全自动加湿器的硬件设计_毕业设计
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目录摘要 .......................................................................................................................................................... I I ABSTRACT . (III)1 引言 (1)2 设计方案 (2)2.1 系统的整体功能结构图 (2)2.2系统的整体功能流程图 (2)2.3实现方式 (4)3硬件设计 (5)3.1 电路图 (5)3.2 功能描述 (6)3.3 单片机 (6)3.4 DS18B20传感器 (7)3.5 1602显示屏 (9)3.6 复位电路 (10)3.7 液位定位及光电开关 (10)4 软件设计 (11)4.1 DS18B20流程设计 (11)4.2 1602字符型LCD流程设计 (15)5 系统调试 (30)6 总结 (34)参考文献: (35)附录:1602LCD简介 (37)致谢 (41)摘要:在生活中,我们随处可见使用加湿器的场合。
在人们不断追求健康生活方式的今天,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AT80S51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。
首先中介绍了本课题的课题背景、研究意义及预期研究目标。
然后描述了系统硬件工作原理,且附以系统硬件设计框图,论述了本毕业设计所用到的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程。
接着阐述了程序的流程和实现过程。
最后对用单片机实现智能加湿控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。
本文撰写的主导思想是软、硬件相结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。
关键词:单片机;智能;加湿器;相对湿度;传感器ABSTRACT:In daily life, the use of humidifier can be seen at every situation. Today, the incessantly pursute of healthy lifeway, it is vital important to develop a kind of automatic controlfunction humidifiercan which is price moderate and low power consumption.In this paper, a design was made on the intelligent control, besides some auxiliary circuit, the nucleus is AT80S51 Single-chip Microcomputer. It can realize boil dry protection the acoustic and optical alarm, intelligentize switch , as well as indoor humidity and temperature display functions. In the first instance, the subject background, research meaning and expected research objectives were introduced. afterwards, the working principle of the system hardware was simply described and the system block diagram of hardware design was attached. The history of the development of single chip microprocessor was introduced and the hardware interface technology and the function and work process of each interface module used in the graduation paper were also discussed. What‟s more, the process and realization of the program were elaborated. Finally, the design ideas of the MCU control principle realized by single chip Microcomputer and software or hardware debugging are discussed in detail. The main idea of this paper is the software and hardware combination, regarding hardware as the foundation, for the writing preparation of the functional modules.KEY WORDS: Micro Controller Unit; Intelligence; Humidifier; Relative humidity ; Transducer1 引言四季更替,每当进入寒冷干燥的冬季,尤其是我国的北方城市由于风沙天气较多,人们很容易皮肤干燥、嗓子干痛。
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二〇一五年五月目录摘要 (I)Abstract (II)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 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。
家用加湿器造型设计摘要随着生活水平的提高,人们对生活环境的要求更加严格。
家用加湿器因具有对室内进行加湿处理,清新空气,增添健康等功能而倍受青睐。
目前,在我国的市场上存在有较多的家用加湿器品牌,造型各异,其加湿原理也不尽相同。
因此,家用加湿器具有很强的创作性。
本课题通过对市场上已有的加湿器进行调研,运用缺点列举法,统筹现有加湿器在功能、造型、材质、色彩等方面的不足之处,分析国内外加湿器在造型和功能上的区别,熟悉加湿器的工作原理及结构特点。
本课题着重于家用加湿器的造型设计,运用仿生的设计方法,将对于植物、建筑的仿生运用于加温器的设计之中,使之造型新型、独特,并具有一定的语意含义,使产品更能满足人们的心理需求。
采纳超声波震荡的工作原理,使其具有超静音、大雾量、超大容量、持久加湿等特点,同时加入舒适、护肤、加湿三种功能调节选项。
选用塑料作为本课题加湿器的材质,通过不同色彩搭配,使加湿器更能满足人们的视觉需求,从而设计出适合家用的加湿器。
关键词:加湿器,造型设计,功能,适合HOME HUMIDIFIER DESIGNABSTRACTWith the improvement of living standards, the environment that people lived is demanded more strictly. It is very popular that the household humidifier has the function of humidifying, freshing air, enhancing health. At present, there are many household humidifier brands in the market of our country with different shapes and different humidification principle. Therefore, the household humidifier has strong creativity.This topic has researched the market of existing humidifier, using of the shortcomings of the list method. Co-ordinating the existing humidifier’s deficiencies in the function, shape, material, color, analyzing the difference between the shape and function at home and abroad and being familiar with the working principle and structure characteristics of the humidifier. This topic focuses on the design of household humidifier, using bionic design method, applying the bionic plant and architecture to the design of the heater and making it novel, unique, and has a certain semantic meaning, so that products can meet the psychological needs of has the characteristics of ultra quiet, heavy fog, ultra large capacity and lasting humidification with adopting the principle of ultrasonic vibration. At the same time, there are three kinds of function adjustment options with comforting, caring skin , humidifying. The plastic is used as subject of humidifier material, through collocating different color, the humidifier can better meet the needs of people's vision, thus we can design a suitable for household humidifier.KEY WORDS: humidifier,design, function, idoneity目录前言 (1)第1章绪论 (2)§家用加湿器设计的依据与意义 (2)§家用加湿器设计的方法 (2)§设计进度规划 (2)第2章家用加湿器的市场调查与设计定位 (4)§家用加湿器的功能简介 (4)§家用加湿器的分类 (4)§家用加湿器的市场调查 (5)§功能方面 (5)§造型方面 (5)§材料方面 (6)§使用方法 (6)§国内外同类设计概述 (7)§设计定位 (8)第3章家用加湿器造型设计开展过程 (10)§设计构思及手绘 (10)§主方案分析确定 (14)§三维建模与渲染 (14)§动画展示 (18)§尺寸图与展板 (19)§实物模型制作 (23)第4章家用加湿器造型设计综合评价 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)前言快速的发展引起了过度的消耗,进而我们的生活环境也被改变了。
编号:毕业设计(论文)说明书题目:智能加湿器设计系(部):电子工程系专业:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师单位:指导教师:职称:讲师题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发☐应用研究2016年 6 月 1 日独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:日期:关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解桂林电子科技大学信息科技学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定:学院有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学院有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务;学院有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流;学院有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。
学位论文作者签名:日期:导师签名:日期摘要随着物资生活的丰富,人们越来越注重生活的舒适度,然而干燥的环境会使人们的皮肤缺失水分,咳嗽嗓子痛,心情急躁。
适宜的温湿度可以抑制病菌的滋生和传播,提高人们的免疫力。
因此,设计一种价格低廉、功耗低、具有智能控制功能的加湿器尤为重要。
设计以STC89C52RC单片机为核心,通过DHT22数字温湿度传感器检测室内的温湿度,可以将温湿度精确到小数点后一位通过液晶显示屏LCD5110显示出来,精确度是极高的。
具体加湿功能的实现是分成两种模式的,可以通过遥控器选择工作模式,也可以通过按键来选择加湿器的工作模式。
模式一是定时加湿。
模式二是通过检测实时的温湿度与设定的湿度阀值进行对比判断是否需要加湿,当设定值大于检测到的湿度值时,启动报警系统并开始加湿。
由于温湿度随着环境的改变而不同,所以需要根据环境设定不同的湿度阀值,可以通过遥控键盘设置湿度值,遥控器通过红外与硬件电路板连接在一起,人们可以根据不同的需求来选择不同的加湿模式。
电子课程设计(论文)专业:电子信息工程班级:0903设计题目:自动加湿器的设计学生姓名:黄耿学号:*********** 起止日期:11月26——12月29日(共4周)设计地点:科技楼408指导教师:***2011年12月29日摘要随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,自动加湿器开始进入人们的视野。
工厂、车间、仓库、病房和卧室,随处可见加湿器在发挥着极其重要的作用。
但是,常规加湿器只是简单地持续加湿,并不能根据我们身处的环境需要自动的改变室内的湿度,而在现代化的工业生产及科学实验中以至人们的日常生活中,对空气湿度的重视程度日益提高,要求也越来越高,如果湿度不能满足要求,将会造成不同程度的不良后果。
严重影响我们的正常生活。
而在居家生活中,空气太干太湿也都不适宜。
由于我国的城市分布在不同的地势上,各地的温湿度大有差别,存在明显的南北差异。
北方太干,细菌病毒容易滋生传播;南方太湿,容易滋生霉菌。
太干太湿的空气质量都对我们的健康不利。
因此,我们选择了自动加湿器的设计来有效地控制湿度,当环境湿度偏低则加湿,达到设定湿度时就停止加湿,总会把环境湿度控制在适宜的状态下,做到智能、有效和健康地加湿。
为人们的生活带来适宜的湿度环境。
为健康带来保障。
我还访问考察了目前市面上的加湿器销售种类与人们反馈的意见。
发现,人们反映现在市面上的加湿器,很死板,不能自动的调控湿度。
目前市面上还没有具有此类可以自动的调控湿度功能的自动加湿器,因此必将有广阔的市场前景和极大的开发价值。
相信这一设计可行性高的话,必将引来各大厂商的青睐。
关键词:单片机、智能、加湿器、相对湿度、传感器目录1 任务来源意义及目的 (4)2 设计方案 (4)2.1 总体设计 (4)2.2 实现方式 (6)2.3 理论基础 (7)2.3.1 单片机 (7)2.3.2 DS18B20传感器 (8)2.3.3 1602LCD液晶显示屏 (10)3 硬件设计 (12)3.1 设计方案 (12)3.2 电路图 (13)3.3 信号分析 (14)3.4 功能描述 (15)3.5 复位电路 (16)3.6液位定位及光电开关 (16)3.7 1602显示屏 (17)4 软件设计 (18)4.1整体设计及说明 (18)4.2 DS18B20流程设计 (20)4.3 1602字符型LCD流程设计 (26)5 系统调试 (26)6 总结 (26)致谢 (27)附录一:1602LCD简介 (28)附录二 LCD控制及显示子程序 (28)1 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。
本科生课程设计(论文)课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:测控技术与仪器Array注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要人类的生活和社会活动都与温度湿度密切相关。
随着现代化的实现,无论是企业还是事业、无论是医疗卫生还是科学研究都很难找出一个与温度湿度无关的领域来。
所以温度和湿度的测量成为日常生产生活最常见的测量活动。
本系统是基于STC89C52单片机为核心,集传感器、数据采集、处理、显示、驱动、报警于一体的家用智能型湿度控制器。
本文分别就家用加湿控制器方案设计、传感器选型、单片机最小系统设计、显示电路设计、按键电路设计、温度检测电路设计、湿度检测电路设计、A/D转换电路设计等几方面进行阐述。
对系统的设计方案进行了深入的分析,经过严格的选型,最终实现尾气氢含量的良好控制。
本设计的产品不但适用于家庭生活,也适用于温度范围在-55℃~125℃内的所有场所。
如:蔬菜生产的温室、工厂等。
其具有结构简单娇小、设计制造成本低、适用范围广、设计成品便于携带等优点。
关键词:串级控制;传感器;调节器;PID调节目录第1章绪论 (1)第2章系统的方案设计 (2)2.1概述 (2)2.2系统控制方案选择 (2)第3章系统设计............................................................ 错误!未定义书签。
3.1流量变送器的选型 ................................................. 错误!未定义书签。
3.2氢气含量监测仪的选型 .......................................... 错误!未定义书签。
3.3调节器的选择........................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于51单片机的空气智能加湿器的设计摘要本文主要设计了一种基于单片机的锅炉液位控制系统,它以STC89C52单片机作为核心控制器,通过STC89C52单片机,温度传感器、压力传感器和模数转换器,数码管显示等硬件系统和软件设计方法实现具有液位检测报警和控制双重功能.本系统在设计中主要有水位检测、温度检测、压力检测、按键控制、水位控制、显示部分、故障报警等几部分组成来实现液位控制。
主要用液位传感器检测液位,用DS18B20温度传感器来检测水温,用三个控制按键来实现按健控制,用三位7段LED显示器来完成显示部分,用MOC3041双向可控硅来控制水泵的开关,用压力传感器检测锅炉内部压力,并且通过模数转换把这些信号送入单片机中。
把这些信号与单片机中内部设定的值相比,以判断单片机是否需要进行相应的操作,即是否需要开启水泵,来实现对液位的控制,从而实现单片机自动控制液位的目的。
本设计用单片机控制易于实现锅炉液位、温度和压力的控制,而且有造价低、程序易于调试、一部分出现故障不会影响其他部分的工作、维修方便等优点。
关键词:STC89C52单片机,液位控制,显示,报警IABSTRACTDesigned in this paper is a boiler liquid level controll system,which STC89C52 as a controller, through hardware and softwaredesign ,such as STC89C52 single chip, temperature sensor,pressure sensor and ADC, a system of digital display, reach to liquid level detectionand alarm dual function control.The design of the system are mainly include the water level detection, temperature detection, pressure detection, key control, water level control, display, fault alarm, such as a few parts to achieve the level control. Detection of the main level with the water level sensors, temperature sensors DS18B20 is used to detected water temperature, with three control buttons to achieve the health control, with three 7 LED display to complete the display, using MOC3041 TRIAC to control the circulating pump switch ,with pressure sensors detect the internal pressure of the boiler. Through analog-to-digital conversion take these signals into the single chip. These single-chip signal and the internal set of values compared to determine the need for the correspondingsingle-chip operation, namely, the need to open the pump to achieve the level of control, thus in order to achieve the purpose of automatic control by single-chip solution. The design is easy to implement single-chip boiler liquid level control, temperature and pressure control, and its low cost and easy to debug the procedure, part of the failure will not affect other parts of the work, maintenance convenience, and so on.KEY WORDS:stc89c52 Single chip microcomputer, levelcontrol,display,alarmII目录第一章绪论 ............................................................... 1 1.1锅炉液位控制的背景 .. (1)1.2锅炉液位控制国内外发展概况 ..........................................21.2.1国内发展概况 ..................................................21.2.2国外发展概况 ..................................................2 1.3本课题研究目的及意义 ................................................ 3 1.4 系统简介 (3)第二章.主要芯片介绍 ........................................................ 5 2.1单片机STC89C52介绍 . (5)2.1.1 STC89C52单片机的外部引脚说明 .................................52.1.2 STC89C52RC单片机的中断系统 ...................................72.1.3 选择使用STC89C52RC的原因 .....................................9 2.2芯片74LS164介绍 (9)2.2.1 74LS164的引脚图及引脚功能: .................................102.2.2 74LS164的内部功能图 ........................................102.2.3 74LS164的真值表 (11)2.2.4 74LS164有如下特点: .........................................11 2.3 模数转换器A/D0809 (12)2.3.1 ADC0809的逻辑结构 (12)2.3.2 ADC0809 的通道选择 ...........................................122.3.3 ADC0809的引脚图及各引脚作用 ................................. 13 2.4 温度传感器DS18B20 (14)2.4.1 DS18B20的内部结构及管脚图 (14)2.4.2 DS18B20技术性能描述 (15)2.4.3 DS18B20的温度处理过程 .......................................16 2.5 LED数码管显示....................................................172.5.1 LED数码管显示器的结构 (18)2.5.2 LED数码管显示器的显示段码 (18)2.5.3 LED显示器的参数 ............................................19III第三章(锅炉液位控制的硬件设计 (21)3.1系统硬件设计的总体方案及框图 (21)3.1.1系统硬件设计总体方案 .........................................213.1.2 系统设计的总体框图 ...........................................213.2 键盘控制电路设计 (22)3.3 复位电路设计 (23)3.4 显示电路的设计 (24)3.4.1静态显示 .....................................................243.4.2 动态显示 .....................................................253.4.3 该设计中显示电路的选择 .......................................253.5 液位控制电路的设计 (26)3.5.1 液位控制电路的工作原理及液位控制状态图 .......................263.5.2 液位控制的控制电路 ...........................................273.5.3 液位控制中的“虚假水位” .....................................283.6 测温电路及温度传感器的选择 (31)3.6.1 温度传感器的选择 .............................................313.6.2 温度检测电路 .................................................32 第四章.软件设计及试验运行结果和讨论 (33)4.1 系统的软件设计 (33)4.2试验调试及运行结果 (34)4.2.1硬件调试 .....................................................344.2.2软件调试 .....................................................354.2.3 软硬件实时调试 ...............................................354.2.4系统实际调试结果 .............................................364.3试验中遇到的问题及讨论 ............................................. 36 论文小结 (38)致谢 ......................................................................40 参考文献 (41)附录一设计程序清单 .....................................................42 附录二电路原理图 ....................................................... 42 附录三硬件实物图 (43)IV代做本论文毕业设计实物。
单片机原理及接口技术课程设计(论文)题目:家庭用加湿器控制装置设计课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:学号学生姓名专业班级设计题目家庭用加湿器控制装置设计课程设计(论文)任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能以家用加湿器为对象,设计一个家庭用加湿器控制系统选用AT89C52单片机作控制器,选择湿度传感器、A/D转换电路、加湿控制电路和信号指示电路一起构成湿度检测与控制系统;检测对象:1路湿度,功能要求如下:当环境湿度值低于湿度下限时,开加湿器进行加湿处理,同时指示灯亮;反之当湿度高于湿度上限时,关闭加湿器,指示灯熄灭。
设计任务及要求1、分析系统功能,确定系统硬件组成;2、设计系统的硬件电路图;3、完成软件流程图设计,编写相应的软件;4、上机调试、完善程序;5、按学校规定格式,撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在4000字以上;技术参数湿度检测范围是30%┈+100%;检测精度为±3℅工作计划1、布置任务,查阅收集资料。
(1天)2、分析系统的控制功能,确定总体设计方案(1天)。
3、系统硬件设计(3天)4、按系统的控制要求,设计软件流程图及软件。
(2天)5、上机调试、修改程序(1天)6、撰写、打印设计说明书(1天)7、答辩(1天)注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘 要温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。
本系统是基于AT89C52单片机为核心,集传感器、数据采集、处理、报警于一体的家用智能型湿度控制器。
湿度传感器采用HIH3610湿度传感器,它测量范围大,灵敏度高。
加湿器毕业设计摘要:本文主要介绍了加湿器毕业设计的基本原理、设计过程、功能实现和性能测试。
通过对加湿器的研究和设计,旨在提高室内空气质量,满足人们对舒适生活的需求。
本文详细阐述了加湿器的设计思路、电路原理、控制系统以及性能优化等方面的内容,为类似产品的设计与开发提供了参考。
第一章绪论1.1研究背景随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,对室内空气质量的要求也越来越高。
尤其是在冬季,室内空气干燥,容易导致皮肤干燥、喉咙不适等问题。
加湿器作为一种改善室内空气湿度的设备,受到了广泛关注。
然而,市场上现有的加湿器产品在性能、功能和智能化方面仍有待提高。
因此,本文针对这一问题,开展了加湿器毕业设计的研究。
1.2设计目的本设计旨在实现一款具有良好性能、智能化程度高、操作简便的加湿器。
通过本设计,提高室内空气质量,满足人们对舒适生活的需求,同时为我国加湿器行业的发展提供技术支持。
第二章加湿器原理与设计2.1加湿器原理加湿器的工作原理主要是通过超声波振荡将水雾化,产生微小的水滴,然后将水滴散布到空气中,从而增加空气的湿度。
本设计采用超声波加湿技术,具有节能、环保、噪音低等优点。
2.2加湿器设计2.2.1电路设计本设计的电路主要包括电源电路、振荡电路、驱动电路和控制系统。
电源电路采用开关电源技术,实现高效、稳定的电源输出;振荡电路产生高频振荡信号,驱动超声波换能器工作;驱动电路将振荡信号放大,驱动超声波换能器产生雾化效果;控制系统采用微控制器,实现加湿器各种功能的控制。
2.2.2结构设计加湿器结构主要包括水箱、超声波换能器、风扇、湿度传感器等部件。
水箱用于存储水,超声波换能器产生雾化效果,风扇将雾化后的水滴散布到空气中,湿度传感器实时监测室内湿度,为控制系统提供反馈信号。
第三章加湿器控制系统设计3.1控制系统总体设计本设计的控制系统采用微控制器作为核心,实现加湿器各种功能的控制。
控制系统主要包括输入模块、处理模块、输出模块和通信模块。
加湿器毕业设计.doc加湿器毕业设计【篇一:智能加湿器毕业设计】存档编号华北水利水电大学north china university of water resources and electric power 毕业设计题目基于单片机的智能加湿器设计学院机械学院专业测控技术与仪器姓名学号指导教师完成时间教务处制存档编号独立完成与诚信声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文)是本人在指导教师的指导下,独立工作所取得的成果并撰写完成的,郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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毕业设计(论文)作者签名:导师签名:签字日期:签字日期:目录第1 章绪论 (1)1.1 智能加湿器的选题背景和意义 (1)1.2 智能加湿器市场发展现状及前景 (1)1.3 设计任务内务 (2)第2 章系统硬件设计 (3)2.1 系统设计思路 (3)2.2 单片机最小系统模块 (3)2.2.1 单片机介绍 (3)2.2.2 单片机最小系统 (6)2.3 传感器部分 (7)2.3.1 dht11 数字温湿度传感器简介 (8)2.3.2 传感器电路 (10)2.4 液晶显示部分 (11)2.4.1 1602 字符型液晶显示屏简介 (11)2.4.2 1602lcd 电路 (13)2.2.4 键盘部分 (15)2.3 系统电路工作原理 (16)第3 章系统软件设计 (17)3.1 主程序设计 (17)3.2 湿度检测控制模块设计 (18)3.3 液晶显示模块 (19)第4 章仿真和实物制作 (20)4.1 仿真 (20)4.2 实物制作 (23)4.2.1 硬件焊接 (23)4.2.2 硬件问题及解决办法 (23)第5 章设计总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录Ⅰ任务书........................................................ 33 附录Ⅱ开题报告...................................... 错误!未定义书签。
河北科技师范学院本科毕业设计全自动加湿器的硬件设计院(系、部)名称:机电科学与工程系专业名称:电气工程及其自动化学术声明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
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对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。
本人签名:日期:指导教师签名:日期:摘要随着人们生活水平的提高,人们对身体健康关注度也越来越高。
室内的温度,湿度的情况影响着人们身体的舒适度,同时也会间接的影响着人们的心情。
普通的加湿器只能起到一味的加湿作用并且为手动控制,无法满足当代快节奏的人类的需求。
通过对不同温度的情况中湿度的控制,可以提高人们身体的舒适度。
采用单片机来对湿度进行控制,不仅具有控制方便、灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量。
本设计通过单片机AT89S52控制数字温度传感器DS18B20和电容式相对湿度传感器HS1101,实现对室内温度和相对湿度的测量,并且在液晶显示器LCD1602上实时显示室内环境的温度和相对湿度,用LC震荡电路对水位进行监控,当水位较低时进行报警。
使用DAC0832实现DA转换,连接雾化器,用单片机控制雾化器,从而调节室内湿度。
关键词:湿度控制;单片机;电路Abstractwith the growth of living standard ,we take more and more care of the health. The temperature and humidity have influence on the comfort level of the body and will influence the mood indirectly. If you do not control it by finger the common humidifier can will humidify all the time and can not satisfy our fast living pace. If it control the humidity based on the temperature, it will improve the living comfort level. The humidity control system based on MCS is very convenient and can improve the control quality largely. The design uses a AT89S52 , a temperature sensor DS18B20 and a humidity HS1101,it can measure and display the temperature and the relative humidity with the LCD1602. Besides it uses the LC shaking circuit monitoring the water level, it will alarm when the water is not enough. And according to DAC0832,it enforces the DA transition and connects atmoizer ,then regulate the relative humidity.Keywords: Humidity control;microcontroller;circuit目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.2研究现状分析和发展前景 (1)1.3技术指标 (1)2总体设计 (1)2.1系统整体设计 (2)2.2系统整体设计框图 (2)3硬件的设计 (2)3.1 微控制器模块 (2)3.1.1 AT89S52的介绍 (2)3.1.2控制电路 (5)3.2 温度测量模块 (6)3.2.1 温度传感器概述 (6)3.2.2 DS18B20介绍 (6)3.2.3 DS18B20与单片机的连接 (7)3.3 湿度测量模块 (7)3.3.1 湿度概述 (7)3.3.2 湿度传感器概述 (8)3.3.3 HS1101湿度传感器介绍 (8)3.3.4湿度检测电路的连接 (8)3.4 LCD显示模块 (10)3.4.1 液晶概述 (10)3.4.2 1602的介绍 (10)3.4.3电路的连接 (11)3.5 D/A转换电路 (11)3.5.1 DAC0832的介绍 (11)3.5.2雾化器的选择 (12)3.5.3工作电路图的连接 (13)3.6水位报警电路 (13)3.6.1 LC震荡电路的介绍 (13)3.6.2谐振电路 (14)3.6.3 RC正弦波振荡电路 (15)3.6.4电路的连接 (18)3.7电源的设计 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1绪论1.1课题研究背景与意义随着科技发展的加快,人们生活水平的提高,人们对自身的身体健康关注度也越来越高。
室内的温度,湿度的情况影响着人们身体的舒适度同时也会间接的影响着人们的心情。
普通的加湿器只能起到一味的加湿作用并且为手动控制,无法满足当代快节奏的人类的需求。
通过对不同温度的情况中湿度的控制,可以提高人们身体的舒适度。
采用单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量。
全自动温湿控制器可以明显的改善人们的室内生活的环境,从而提高人们的生活质量。
1.2研究现状分析和发展前景当下的生活中,普通插电试的加湿器在市场上可以很容易的见到,在家庭,医院,工作单位等地方也得到广泛的应用。
在工业生产中,大型的自动控制的加湿器也已经的到广泛的使用,并且技术发展已经趋于完全。
在生活中人们对全自动洗衣机,全自动微波炉等并不陌生,但是家用的全自动温湿控制器并没有得到广泛的使用和发展。
人们对于全自动加湿器的概念并不是很清晰,对于全自动加湿器的,人们对全自动加湿器的自动和方便等优势也没有明显的体会。
“全自动”在以后快节奏的当代人生活中将会成为不可缺少的名词,而全自动温湿控制器也将成为人们不可或缺的家用电气。
在今后的生活中,全自动温湿控制器的研制,大量的生产,普及已经成为不可阻挡的趋势。
1.3技术指标(1)实现对室内温度的测量,分辨率为0.5℃;(2)实现对室内相对湿度的测量,误差不大于±3%RH;(3)实现室内温度和相对湿度的本地显示;(4)水位的检测和报警;(5)通过单片机对当前的湿度进行控制。
2总体设计2.1系统整体设计硬件以微控制器为核心,外接晶振、复位电路、电源、温度测量电路、湿度测量电路、LC震荡电路、LCD显示电路和D/A转换电路组成。
本项目通过单片机AT89S52控制数字温度传感器DS18B20和电容式相对湿度传感器HS1101,实现对室内温度和相对湿度的测量,并且在液晶显示器LCD1602上实时显示室内环境的温度和相对湿度,用LC震荡电路对水位进行监控,当水位较低时进行报警。
使用DAC0832实现DA转换,连接雾化器,用单片机控制雾化器,从而调节室内湿度。
2.2系统整体设计框图图1 系统设计图3硬件的设计3.1 微控制器模块单片机又称单片微控制器,它是将 CPU、存储器、输入/输出接口、定时/计数器等集成在一块芯片上,是目前销量最大、应用面最广、价格最便宜的微型计算机。
鉴于系统对速度和成本的要求,本系统采用51系列单片机,具体选择美国ATMEL公司生产的AT89S52为控制器。
3.1.1 AT89S52的介绍AT89S52是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含8k bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价位AT89S52单片机可提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
主要性能:AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:与MCS-51单片机产品兼容,1000次擦写周期,全静态操作:0Hz~33Hz,三级加密程序存储器,三个16位定时器/计数器,八个中断源,全双工UART串行通道,低功耗空闲和掉电模式,掉电后中断可唤醒,双数据指针,掉电标识符,8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
端口介绍:P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL 逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。