基于51单片机的空气智能加湿器的设计资料

基于单片机的智能自调节加湿器设计摘要：在秋冬季，气候干燥，干燥的空气对人的健康有很大影响，因此空气加湿器就显得尤为重要。

该文提出一种基于单片机的智能加湿器设计。

基于51单片机，利用语音识别模块、蓝牙模块、GSM报警模块、电机等多个模块组合实现一款能能被语音及手机控制的智能自调节加湿器。

加湿器可通过语音识别或手机控制自动运行，并具有监测环境和防盗的功能。

该设计能更加方便人们生活，提高人们生活质量。

关键词：加湿器；语音识别；蓝牙通信；51单片机；循迹1.引言随着科技发展，人们生活质量极大提高，各种智能家居层出不穷，加湿器已成为较为常见的家居设备。

但是通过调查，市场上的加湿器功能较为单一，如今家居设备的发展理念之一是多元化，因此需要一种新的设计思想，改进传统设计中的单一化。

此外，市面上的大型加湿器，在家庭中使用中移动不方便，且只有加湿功能，因此市场反响冷淡。

当今半导体产业的快速发展，市面上出现大量的高性能，低成本的芯片，如stm32系列，intel系列，51系列等，此外，还有各种成本不高的传感器，可用于各个方向实现人对自然量的监测。

将传统家居设备与这些结合，设计出具有实用性，功能更丰富的产品，能极大提高人们生活。

在此背景下，基于传统加湿器，将单片机与各种传感器及移动端设备结合，采样无线通信技术，语音识别技术，设计出一款新型智能加湿器，它具有监测环境，家庭防盗，语音及手机控制，自动行进的功能。

2.原理分析本设计的研究内容包括语音控制、手机控制、防盗系统设计、小车循迹、传感器工作方式以及单片机系统的软件和硬件设计。

（1）防盗：该产品加入红外防盗模块，当人出门时，可设置为防盗模式，当有人侵入，可通过防盗系统向主人发送短信，提醒主人家中可能有盗贼。

（2）循迹：通过三个光电对管，实现准确行进到指定位置。

（3）环境监测：加湿器上的多个传感器检测环境状态，并显示在液晶屏上。

（4）语音及手机蓝牙控制：通过语音识别芯片让加湿器自动行进；通过手机控制加湿器行走。

基于单片机的智能加湿器设计智能家居是当今科技发展的一个重要方向，智能加湿器作为其中的一个应用，为人们提供了更加舒适的居住环境。

本文将基于单片机技术，设计一个智能加湿器，并对其原理、功能、实现方法以及优化方案进行深入研究。

第一章绪论1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 国内外研究现状第二章智能加湿器原理及功能设计2.1 加湿器原理介绍2.2 智能化设计要求分析2.3 功能设计与实现方法第三章硬件设计与实现3.1 单片机选型与原理介绍3.2 传感器选型与接口设计3.3 电路板设计与制作第四章软件设计与实现4.1 单片机程序框架分析与搭建4.2 传感器数据采集与处理算法实现4.3 控制算法优化及智能化策略第五章实验结果及分析讨论5.1 实验环境介绍5.2 实验数据采集5。

3 数据分析及结果讨论第六章智能加湿器优化方案6.1 问题分析6.2 优化方案设计6.3 优化方案实施与效果评估第七章总结与展望7.1 研究工作总结7.2 研究工作展望第一章绪论1.1 研究背景随着人们生活水平的提高，对室内空气质量的要求也越来越高。

尤其是在干燥的冬季，室内湿度往往较低，容易引发一系列健康问题。

因此，加湿器成为了人们生活中不可或缺的电器之一。

然而，传统加湿器在使用过程中存在着一些问题，如手动控制不便、湿度过高或过低等。

为了解决这些问题，设计一个基于单片机的智能加湿器具有重要意义。

1.2 研究意义智能加湿器作为智能家居中的一个重要组成部分，在提高居住环境舒适度、保障健康等方面具有重要意义。

通过引入单片机技术实现对加湿器的智能化控制和管理，可以实现自动调节室内湿度、远程控制、节能等功能，提高用户的使用体验。

1.3 国内外研究现状目前，国内外对智能加湿器的研究已经取得了一些进展。

国外一些公司已经推出了一些智能加湿器产品，如通过手机APP远程控制、自动调节湿度等功能。

国内也有一些学者对智能加湿器进行了研究，但是大多数还停留在理论层面，缺乏实际应用和实验验证。

毕业设计题目基于单片机的智能加湿器设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。

保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订目录摘要 (2)Abstract (2)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 (4)2.2.1单片机介绍 (4)2.2.2 单片机最小系统 (7)2.3 传感器部分 (8)2.3.1 DHT11数字温湿度传感器简介 (8)2.3.2 传感器电路 (11)2.4 液晶显示部分 (12)2.4.1 1602字符型液晶显示屏简介 (12)2.4.2 1602LCD电路 (14)2.2.4 键盘部分 (16)2.3 系统电路工作原理 (17)第3章系统软件设计 (18)3.1 主程序设计 (18)3.2 湿度检测控制模块设计 (19)3.3 液晶显示模块 (20)第4章仿真和实物制作 (22)4.1 仿真 (22)4.2 实物制作 (25)4.2.1硬件焊接 (25)4.2.2硬件问题及解决办法 (26)第5章设计总结 (32)参考文献 (34)致谢 (36)附录Ⅰ 任务书 (37)附录Ⅱ 开题报告........................................................附录Ⅲ 汇编源程序 (40)附录Ⅳ 中英文翻译 (50)（基于单片机的智能加湿器）摘要随着科学技术的发展和生活水平的提高，加湿器开始引起人们的注意，不论是工厂、仓库、车间、还是卧室，加湿器随处可见并且发挥着极其重要的作用。

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。

基于51单片机的智能移动加湿器pcb封装制作流程智能移动加湿器是一种能够自动调节环境湿度的设备，其主要由51单片机控制。

在制作智能移动加湿器的PCB封装时，需要经过以下几个步骤：1.设计PCB布局：首先，需要根据智能移动加湿器的功能和外形尺寸，设计PCB的布局。

将各个元件的位置安排在合适的位置上，以便于后续的连接和焊接。

2.选择元件：根据智能移动加湿器的功能需求，选择合适的元件。

这些元件包括51单片机、加湿器传感器、湿度传感器、温度传感器、继电器等。

在选择元件时，需要考虑其性能、尺寸和价格等因素。

3.确定元件封装：根据所选择的元件，确定其封装类型。

常见的封装类型有DIP、SOP、QFN等。

根据元件的封装类型，可以确定相应的焊盘和焊脚排列方式。

4.绘制PCB原理图：根据智能移动加湿器的功能需求，绘制PCB的原理图。

将各个元件的引脚和连接关系连接起来，形成一个完整的电路。

5.确定PCB层次：根据智能移动加湿器的复杂度和元件数量，确定PCB的层数。

一般来说，智能移动加湿器的PCB可以采用双层或者多层结构，以提高电路的布线密度和性能。

6.进行PCB布线：在PCB布线时，需要根据元件的位置和引脚连接关系，将各个元件之间的电路连接起来。

布线时需要注意信号线和电源线的分离、地线的布置和阻抗匹配等问题。

7.进行PCB封装：在进行PCB封装时，首先需要将所选择的元件焊接到PCB上。

根据元件的封装类型，可以选择手工焊接或者使用贴片机进行自动焊接。

在焊接过程中，需要注意焊点的质量和焊接温度的控制。

8.进行PCB测试：在完成PCB封装后，需要进行PCB的测试。

测试包括进行电气测试和功能测试。

电气测试主要是检测PCB上的电路连接是否正常，是否有短路和断路等问题；功能测试主要是检测智能移动加湿器的各项功能是否正常。

9.优化PCB设计：在进行PCB设计时，可能会出现一些问题，如电磁兼容性、布线冲突等。

在测试过程中，可以发现这些问题，并进行相应的优化和调整，以提高PCB的性能和可靠性。

单片机湿度控制器摘要本系统采用AT89C51作为控制系统，通过模拟传感器把湿度信号采集后送给ADC0804，转换成数字信号后送入单片机，再通过LCD1602显示出来，同时独立键盘输入湿度上门限值和下门限值，当湿度值低于下门限值或上门限值时系统驱动蜂鸣器报警和控制电路进行湿度控制，当湿度再次回到两个门限值之间时消除报警和停止湿度控制，本系统实时刷新当前湿度和门限值，适用于大棚，花卉以及家庭湿度检测与控制。

目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

关键词：AT89C51，LCD1602，ADC0804，湿度控制与检测Single-chip humidity controllerSummaryThis system used AT89C51 as control system, by simulation sensor to humidity signal collection Hou to ADC0804, conversion into digital signal Hou into single tablets machine, then by LCD1602 displayed out, while independent keyboard entered humidity door limited value and Xia threshold value, dang humidity value below Xia threshold value or door limited value Shi system drive buzzer alarm and control circuit for humidity control, dang humidity again returned to two a threshold value Zhijian Shi elimination alarm and stop humidity control, This system live and refreshes the current humidity threshold values, apply to greenhouse, flower and family and humidity measuring and controllingThe current level of industrial automation has become an important symbol of the measure of all walks of life the level of modernization. The same time, the development of control theory has experienced a classical control theory, modern control theory and the theory of intelligent control in three stages. The typical example of the intelligent control fuzzy automatic washing machine.Keyword：AT89C51，LCD1602，ADC0804，humidity controller目录第一章绪论 -------------------------------------------------------------------------------------- 11.1选题背景及目的----------------------------------------------- 11.2发展状况----------------------------------------------------- 11.3各章节主要内容----------------------------------------------- 3 第2章系统的方案与论证-------------------------------------------- 42.1系统选择论证------------------------------------------------- 42.1.1 单片机控制模块的选择论证------------------------------ 42.1.2 显示模块的选择与论证---------------------------------- 42.2 设计任务及要求--------------------------------------------- 42.3 系统的设计原则--------------------------------------------- 52.4 系统组成与框图--------------------------------------------- 6系统控制结构组成如图2-1 ------------------------------------- 62.5 系统原理设计----------------------------------------------- 62.5.1 AT89C51简介------------------------------------------ 62.5.2 AT89C51管脚说明-------------------------------------- 72.5.3 振荡器特性-------------------------------------------- 92.5.4 时钟电路---------------------------------------------- 92.5.5 复位电路--------------------------------------------- 102.5.6 AD转换电路------------------------------------------ 102.6 湿度传感器------------------------------------------------ 122.6.1 湿敏元件的特性---------------------------------------- 122.6.2 湿敏电阻---------------------------------------------- 122.6.3 湿敏电容--------------------------------------------- 122.6.3 湿度测量的名词术语----------------------------------- 122.7 LCD液晶显示器--------------------------------------------- 13 第三章硬件电路的设计--------------------------------------------- 163.1 湿度传感器与ADC0804连接电路------------------------------ 163.2 LCD电路图------------------------------------------------- 173.3 独立键盘与驱动电路---------------------------------------- 183.4 总体电路设计---------------------------------------------- 18 第四章程序流程图与代码------------------------------------------ 194.1 主要程序流程图-------------------------------------------- 194.2 主要程序-------------------------------------------------- 20 第五章系统的调试与总结------------------------------------------ 215.1 单片机测试------------------------------------------------ 215.2 硬件及软件调试-------------------------------------------- 215.3 整机的调试与测试------------------------------------------ 215.4 综合调试-------------------------------------------------- 22 总结--------------------------------------------------------------- 22 参考文献----------------------------------------------------------- 23 附录一------------------------------------------------------------- 24 附录二------------------------------------------------------------- 38第一章绪论1.1选题背景及目的在工农业生产和日常生活中，对湿度的测量及控制始终占据着重要地位。

基于AT89C51的简易智能化加湿器设计刘丰年【摘要】为解决现有空气加湿器在智能化、安全性和舒适性方面的不足,笔者设计了一种以AT89C51单片机和DS18B20温度传感器为核心的简易智能化空气加湿器系统.该系统利用AT89C51单片机对温度传感器和水位传感器采集到的室内空气干湿温度信息和加湿器内的水位信息进行处理,从而实现加湿器的温湿度显示、智能开关、空气加湿、防干烧、声光报警等控制功能.该系统经过测试实验,能够及时、准确的测量环境温湿度数据,并根据系统预设值,控制加湿器智能化工作,性价比高,具有较高的实际应用价值.【期刊名称】《三门峡职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(015)004【总页数】4页(P139-142)【关键词】智能加湿器;AT89C51单片机;DS18B20温度传感器【作者】刘丰年【作者单位】三门峡职业技术学院教务处,河南三门峡472000【正文语种】中文【中图分类】TM925伴随着人们生活水平的不断提高，人们对家庭空气环境的要求也越来越高，空气加湿器也成了日用家居必备品。

常见的加湿器主要有风机加湿型和热加湿型，主要通过风机强制循环空气带走水分或蒸发水分来缓解空气干燥度的目的。

但这类加湿器人工操作太多，缺乏智能化、安全性和舒适度，在使用过程中往往存在过度加湿和干烧的问题，不仅加湿效果不好，而且还存在着严重的安全隐患。

因此急需一种简易智能化的空气加湿器，对空气湿度进行智能化、人性化控制，目前，智能、安全、舒适已成为加湿器的核心问题，备受关注。

笔者以AT89C51单片机和DS18B20温度传感器为核心设计了一种简易智能化的空气加湿器系统。

该系统主要利用AT89C51单片机对温度传感器和水位传感器采集到的室内空气干湿温度信息和加湿器内的水位信息进行处理，从而实现加湿器的温湿度显示、智能开关、空气加湿、防干烧、声光报警等控制功能。

实验结果表明，该系统能够及时、准确的测量环境温湿度数据和水位数据，并根据系统预设值，控制加湿器智能化工作，性价比高，具有较高的实际应用价值和推广价值。

基于单片机的空气智能加湿器的设计作者：李东蛟来源：《中国新技术新产品》2016年第22期摘要：当前的生活中加湿器越来越受人们喜爱，尤其是北方的冬天寒冷干燥。

现在绝大多数的加湿器都是手动控制开关的，而且也不够智能化，不能监测室内的温度和湿度，这样的加湿器在使用过程中存在湿度过大或者没有水继续通电的问题，这样会给室内舒适度造成影响，影响人的身体健康并且还存在严重的安全隐患。

开发设计出一种低价、省电、具有自动控制功能的加湿器势在必行。

本设计采用单片机智能控制，使用AT89C51单片机作为核心，外设一些辅助电路，可以实现加湿器的无水过度通电加热、声光报警功能、智能开关加湿器、以及对室内温湿度的监测，实现智能化控制。

关键词：单片机；智能化；加湿器；监测；传感器中图分类号：TM925 文献标识码：A0.引言随着科技的发展和生活质量的提高，人们开始对加湿器产生关注，不论是企业、办公室、还是家庭里，到处都有加湿器的身影出现，并且它发挥着极其重要的作用。

然而，普通的加湿器仅仅只是简单地增加空气湿度，并没有对湿度的调节能力，容易出现过度加湿，并且不能检测加湿器水位的情况，存在安全隐患。

而无论是在日常生活中还是科学试验及工业生产中，不仅要求准确有效地控制湿度，还要确保加湿的安全性。

因此，设计一款智能加湿器来有效地调节控制加湿尤为重要，当环境湿度偏低则开始加湿，达到设定的湿度时就停止加湿，总是把湿度控制在适宜的状态下。

水位低时自动报警并且停止加湿，确保加湿的安全性，有效地防干烧和过度加湿，实现加湿器的智能化。

1.智能加湿器的功能简述系统由一个DHT11温湿度传感器和一个水位传感器、89C51型单片机、1602LCD液晶显示屏、声光报警器等部分组成。

温湿度传感器用于收集室内空气的温湿度，并把收集的温度传送至89C51型单片机。

单片机针对收集的信息进行参数控制，对加湿器进行开启和闭合。

水位传感器用于监测水位限位，单片机可以根据水位的高低控制声光报警装置。

自动加湿器摘要现代家用电器的发展逐渐趋向于方便、快捷、简单易操作的发展方向，对电器的智能化要求也越来越高，所以，电器的自动化程度直接决定着电器的销量与口碑，是决定一种电器能否更好打入市场并快速占领这个领域的重中之重。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，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，而在现代化的工业生产及科学实验中，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。

而在居家生活中，空气太干太湿也都不适宜：太干，细菌病毒容易滋生传播；太湿，容易滋生霉菌。

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。

目前市面上还没有具有此类功能的自动加湿器，因此必将有广阔的市场前景和极大的开发价值。

一、总体设计1 预期功能：随着空气温度、湿度的变化自动控制加湿器的通断，依照各个工作环境最适宜的相对湿度控制调节加湿量，使其成为具备智能化恒定加湿功能的加湿器，可以在工厂、车间、仓库、医院及家庭中广泛使用。

2 工作流程：利用温湿度传感器等元件，将天气变化的参数模数转化输入ATmega16单片机，经既定程序与设定的温湿度参数值分析比较后，输出高低电平信号到继电器驱动电路，进而控制加湿器的通断，实现随着环境温湿度变化而自动调节加湿器，空气湿度偏低则加湿，达到设定湿度值时停止加湿的功能。

同时，使用数码管人性化直观显示室内湿度。

其硬件设计的原理图如下所示：二、工作原理电原理图如下图：其中，左端为三位的七段数码管，可根据Mega16单片机的输出高低电平信号来显示环境的湿度值。

右端上部的DHT11为4 针单排引脚封装、具有极高的可靠性与长期稳定性的数字温湿度传感器。

右端下部为继电器及其驱动电路，继电器起开关作用，控制与之相连的加湿器的通断。

基于单片机的智能加湿器设计摘要本文设计了一种基于单片机的智能加湿器。

该加湿器具有多种功能，可以根据环境湿度自动调节加湿器的工作状态，并且可以利用传感器进行实时监测和反馈。

我们使用了AT89C51单片机作为控制器，设计了加湿器的电路和程序，并进行了实验验证。

结果表明，该智能加湿器可以稳定地控制环境湿度，并且具有可靠的工作性能。

关键词：单片机，加湿器，智能控制，传感器AbstractIn this paper, we designed an intelligent humidifier based on single-chip microcomputer. The humidifier has multiple functions, which can automatically adjust the working state of the humidifier according to the environment humidity, and can use sensors for real-time monitoring and feedback. We used the AT89C51 single-chip microcomputer as the controller, designed the circuit and program of the humidifier, and conducted experimental verification. The results showed that the intelligent humidifier can stably control the environmental humidity and has reliable working performance.Keywords: Single-chip microcomputer, humidifier, intelligent control, sensor1. 引言加湿器是一种能够增加室内空气湿度的设备。