基于51單片機的空氣智能加濕器的設計論文

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1、常州大學信息科學與工程學院畢業(yè)設計論文畢業(yè)設計題目：基于51單片機的室內(nèi)濕度自動控制裝置設計專業(yè)：電子年級：學號：姓名：指導老師：徐權(quán)37摘要在日常生活中加濕器得到了廣泛的應用，但是現(xiàn)有的加濕器都需要手工控制開啟和關(guān)閉并且不具備對室內(nèi)空氣溫濕度的監(jiān)測，人們在使用過程中存在過度加濕和干燒的問題，不僅給室內(nèi)空氣舒適度造成負面影響并且還存在安全隱患。因此開發(fā)設計一種價格低廉、功耗低、具有自動控制功能的加濕器顯得尤為必要。本設計采用智能控制，以AT89C51單片機為核心，外接輔助電路，通過實現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報警、智能

2、開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實現(xiàn)加濕器的智能化。37目錄摘要1第一章任務來源意義及目的3第二章設計方案42.1總體設計42.2實現(xiàn)方式42.3理論基礎(chǔ)52.3.1單片機52.3.2DS18B20傳感器62.3.31602LCD液晶顯示屏7第三章硬件設計93.1設計方案93.2電路圖93.3信號分析103.4功能描述103.5復位電路113.6液位定位及光電開關(guān)123.71602顯示屏123.8DS18B20溫度傳感器13第四章軟件設計144.1整體設計及說明144.2DS18B20流程設計154.3160

3、2字符型LCD流程設計18第五章系統(tǒng)調(diào)試21第六章總結(jié)22致謝23參考文獻24附錄一1602液晶模塊資料(特點,引腳及指令)25附錄二LCD控制及顯示子程序2937第一章任務來源意義及目的在日常生活中加濕器得到了廣泛的應用，但是現(xiàn)有的加濕器都需要手工控制開啟和關(guān)閉并且不具備對室內(nèi)空氣溫濕度的監(jiān)測，人們在使用過程中存在過度加濕和干燒的問題，不僅給室內(nèi)空氣舒適度造成負面影響并且還存在安全隱患。因此開發(fā)設計一種價格低廉、功耗低、具有自動控制功能的加濕器顯得尤為必要。本設計采用智能控制，以AT89C51單片機為核心，外接輔

4、助電路，通過實現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實現(xiàn)加濕器的智能化。37第二章設計方案2.1總體設計智能加濕器需滿足以下要求：1)相對濕度低于40％時自動加濕；2)用戶可以設置系統(tǒng)溫濕度報警值；3)由5V穩(wěn)壓直流電源供電，提供溫濕度調(diào)節(jié)控制信號，實現(xiàn)自動控制；4)檢測得到的數(shù)據(jù)可以通過顯示模塊顯示。硬件設計不僅要滿足系統(tǒng)需求，還要滿足功能和外形尺寸要求。根據(jù)設計要求確定了系統(tǒng)的總體方案，包系統(tǒng)由兩個DS18B20溫度傳感器一個水位傳感器、單片機、1602LCD液晶顯示屏、聲光報警

5、器、以及一個光電耦合開關(guān)等部分組成。系統(tǒng)功能原理圖如圖1-1所示，兩個溫度傳感器分別采集室內(nèi)空氣的干濕球溫度，并將采集的溫度傳送至單片機。單片機對這兩個數(shù)據(jù)加以處理并結(jié)合室內(nèi)濕度要求參數(shù)控制加濕器的開啟和閉合。另外，水位傳感器還能監(jiān)測水位，單片機根據(jù)水位高低控制聲光報警裝置。自動加濕器包括加濕模塊、報警模塊、自動斷電模塊。單片機溫度傳感器1溫度傳感器21602LCD顯示屏水位傳感器加濕器開關(guān)聲光報警器圖1-1自動加濕器功能原理圖372.2實現(xiàn)方式自動加濕器功能原理圖要達到自動加濕器功能要做好硬件和軟件設計和調(diào)試三個

6、方面的工作。首先硬件方面，通過合理的設計單片機管腳及其他外圍電路的鏈接，使之既有I/O口的功能，又有控制型號的功能。由于時間倉促，沒有找到合適的水位傳感器，在開發(fā)過程中利用三個按鈕開關(guān)代替水位傳感器分別代表高、中、低水位，而加濕器開關(guān)則由一發(fā)光二級管代替，在方正過程中更容易觀察系統(tǒng)開發(fā)效果。這方面的內(nèi)容詳見硬件設計部分內(nèi)容。其次軟件方面，通過合理設計軟件的結(jié)構(gòu)和安排子程序，使程序以最簡潔有效的方式實現(xiàn)目的。最后，調(diào)試方面，程序編輯用LAC51系列開發(fā)與仿真環(huán)境，編輯過程可使用軟件仿真觀察，并對其進行調(diào)試。在程序編輯

7、完成之后使用硬件仿真，最終用燒錄器將程序?qū)懭雴纹瑱C進行實測。本系統(tǒng)分信號的主要有溫度傳感器的輸入信號和單片機輸出的控制信號構(gòu)成。首先由單片機向溫度傳感器發(fā)出讀信號，隨后溫度傳感器做出響應，單片機待DS18B20完成收集到得溫度信息進行AD處理并存儲為數(shù)字信號后，開始讀取溫度值，并對其信號做位處理使之達到用戶需求的精度以及計算得到相對濕度，最后通過1602LCD顯示溫濕度值。另外，系統(tǒng)在運行過程中還有專門的控制聲光報警系統(tǒng)、光電耦合開關(guān)的控制信號，2.3理論基礎(chǔ)2.3.1單片機T89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編

8、程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一