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时间:2020-04-02
《基于单片机的空气智能加湿器的设计论文.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、常州大学信息科学与工程学院毕业设计论文毕业设计题目:基于51单片机的室内湿度自动控制装置设计专业:电子年级:学号:姓名:指导老师:徐权摘要在日常生活中加湿器得到了广泛的应用,但是现有的加湿器都需要手工控制开启和关闭并且不具备对室内空气温湿度的监测,人们在使用过程中存在过度加湿和干烧的问题,不仅给室内空气舒适度造成负面影响并且还存在安全隐患。因此开发设计一种价格低廉、功耗低、具有自动控制功能的加湿器显得尤为必要。本设计采用智能控制,以AT89C51单片机为核心,外接辅助电路,通过实现加湿器的防干烧、声光报警、智能开启和关闭以及室内温湿度的显示功能基本
2、实现加湿器的智能化。目录摘要1第一章任务来源意义及目的3第二章设计方案42.1总体设计42.2实现方式42.3理论基础52.3.1单片机52.3.2DS18B20传感器62.3.31602LCD液晶显示屏7第三章硬件设计93.1设计方案93.2电路图93.3信号分析103.4功能描述103.5复位电路113.6液位定位及光电开关123.71602显示屏123.8DS18B20温度传感器13第四章软件设计144.1整体设计及说明144.2DS18B20流程设计154.31602字符型LCD流程设计18第五章系统调试21第六章总结22致谢23参考文献2
3、4附录一1602液晶模块资料(特点,引脚及指令)25附录二LCD控制及显示子程序29第一章任务来源意义及目的在日常生活中加湿器得到了广泛的应用,但是现有的加湿器都需要手工控制开启和关闭并且不具备对室内空气温湿度的监测,人们在使用过程中存在过度加湿和干烧的问题,不仅给室内空气舒适度造成负面影响并且还存在安全隐患。因此开发设计一种价格低廉、功耗低、具有自动控制功能的加湿器显得尤为必要。本设计采用智能控制,以AT89C51单片机为核心,外接辅助电路,通过实现加湿器的防干烧、声光报警、智能开启和关闭以及室内温湿度的显示功能基本实现加湿器的智能化。第二章设计
4、方案2.1总体设计智能加湿器需满足以下要求:1)相对湿度低于40%时自动加湿;2)用户可以设置系统温湿度报警值;3)由5V稳压直流电源供电,提供温湿度调节控制信号,实现自动控制;4)检测得到的数据可以通过显示模块显示。硬件设计不仅要满足系统需求,还要满足功能和外形尺寸要求。根据设计要求确定了系统的总体方案,包系统由两个DS18B20温度传感器一个水位传感器、单片机、1602LCD液晶显示屏、声光报警器、以及一个光电耦合开关等部分组成。系统功能原理图如图1-1所示,两个温度传感器分别采集室内空气的干湿球温度,并将采集的温度传送至单片机。单片机对这两个
5、数据加以处理并结合室内湿度要求参数控制加湿器的开启和闭合。另外,水位传感器还能监测水位,单片机根据水位高低控制声光报警装置。自动加湿器包括加湿模块、报警模块、自动断电模块。单片机温度传感器1温度传感器21602LCD显示屏水位传感器加湿器开关声光报警器图1-1自动加湿器功能原理图2.2实现方式自动加湿器功能原理图要达到自动加湿器功能要做好硬件和软件设计和调试三个方面的工作。首先硬件方面,通过合理的设计单片机管脚及其他外围电路的链接,使之既有I/O口的功能,又有控制型号的功能。由于时间仓促,没有找到合适的水位传感器,在开发过程中利用三个按钮开关代替水
6、位传感器分别代表高、中、低水位,而加湿器开关则由一发光二级管代替,在方正过程中更容易观察系统开发效果。这方面的内容详见硬件设计部分内容。其次软件方面,通过合理设计软件的结构和安排子程序,使程序以最简洁有效的方式实现目的。最后,调试方面,程序编辑用LAC51系列开发与仿真环境,编辑过程可使用软件仿真观察,并对其进行调试。在程序编辑完成之后使用硬件仿真,最终用烧录器将程序写入单片机进行实测。本系统分信号的主要有温度传感器的输入信号和单片机输出的控制信号构成。首先由单片机向温度传感器发出读信号,随后温度传感器做出响应,单片机待DS18B20完成收集到得温
7、度信息进行AD处理并存储为数字信号后,开始读取温度值,并对其信号做位处理使之达到用户需求的精度以及计算得到相对湿度,最后通过1602LCD显示温湿度值。另外,系统在运行过程中还有专门的控制声光报警系统、光电耦合开关的控制信号,2.3理论基础2.3.1单片机T89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一
8、种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方
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