基于-51單片機(jī)空氣智能加濕器設(shè)計(jì)-論文

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1、常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于51單片機(jī)的室內(nèi)濕度自動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)專業(yè)：電子年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：徐權(quán)37摘要在日常生活中加濕器得到了廣泛的應(yīng)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(duì)室內(nèi)空氣溫濕度的監(jiān)測(cè)，人們?cè)谑褂眠^(guò)程中存在過(guò)度加濕和干燒的問(wèn)題，不僅給室內(nèi)空氣舒適度造成負(fù)面影響并且還存在安全隱患。因此開發(fā)設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉、功耗低、具有自動(dòng)控制功能的加濕器顯得尤為必要。本設(shè)計(jì)采用智能控制，以AT89C51單片機(jī)為核心，外接輔助電路，通過(guò)實(shí)現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報(bào)警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基

2、本實(shí)現(xiàn)加濕器的智能化。37目錄摘要1第一章任務(wù)來(lái)源意義及目的3第二章設(shè)計(jì)方案42.1總體設(shè)計(jì)42.2實(shí)現(xiàn)方式42.3理論基礎(chǔ)52.3.1單片機(jī)52.3.2DS18B20傳感器62.3.31602LCD液晶顯示屏7第三章硬件設(shè)計(jì)93.1設(shè)計(jì)方案93.2電路圖93.3信號(hào)分析103.4功能描述103.5復(fù)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(shè)計(jì)144.1整體設(shè)計(jì)及說(shuō)明144.2DS18B20流程設(shè)計(jì)154.31602字符型LCD流程設(shè)計(jì)18第五章系統(tǒng)調(diào)試21第六章總結(jié)22致謝23參考文

3、獻(xiàn)24附錄一1602液晶模塊資料(特點(diǎn),引腳及指令)25附錄二LCD控制及顯示子程序2937第一章任務(wù)來(lái)源意義及目的在日常生活中加濕器得到了廣泛的應(yīng)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(duì)室內(nèi)空氣溫濕度的監(jiān)測(cè)，人們?cè)谑褂眠^(guò)程中存在過(guò)度加濕和干燒的問(wèn)題，不僅給室內(nèi)空氣舒適度造成負(fù)面影響并且還存在安全隱患。因此開發(fā)設(shè)計(jì)一種價(jià)格低廉、功耗低、具有自動(dòng)控制功能的加濕器顯得尤為必要。本設(shè)計(jì)采用智能控制，以AT89C51單片機(jī)為核心，外接輔助電路，通過(guò)實(shí)現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報(bào)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(shí)現(xiàn)加濕器的智能化。37

4、第二章設(shè)計(jì)方案2.1總體設(shè)計(jì)智能加濕器需滿足以下要求：1)相對(duì)濕度低于40％時(shí)自動(dòng)加濕；2)用戶可以設(shè)置系統(tǒng)溫濕度報(bào)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(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；4)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)顯示模塊顯示。硬件設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求確定了系統(tǒng)的總體方案，包系統(tǒng)由兩個(gè)DS18B20溫度傳感器一個(gè)水位傳感器、單片機(jī)、1602LCD液晶顯示屏、聲光報(bào)警器、以及一個(gè)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(gè)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(jī)。單片機(jī)

5、對(duì)這兩個(gè)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(cè)水位，單片機(jī)根據(jù)水位高低控制聲光報(bào)警裝置。自動(dòng)加濕器包括加濕模塊、報(bào)警模塊、自動(dòng)斷電模塊。單片機(jī)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(bào)警器圖1-1自動(dòng)加濕器功能原理圖372.2實(shí)現(xiàn)方式自動(dòng)加濕器功能原理圖要達(dá)到自動(dòng)加濕器功能要做好硬件和軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試三個(gè)方面的工作。首先硬件方面，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)單片機(jī)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(hào)的功能。由于時(shí)間倉(cāng)促，沒(méi)有找到合適的水位傳感器，在開發(fā)過(guò)程中利用三個(gè)按鈕

6、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(jí)管代替，在方正過(guò)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(shè)計(jì)部分內(nèi)容。其次軟件方面，通過(guò)合理設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)和安排子程序，使程序以最簡(jiǎn)潔有效的方式實(shí)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(guò)程可使用軟件仿真觀察，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試。在程序編輯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(jī)進(jìn)行實(shí)測(cè)。本系統(tǒng)分信號(hào)的主要有溫度傳感器的輸入信號(hào)和單片機(jī)輸出的控制信號(hào)構(gòu)成。首先由單片機(jī)向溫度傳感器發(fā)出讀信號(hào)，隨后溫度傳感器做出響應(yīng)，單片機(jī)待DS18B20完成收

7、集到得溫度信息進(jìn)行AD處理并存儲(chǔ)為數(shù)字信號(hào)后，開始讀取溫度值，并對(duì)其信號(hào)做位處理使之達(dá)到用戶需求的精度以及計(jì)算得到相對(duì)濕度，最后通過(guò)1602LCD顯示溫濕度值。另外，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中還有專門的控制聲光報(bào)警系統(tǒng)、光電耦合開關(guān)的控制信號(hào)，2.3理論基礎(chǔ)2.3.1單片機(jī)T89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C5

8、1是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一