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1、 本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文） 题 目 基于单片机的智能 加湿器设计 姓 名 * 专 业 电子科学与技术 学 号 * 指导教师 * 郑州科技学院电气工程学院郑州科技学院电气工程学院 二二一五年一五年五五月月 目 录 摘 要.I AbstractII 1 绪论 1 1.1 选题背景和意义 .1 1.2 发展现状及前景 .2 1.3 设计任务 .3 2 系统硬件设计 5 2.1 总体设计 .5 2.2 单片机模块 .6 2.2.1 单片机介绍 6 2.2.2 单片机的特点 7 2.2.3 单片机最小系统 9 2.3 传感器模块 .10 2.3.1 温湿度传感器选择方案 10 2.3.2
2、 DHT11 数字温湿度传感器11 2.3.3 传感器电路 14 2.4 液晶显示模块 .15 2.4.1 显示器的设计方案 15 2.4.2 1602 字符型液晶显示屏 15 2.4.3 1602LCD 电路 18 2.5 报警电路模块 .19 2.6 按键模块 .20 2.6.1 输入设计方案 20 2.6.2 按键电路 20 2.7 系统电路工作原理 .21 3 系统软件设计 23 3.1 主程序设计 .23 3.2 温湿度检测控制模块设计 .24 3.3 液晶显示模块设计 .25 4 系统调试与分析 27 4.1 软件调试 .27 4.2 程序调试 .28 4.2.1 KEIL 软件简
3、介.28 4.2.2 调试过程 29 4.3 调试分析 .29 总 结 32 致 谢 34 参考文献 35 附录 1 实物图 .36 附录 2 源程序 .37 基于单片机的智能加湿器设计 I 基于单片机的智能加湿器设计基于单片机的智能加湿器设计 摘 要 目前在我们的日常生活中，加湿器被应用到很多领域，可是市场上大多数 的加湿器都需要通过手动来控制加湿器的开启和关闭，而且不能对空气中的的 温湿度进行实时且精确的监测，使得人们在使用加湿器的过程中出现一些意想 不到的问题，如对空气过度加湿，过多的空气湿度就会对人体健康造成负面影 响；加湿器工作时出现干烧的情况还会给我们带来安全隐患。因此在现有加湿
4、器的基础上开发出一种具有智能控制功能的加湿器显得尤其必要。 本次设计以 STC89C52 单片机与温湿度传感器为系统的设计核心，运用温 湿度传感器 DHT11 对空气中的温湿度信号进行采集，并利用它处理信号的功 能，将采集到的温湿度信号转换成数字信号，再通过单片机的可编程能力对该 数字信号进行分析与处理，将处理后的数据通过 1602 液晶显示屏显示出来， 实现对空气中的相对湿度的实时显示功能，同时单片机也能够智能控制加湿器 的工作状态，以达到自动控制加湿器的目的。该设计还拥有水位监测电路和报 警电路，实现加湿器的防干烧功能。该系统的设计电路简单，检测数据的精度 高，且具有较高的可靠性。 关键词
5、:加湿器；STC89C52 单片机；温湿度传感器 DHT11；1602 液晶显示屏 INTELLIGENT HUMIDIFIER DESIGN BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTER Abstract At present in our daily life, the humidifier can be used in many areas, but the majority of the markets need to manually control the humidifier humidifier is opened and closed, and can
6、 not be real-time and accurate monitoring of temperature and humidity in the air, which makes people some beat all problems occur in the process of the humidifier, such as the excessive air humidification, air humidity will cause too much negative impact on human health; in the dry situation will br
7、ing hidden trouble to our humidifier work. Therefore, based on the existing humidifier on the development of a kind of intelligent control function of the humidifier is particularly necessary. This design uses the STC89C52 microcontroller with temperature and humidity sensors for the design of the c
8、ore system, using temperature and humidity sensor DHT11 to collect temperature and humidity signal in the air, and use it in signal processing function, the temperature and humidity of the collected signal is converted into digital signal, the digital signal is single chip programmable ability analy
9、sis and processing, the processed data through 1602 LCD display, real-time display function of the relative humidity in the air, and the MCU can also work state of intelligent control of the humidifier, in order to achieve the purpose of automatic control humidifier. The design also has a water leve
10、l monitoring circuit and alarm circuit, dry burning prevention function of humidifier. The design of the circuit of the system is simple, high precision of detection data, and has high reliability. Keywords: humidifier; STC89C52 MCU; temperature and humidity sensor DHT11; 1602 LCD display 基于单片机的智能加湿
11、器设计 1 1 绪论 目前加湿器被普遍应用于很多领域，随着科学技术的发展与进步，温湿度 检测技术趋于成熟，以温湿度检测技术为设计核心的加湿器也朝着小型化、低 功耗和智能化方向发展1。单片机以较高的集成度和稳定的性能，使其在智能 加湿器的设计方面具备更加显著的优势。 1.1 选题背景和意义 随着经济的快速发展，人们的生活水平也逐渐提高，伴随着的是生活环境 与工作环境的质量渐渐被人们重视起来。当空气中的湿度没有达到一定的湿度 值时，会给我们的日常生活和工作带来负面影响。如果我们长期生活在干燥的 空气环境中，人体的舒适度值会降到很低，甚至会对我们的身体健康带来许多 未知的隐患；当我们在工作的时候还会
12、提高产品的不良率从而降低生产产品的 速度，引起各式各样的不良影响，此时加湿器就显得尤为重要，我们可以通过 使用加湿器来有效地增加室内空气中的湿度，湿润干燥的空气。 水由于表面张力的作用，会主动形成水滴的形状，同时会吸附空气中的灰 尘。当室内空气中的粉尘和漂浮的烟雾与水分子结合后，会形成一个个小的颗 粒，使空气中的灰尘沉淀下来，而且可以有效的去除室内空气中的异味，使空 气变得清新。在本次的设计中，主要是运用加湿器调节空气中的湿度，以达到 提高人体舒适度的目的。研究发现，湿度不仅影响人们的生活质量，在工业制 造和产品质量方面同样有着重要的影响。塑料薄膜大棚、厂房和办公室等室内 封闭场所，一般都需要
13、用智能加湿器来调节空气的湿度，使室内空气的湿度达 到合适的程度。 在日常生活中我们经常用舒适度来描述环境质量，但是人体舒适度与大气 探测仪器检测到的各种气象要素结果有很大的不同，它不是一个精确的数据参 数，仅仅是人体对外界气象环境的一种主观感受。人体舒适度指数是人为制定 的一种生物气象指标，通过人体舒适度指数我们可以更加清楚的了解我们所在 环境下的舒适感，且可以显示出在不同的天气条件下，人体可以感觉到的舒适 度值。在众多的影响因素中，温度、相对湿度、气压、风速这些气象因素，对 人体的舒适度产生很大的影响。最佳的温湿度范围是 40%RH60%RH2，人 体在此温湿度范围内的舒适度最佳。 经研究发
14、现：生活在适宜湿度的空气环境下的生物体才能长期保持活力。 将一些我们常用的木质家具长期放置在过于干燥的空气环境下，会对其造成一 些不同程度的损坏，如乐器、家具和木质装修等很可能会出现变形、老化甚至 干裂的情况。因此，我们在存放以上物品时要格外注意室内湿度，标准情况下 应保持在 40%-60%RH 范围内，然而对于生活在河北地区的家庭来说，冬天的 室内湿度平均为 10%-15%RH，干燥的空气环境下，出现高压静电的情况十分 普遍。家用电器及办公电器的广泛使用，使得静电出现在我们生活中的各个角 落3。当静电情况十分严重时，对我们的生活环境也是一种污染。生活或工作 在此环境下的人心情容易烦躁，有时甚
15、至会出现头晕胸闷的情况，严重影响我 们的身体健康。智能加湿器可以放出一些富含负氧离子的空气，既调节为适宜 湿度的空气，这些空气均匀的布满整个空间，可以很大程度的消除静电现象， 还可以过滤空气中异味，制造出更加清新、芳香的空气。因此，对空气中的湿 度适当的进行调节，无论是对与我们的身心健康还是工作学习，都有着不可忽 视的重要意义。 调节室内湿度的方法有很多，我们可以在室内洒水或者放置水族箱，但是 这种调节空气湿度的方式是十分缓慢的，而且我们无法控制它的影响程度。如 果加湿的程度过大，也会对人体造成不好的影响，如今大多数的家庭和公司都 是应用加湿器来对空气加湿。 本次设计基于单片机技术，对智能加湿
16、器的部分功能实施进一步的改动， 使其可以根据用户的个人需求进行调节，而且拥有智能控制功能，其能够根据 传感器检测到的实时湿度自动控制加湿器的工作状态。在本设计中，加湿器的 智能控制能力得到了加强，完全可以满足用户对产品的简单要求，在产品开发 方面具有十分重要的意义。 1.2 发展现状及前景 智能加湿行业在我国发展了将近 20 年，通过这些年空气质量概念的普及 和人们对身体健康意识的提高，加湿器的功能和作用也渐渐被人们所了解，并 逐渐被人们接受和青睐。可是，由于加湿器这一新兴行业在我国发展的比较晚， 基于单片机的智能加湿器设计 3 它相应的一些产品质量标准没有得到规范化，这为广大用户在选择上带来了一 定的选择困难。众多厂商只跟风不跟质量的行为，导致了加湿器行业产品质量 的参差不齐，使消费者的合法权益受到了侵害。 加湿器功能主要是增加室内空气的湿度，使湿度控制在相对健康的状态下。 加湿器按其功能划分为三种：电热加湿器、超声波加湿器和净化加湿器。电热 加湿器主要是对水进行加热使
