基于51单片机的空气智能加湿器的设计

通过教师的示范操作为学生提供观察学习的机会。

缩短理论与实践的距离。

教师和学生可同时进行言语交流和视觉呈现。

主要演示内容为各种教学软件和教学工具的使用：① 示范操作一：Proteus下加湿器系统仿真及 PCB 文件的生成。

② 示范操作二：3D 6 结语
对课堂的设计，要努力贯彻以教师为主导，以学生为主体的教学方式，主要围绕完成智能加湿器的功能仿真、软硬件开发这一任务为中心，以能力、方法为主线，以应用理论知识创造实用产品为指导思想，有计划得培养学生的自学能力、观察实践能力和思维能力[6]。

可以使学生系统地掌握单片机应用产品开发体系，为后续课程的学习打下基础，也为学生走上应用产品设计、开发、调试、维修等工作岗位奠定根基。

参考文献
[1] 王静霞,单片机基础与应用[M].北京:高等教育
图 1 知识点的教学流程。

基于AT89C51的智能加湿器的设计与仿真
王莉;陆安江
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】2023(31)4
【摘要】文中设计了一款以AT89C51单片机为核心的智能加湿器。

借助于温湿度传感器DHT11对环境温湿度的感应,将感应到的温湿度信号转换成数字信号后传给单片机,单片机对数据进行实时分析和处理,从而作出相应的湿度调节,实现智能加湿。

用户可通过按键进行模式选择、水位加减和湿度加减的操作。

LCD1602上会显示湿度的设定值,同时用户可通过指示灯显示查阅各状态。

在加湿器运行过程中如果水位低于设定值,则单片机驱动蜂鸣器报警,此时加湿器立即停止加湿,从而防止干烧。

经过Proteus仿真和测试结果表明,该系统运行稳定,可实现自动化的工作方式,达到了预期的设计要求。

【总页数】5页(P169-173)
【作者】王莉;陆安江
【作者单位】贵州大学大数据与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN47
【相关文献】
1.基于AT89C51的简易智能化加湿器设计
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AT89C51单片机的多功能数字钟设计与仿真5.基于综合学习设计的创客课程实践研究——以“基于Arduino的智能加湿器”为例
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基于51单片机的空气环境（温湿度、可燃性气体、PM2.5）监测器设计电路图在这里展示的是一款基于51单片机的空气环境（温湿度、可燃性气体、PM2.5）监测器的设计电路图。

具体包括电路图原理图、器件（BOM）表。

监测温湿度数值用的是型号为DHT11的温湿度传感器。

监测可燃性气体浓度用的是型号为MQ2的可燃性气体传感器。

监测PM2.5含量用的是型号为GP2Y1014AU的传感器空气环境（温湿度、可燃性气体、PM2.5）监测器的使用操作说明：步骤1、上电后，如果电池电压充足，按键电路板上KEY1按键或红外遥控器数字键“1”。

步骤2、按电路板上KEY2按键或红外遥控器数字键“2”，进行温湿度监测。

步骤3、按电路板上KEY3按键或红外遥控器数字键“3”，进行可燃性气体监测。

步骤4、按电路板上KEY4按键或红外遥控器数字键“4”，进行PM2.5监测。

下面系列图片是依据电路图焊接的空气环境（温湿度、可燃性气体、PM2.5）监测器使用场合的图片。

经过使用验证，电路的设计是可行的。

监测温湿度数值时的图片如下：KEY1 KEY2 KEY3 KEY4监测可燃性气体含量值时的图片如下：监测PM2.5浓度值时的图片如下：KEY1KEY2 KEY3KEY4KEY1 KEY2 KEY3 KEY4STC15W4K56S4核心板器件（BOM）表实物图060306030603PIN插针PIN2x1406030603直插LQFP7x7-48 STC15W4K56S4核心板正面STC15W4K56S4核心板背面报警器底板器件（BOM）表实物图直插直插直插直插直插直插直插2直插PIN与PIN之间的间隔2.54mm插电池盒针与针间隔2.54mm插DHT11模块插MQ2模块针与针间隔2.54mm插GP2Y1014AU模块直插直插直插直插直插直插直插直插针与针间隔2.54mm 插5V的LCD1602液晶PIN与PIN间隔2.54mm插STC15W4K56S5核心板红外遥控信号接收管5V注意：以上器件（BOM）表是报警器底板完整的器件（BOM）表，焊接的时候请对照报警器板的电路原理图。

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。

摘要随着科技的发达，以及人民生活水平的提高，人民室内生活环境不断改善，出现了空调、智能温度器、室内净化器等一系列改善人民生活条件的高科技产品。

然而这并不能满足人民越来越高的生活需求，有些人提出了湿度的要求，本设计就在此基础上，设计一种基于89C51单片机控制的智能湿度控制系统。

此系统采用了精密的检测电路（包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成），能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器（AT89C51）中，然后通过软件的编程，将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后，再通过数码管来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的控制电路（光电耦合及继电器等部分电路组成），设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度：当室内空气湿度过高时，控制系统自动启动抽风机，减少室内空气中的水蒸气，以达到降低空气湿度的目的；当室内空气湿度过低时，控制系统自动启动蒸汽机，增加空气的水蒸气，以达到增加湿度的目的，使空气湿度保持在理想的状态；键盘设置及调整湿度的初始值，另外在设计个过程当中，考虑了处理器抗干扰，加入了单片机监视电路。

通过对基于单片机的相对湿度控制器设计，加深对传感器技术及检测技术的了解，巩固对单片机知识的掌握，并系统的复习本专业所学过的知识。

关键词：湿度检测，对数放大，湿度调节，温度补偿AbstractWith the development of science and technology, the improvement of and the living standards of the people, the people are improving constantly in indoor living environment, the air conditioner , intellectual temperature device , high-tech products of such people's living conditions of a series of improvement as the purifying device ,etc. in the room have appeared. But this can not meet higher and higher life demands of people , some people propose the demand for the humidity, this text is just on this basis, design one on the basis of intellectual humidity control system which 89C51 MCU controlled.This system has adopted the accurate measuring circuit (is it blow accurate symmetrical square wave generator , logarithm enlarge and halfwave rectifier , temperature compensation , temperature correct and strain wave circuit odd parts of circuit not to make up automatically to wrap up), can measure the relative humidity of the surrounding air automatically and accurately , and after measuring the data and changing through A/D, send it in the processor (AT89C51 ), Then through theprogramming of the software, after changing the value of relative humidity of the environment at present into the decimal digit, and then in charge of the number to show; And, through software programming, in addition, corresponding control circuit (such some circuit as photoelectric coupling and relay ,etc. make up ), design the relative humidity of the present environment of regulation that can be automatic: When the indoor air humidity is too high, the control system starts the exhauster automatically, reduce the vapor in the indoor air, in order to achieve the goal of reducing air humidity; When the indoor air humidity is too low, the control system starts the steam engine automatically, increase the vapor of the air , in order to achieve the goal of increasing humidity , makes the air humidity keep at ideal state; The initial value of the humidity that the keyboard is set up and adjusted, in designing a course in addition, have considered the anti-interference of the processor, monitored the circuit after putting into the MCU.Through designing the controller of relative humidity based on one-chip computer , strengthen the knowledge of the technology of the sensor and detection technique, the ones that consolidated to knowledge of the one-chip computer were mastered, and the systematic knowledge that a speciality has been studied of review. Keyword: humidity detection, logarithm is enlarged, humidity control and humidity regulation, temperature compensation。

基于单片机技术的室内加湿器设计与研究作者：秦拓来源：《企业科技与发展》2018年第10期【摘要】针对室内空气污染现状，设计了一款室内增湿辅助空气净化装置，旨在避免过多的人工干预，让其自成一个“生态系统”。

首先选取51系列单片机中的STC89C52作为系统微处理器芯片，完成系统任务的规划与总体方案设计；接着，对系统中各模块的具体电路图进行严密设计，保证功能的顺利实现；最后，借助Proteus软件进行仿真研究。

【关键词】生态系统；气体探测模块（MQ-2）；超声波喷雾加湿装置；温、湿度探测触头（DHT11）【中图分类号】TM925.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）10-0102-03 0 引言随着人们的生活水平不断提高，人们对建筑的居住环境、办公环境的舒适性要求越来越高，但随之而来的由于装修和室内家具不合格而导致的室内污染问题越来越严重。

据有关部门的调查，我国每年由于室内空气污染而导致死亡的人数在10万以上。

针对上述问题，利用单片机技术设计了一种室内增湿空气净化装置，通过气体探测模块对室内气体成分进行检测，将检测结果传送给单片机进行分析，并做出相应的处理，从而保证室内空气质量。

同时，温、湿探测触头也会对室内的空气干燥程度做出检验，当室内空气干燥相对值超过所设定值时，通过此装置中的超声波雾化器对空气加湿。

1 系统模块化设计通过模块化的设计，逐个完成要实现的功能，利用STC89C52单片机连接控制各模块，使其得到有机的统一。

1.1 温、湿度探测模块该装置采用了DHT11温、湿度探测模块对室内空气的温度和湿度进行检测。

需要注意的是，传感器上电之后，越过不稳定状态需要1 s时间，DHT11传感器可直接与单片机的I/O端口连接，温、湿度模块工作电路如图1所示，以此对室内温、湿度进行实时测量。

1.2 气体探测模块本装置采用MQ系列气体传感器，可选用MQ-2或者MQ-135。

其均属于气体传感器的一种，可检测有毒气体、一氧化碳、硫化氢以及甲烷等可燃性气体的含量，并且它抗干扰能力比较好，比如水蒸气、油烟等对它的影响较小。

基于51单片机的湿度控制系统设计基于51单片机的湿度控制系统设计摘要：生活上，合适的空气湿度有益于人们的身体健康；工业上，芯片的封装，设备的维护以及工厂的装配等，都需要在合适的湿度下进行。

该课题对空气的湿度进行研究，采用单片机和湿度模块组成的湿度控制系统，对环境的湿度进行数据采集、处理。

系统通过测量当前环境的绝对湿度，及时、精确地了解空气湿度的变化，并将当时绝对湿度值与预设的上下限值进行比较，如果不在合适的空气湿度范围内，系统会自动发出报警。

本设计具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。

关键词：单片机；湿度传感器；ADC0832数模转换目录序言 (1)第一章系统的整体设计方案 (2)1.1设计内容 (2)1.2系统框图 (2)1.3系统设计方案 (2)1.4 系统完成的技术指标 (4)第二章系统的硬件设计方案 (5)2.1 控制模块设计方案 (5)2.1.1 控制芯片选择思路 (5)2.1.2 单片机选择方案 (5)2.1.3 AT89C51芯片简介 (6)2.2 湿度检测模块介绍及选择方案 (10)2.2.1 湿度检测模块选择思路 (10)2.2.2 湿度传感器选择 (10)2.3 模数转换介绍 (12)2.3.1 模数转换器选择方案 (12)2.4 报警模块简介 (13)2.4.1 蜂鸣器驱动方式 (14)第三章硬件模块功能实现 (14)3.1 显示电路 (14)3.2复位开关电路 (19)3.3振荡电路 (20)3.4 ADC0832实现模数转换 (21)3.5 电路的排版连线设计 (23)第四章系统的软件与调试 (25)4.1 C语言简介 (25)4.2 总程序流程图 (25)4.2.1 湿度检测显示电路 (26)4.2.2 按键显示部分 (27)4.2.3 报警电路部分 (28)4.3程序设计 (28)第五章系统调试 (29)5.1硬件调试 (29)5.2软件调试 (29)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)附录一：程序清单 (34)附录二：元器件清单 (42)附录三：硬件原理图 (44)附录四：PCB图 (44)附录五：实物图 (45)序言目前我国已经进入全面建设小康社会的阶段，无论经济还是文化都已经发展到了一个另世人瞩目的时期。

基于单片机湿度自动控制的智能加湿器设
计
设计背景
随着生活水平的提高，人们对生活品质的要求也越来越高，保
持适宜的室内湿度是其中之一。

然而，传统的加湿器需要人工控制，普遍存在加湿过度或不足的问题，有时还可能导致设备故障和安全
隐患。

因此，研发一种基于单片机湿度自动控制的智能加湿器就显
得尤为必要。

设计目标
本文旨在通过对智能加湿器的设计，实现室内湿度自动控制，
简化使用流程，并避免加湿过度或不足的问题。

同时，考虑到设备
的成本和实用性，设计应尽可能简单，且易于操作和维护。

设计方案
本设计方案采用单片机控制的驱动电路和传感器，监测室内湿度并自动控制加湿器的工作状态。

具体步骤如下：
1. 基于555计时器的PWM驱动电路，控制加湿器的加湿量。

通过改变PWM占空比，可以实现不同的加湿量。

2. 使用DHT11湿度传感器，获取室内湿度信息。

3. 根据设置的目标湿度值，通过比较室内湿度和目标湿度的大小关系，控制加湿器开关状态。

4. 引入LCD1602液晶屏幕，实时显示室内湿度值和设备的工作状态，方便用户查看。

实现效果
经过测试，本设计方案能够准确监测室内湿度并自动调节加湿器的工作状态，显著地提高了设备的使用便捷性和安全性。

结论
本文针对传统加湿器存在的问题，提出了一种基于单片机湿度
自动控制的智能加湿器设计方案。

该方案实现了室内湿度自动控制，简化了使用流程，并避免加湿过度或不足的问题。

同时，设计简单，易于操作和维护。

该方案对于提高家庭生活品质和健康有着重要意义。

自动空气加湿器电子设计校赛作品作品类别: _科技创新类__自动空气加湿器目录一、队员简介 (2)二、摘要说明 (4)三、引言 (4)四、方案选择与确定 (5)五、单元模块设计和测试 (8)六、程序设计 (11)七、整体测试 (12)八、作品总结 (12)九、参考文献 (13)十、附录 (13)一、摘要说明：在日常生活中空气加湿器得到了广泛应用，但目前市场上销售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湿度的监测，很多时候由于人工加湿不及时或其他麻烦导致空气湿度不达标，给居住造成不适。

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STC89C52单片机为核心，外接电源模块、空气湿度探测模块、空气加湿模块以及人机交互界面模块，实现了空气自动加湿的功能。

关键词：单片机湿度传感器自动控制超声加湿器人机交互二、引言(一)项目背景：在某些气候干燥的地区，保持室内湿度是一个大问题。

根据调查，在空气干燥的环境中，病菌易于迅速传播，人们易感冒、皮肤过敏，肌体免疫力下降，同时体内水分也加速流失，皮肤变得干燥。

空气加湿器种类繁多，主要包括湿膜加湿器、超声波加湿器、汽水混合式加湿器、干蒸汽加湿器等，在居家的日常应用中多采用超声波加湿器，目前市场上销售的家用超声波加湿器都为手动控制开启和关闭，并且据我们调查，很多用户在购买了空气加湿器后并未高效率地使用，且多数家庭都没有湿度计，从而无法科学合理地控制室内湿度，并因此给生活造成种种不舒适。

基于以上情况，我们考虑，将湿度计和空气加湿器合二为一，并实现空气加湿的自动控制，从而大大提高室内的空气质量，实现人们高品质的生活。

(二)预期结果和意义：我们期望成型后的作品能够在12864液晶上精确显示空气湿度值；能够精确控制加湿器的启动和停止；12864液晶能够提供友好的人际交互界面；实现自动控制加湿操作，极大地改善居室内的空气质量，给人们的日常生活带来便利。