8.较佳的，所述ws2812灯带通过led_strip_show函数设置r、g、b三个参数来设置灯光的颜色，所述r代表红色、g代表绿色、b代表蓝色。
9.较佳的，所述ws2812灯带设置有两种颜色的灯光，包括米白色和蓝白色。
10.较佳的，所述水箱采用抽拉式水箱。
11.较佳的，所述水位传感器检测到当液位低于10mm时，指示灯显示为红色，提示用户进行加水；所述水位传感器检测到当液位高于10mm时，指示灯显示为绿色。
12.较佳的，所述触摸开关为型号oe-tp的触摸模块，所述触摸模块的介质表面触摸厚度小于5m。
13.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
14.本基于arduino的超声波悬浮装置针对调制过程所存缺陷采用超声波驻波悬浮技术稳定地悬浮物体，对物体实行可调节运输，与传统人工运输方式相比，超声波驻波悬浮可
实现安全性能高、控制精度高、稳定性高及响应速度快的无接触运输。
附图说明
15.图1为超声波平面阵列的结构示意图。
16.图中：1、超声波传感器。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.参考图1，一种基于arduino的超声波悬浮装置，包括超声波悬浮阵列、arduino nano板、l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关、水位传感器和雾化模块，所述超声波悬浮阵列包括调节支架和若干个阵列设置的超声波传感器1，若干个所述超声波传感器1设置在所述调节支架上并在对射时形成有对射声场，所述ws2812灯带用于调节光色，所述ws2812灯带对灯带的i/o口进行设置并定义所述ws2812灯带的数量以及灯带的名字，所述ws2812灯带设置每个led灯之间的延时，所述水位传感器通过对测量值进行模拟运算得到实际的液位值并通过串口通讯获取反馈的液位值，所述水位传感器通过指示灯反应液位是否到达需要加水的临界值，所述雾化模块包括水箱和雾化器，所述arduino nano板与所述l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关电性连接。
19.其中，所述超声波悬浮阵列包括上下各8*8个呈平面阵列的超声波传感器1，每个所述超声波传感器1与周围的超声波传感器1相切；通过超声波传感器1上下对射来形成声场，通过调节杆来调节它们之间的距离。每个超声波传感器1与周围的超声波传感器1相切，保证平面阵列的体积最小。
20.其中，所述超声波悬浮阵列包括呈凹球面阵列均匀排布的36个超声波传感器1。
21.其中，所述ws2812灯带通过led_strip_show函数设置r、g、b三个参数来设置灯光的颜色，所述r代表红色、g代表绿色、b代表蓝色、最后一行代表灯光的亮度。通过考虑到每个人的喜好，为此设置了两种颜色的灯光，一种为米白色，另外一种为蓝白。米白色为暖色系，给人以温暖、安静的感觉。蓝白色为冷色系，给人一种冷静、理智的感觉。
22.其中，所述水箱采用抽拉式水箱，通过对测量值进行模拟运算得到实际的液位值，并通过串口通讯，获取反馈的液位值，并通过指示灯反应液位是否到达需要加水的临界值。
23.其中，所述水位传感器检测到当液位低于10mm时，指示灯显示为红色，提示用户进行加水；所述水位传感器检测到当液位高于10mm时，指示灯显示为绿色。
24.其中，所述触摸开关为型号oe-tp的触摸模块，所述触摸模块的介质表面触摸厚度小于5m。本发明装置开关设计为轻触开关。其使用流程如下：轻触中央按钮开启装置，长按可以调节加湿器出雾量与氛围灯的灯光。
25.其中，本基于arduino的超声波悬浮装置针对调制过程所存缺陷采用超声波驻波悬浮技术稳定地悬浮物体，对物体实行可调节运输，与传统人工运输方式相比，超声波驻波悬浮可实现安全性能高、控制精度高、稳定性高及响应速度快的无接触运输。
26.其中，雾化模块的选择：由于实验中设置了单独的触摸模块来实现对雾化模块的控制，在电路中也对雾化模块的通断电进行了特别的处理。所以在选择雾化模块时，选择了无开关、无电源接线的雾化模块。其使用流程如下：将香薰滴入中空部分，加大超声波悬浮的声压后导致液滴炸裂，实现雾化弥散。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：包括超声波悬浮阵列、arduino nano板、l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关、水位传感器和雾化模块，所述超声波悬浮阵列包括调节支架和若干个阵列设置的超声波传感器，若干个所述超声波传感器设置在所述调节支架上并在对射时形成有对射声场，所述ws2812灯带用于调节光色，所述ws2812灯带对灯带的i/o口进行设置并定义所述ws2812灯带的数量以及灯带的名字，所述ws2812灯带设置每个led灯之间的延时，所述水位传感器通过对测量值进行模拟运算得到实际的液位值并通过串口通讯获取反馈的液位值，所述水位传感器通过指示灯反应液位是否到达需要加水的临界值，所述雾化模块包括水箱和雾化器，所述arduino nano板与所述l298n电机驱动模块、ws2812灯带、触摸开关电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述超声波悬浮阵列包括上下各8*8个呈平面阵列的超声波传感器，每个所述超声波传感器与周围的超声波传感器相切。3.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述超声波悬浮阵列包括呈凹球面阵列均匀排布的36个超声波传感器。4.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述ws2812灯带通过led_strip_show函数设置r、g、b三个参数来设置灯光的颜色，所述r代表红色、g代表绿色、b代表蓝色。5.根据权利要求4所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述ws2812灯带设置有两种颜色的灯光，包括米白色和蓝白色。6.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述水箱采用抽拉式水箱。7.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述水位传感器检测到当液位低于10mm时，指示灯显示为红色，提示用户进行加水；所述水位传感器检测到当液位高于10mm时，指示灯显示为绿色。8.根据权利要求1所述的一种基于arduino的超声波悬浮装置，其特征在于：所述触摸开关为型号oe-tp的触摸模块，所述触摸模块的介质表面触摸厚度小于5m。

技术总结
本发明公开了一种基于Arduino的超声波悬浮装置，其技术方案要点是：包括支撑底座，所述支撑底座的上方设置有上壳体，所述上壳体的中部设置有熏香口，所述上壳体中设置有超声波组件，所述支撑底座内设置有抽拉式水箱，所述抽拉式水箱通过管路连接有出雾组件，所述出雾组件位于所述抽拉式水箱的顶部，所述超声波组件包括两组支架，两组支架分别安装在所述上壳体中的熏香口的上下两侧，两组所述支架上分别安装有用于对射的超声波换能器。本基于Arduino的超声波悬浮装置具有与传统熏香器不一样的结构，香气扩散速度快且对香水的需求减少。香气扩散速度快且对香水的需求减少。香气扩散速度快且对香水的需求减少。


技术研发人员：宋姣 杜明君 朱鹏飞 李美怡 黄明
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/8