智能加湿器

智能加湿器摘要摘要系统是以基于STC89C52开发板为控制器设计的智能室内加湿器，其中包括温湿度实时监测，基于湿度的电机调控，温湿度实时显示，人工和自动加湿的切换几个模块模块。系统的中心设计思想是首先通过DHT21温湿度传感器实时监测室内温湿度，通过单数据总线传给微处理器，然后经微处理器进行信息整合和处理，更具事先设定的湿度范围对电机的转速进行调节，并把湿度、温度以及电机的转速发到液晶显示屏进行显示。关键字DHT21单数据总线实时监测12864液晶显示ABSTRACTTHESYSTEMISBASEDONSTC89C52DEVELOPMENTBOARDFORTHECONTROLLERDESIGNOFTHEINTELLIGENTINDOORHUMIDIFIER,INCLUDINGREALTIMEMONITORINGOFTEMPERATUREANDHUMIDITY,MOTORCONTROLBASEDONHUMIDITY,TEMPERATUREANDHUMIDITYDISPLAY,MANUALANDAUTOMATICSWITCHINGOFSEVERALMODULESHUMIDIFICATIONMODULECENTEROFTHESYSTEMDESIGNISTHEFIRSTTIMETHROUGHTHEMONITORINGOFTEMPERATUREANDHUMIDITYSENSORDHT21INDOORTEMPERATUREANDHUMIDITY,ASINGLEDATABUSTOPASSTHROUGHTHEMICROPROCESSOR,ANDTHENBYTHEMICROPROCESSORINTEGRATIONANDPROCESSINGOFINFORMATION,MOREPRESETHUMIDITYRANGEOFTHEMOTORADJUSTSPEEDANDTHEHUMIDITY,TEMPERATUREANDMOTORSPEEDSENTTOTHELCDSCREENTODISPLAYKEYWORDSDHT21SINGLEDATABUSREALTIMEMONITORINGLCD12864目录摘要1目录21系统方案411显示液晶的选择412温湿度传感器的选择413电机的选择52程序的编写与调试521程序功能描述622程序框图623部分程序的表述724部分调试记录93电路与程序设计1031系统总体电路原理图1032电机驱动模块原理图1132液晶系统模块原理图114测试过程图片125心得体会156推广价值157项目创新15参考文献16附录1电路原理图17附录2项目总程序18智能加湿器1系统方案本系统主要由12864液晶显示模块、电机调控、DHT21采集模块、微控制器处理模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。11显示液晶的选择本项目在显示部分上要求对温度、湿度和电机转速进行显示，故需要对其进行四行显示。12864的配置完全适合本项目的要求。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864,内置8192个1616点汉字，和128个168点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字。也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。12温湿度传感器的选择方案一DS18B20温度传感器DS18B20是一种工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC降到3V时，依然能够保证温度量精度。但是，本项目需要检测室内温度和湿度，如果采用DS18B20还学要需要增加湿度传感器。方案二DHT21温湿度传感器DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT21传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。经过对方案一和方案二的比较，综合考虑，我觉得DHT21温湿度传感器更加适合这个项目。13电机的选择方案一选择加湿器成品自带直流电机加湿器自带直流电机，耗电小，运转时噪声小。IO口通过一个三极管接电机即可对其进行控制。方便可行。但此电机不易获得。方案二选择普通直流电机，该电机耗电大，运转时噪声大，但是价格便宜易于获得。经过对方案一和方案二的比较，综合考虑，最终选择自带电机。2程序的编写与调试21程序功能描述智能加湿器，是基于51单片机的智能加湿系统。采用STC89C52主控芯片；信号采集装置，采用DHT21温湿度传感器，进行温度和湿度的实时采集；加湿装置采用直流电机，方便控制档速。智能加湿器实现了小范围内的温湿度检测，并且根据湿度范围进行加湿。测量设备DHT21对温湿度进行采集，将采集信号返回至主控芯片。经计算后，主控芯片将数据串行发送到12864进行显示。除了根据湿度范围对空气进行加湿外，本加湿器额外加上了人工控制加湿功能。设置一个手动自动切换开关，当开关断开时，加湿器出于自动工作状态；当按键被按下，加湿器进入到人工控制阶段。用户通过“加速”、“减速”、“停止”三个开关来实现加湿器电机的调速、启动和停止。22程序框图开始初始化芯片、液晶、传感器DHT21实时监测主机处理Y自动/手动自动/手动自动/手动自动/手动自动/手动电机一档加湿电机二档加湿电机三档加湿电机四档加湿电机停止N液晶实时显示结束23部分程序的表述1串行液晶显示程序VOIDWR_LCDUCHARDAT_COMM,UCHARCONTENTUCHARA,I,JACONTENTCS1CLK0SID1FORI0IINCLUDETYPEDEFUNSIGNEDCHARU8TYPEDEFSIGNEDCHARS8TYPEDEFUNSIGNEDINTU16TYPEDEFSIGNEDINTS16TYPEDEFUNSIGNEDLONGU32TYPEDEFSIGNEDLONGS32TYPEDEFFLOATF32TYPEDEFDOUBLEF64DEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINECOMM0DEFINEDAT1SBITP2_0P10SBITDIANJIP00SBITKEY_JIAP12SBITKEY_JIANP13SBITTINGZHIP14SBITKEY_AUTOMANP15SBITCLKP34SBITCSP35SBITSIDP36SBITPSBP37U8U8FLAG,KU8U8COUNT,U8TEMPU8U8T_DATA_H,U8T_DATA_L,U8RH_DATA_H,U8RH_DATA_L,U8CHECKDATAU8U8T_DATA_H_TEMP,U8T_DATA_L_TEMP,U8RH_DATA_H_TEMP,U8RH_DATA_L_TEMP,U8CHECKDATA_TEMPU8U8COMDATAU16U16TEMP1,U16TEMP2UCHARNUM1,NUM2UCHARNUM0,SHOW_NUM1,GAO_NUM1,DI_NUM3UCHARSHURU,FLAG1UCHARR8UCHART8INTSHIDU,WENDU,IVOIDDELAY2U16JU8IFORJ0JFORI0I1U8T_DATA_L1FORI0I1IFI1SHIDUVAL_RWENDUVAL_TIFSHIDU0R_1VAL_R/10100R_01VAL_R100T_10VAL_T/1000T_1VAL_T/10100T_01VAL_T100R0R_10R1R_1R2R3R_01R4R5RR6HR70IFB1T0T1T_10T2T_1T3T4T_01T5T6CT70ELSET0T1T_10T2T_1T3T4T_01T5T6CT70VOIDDANGWEIPANDUANIFSHIDU380VOIDAUTOMANIFKEY_AUTOMAN0DELAY5IFKEY_AUTOMAN0FLAG0ELSEFLAG1VOIDKEYIFKEY_JIA0DELAY5IFKEY_JIA0NUMIFNUM4NUM3WHILEKEY_JIA0IFKEY_JIAN0DELAY5IFKEY_JIAN0NUMIFNUM0NUM0WHILEKEY_JIAN0IFTINGZHI0DELAY5IFTINGZHI0NUM4WHILETINGZHI0VOIDDISPOSESWITCHNUMCASE0GAO_NUM1DI_NUM3BREAKCASE1GAO_NUM2DI_NUM2BREAKCASE2GAO_NUM3DI_NUM1BREAKCASE3GAO_NUM4DI_NUM0BREAKCASE4GAO_NUM0DI_NUM4BREAKVOIDQUDONGUCHARIIFDI_NUM0FORI0IDI_NUMIDIANJI0DELAY20IFGAO_NUM0DIANJI0FORI0IGAO_NUMIDIANJI1DELAY20VOIDMAINTMOD0X21TH06553645872/256TL06553645872256ES1EA1ET01TR01DELAY500DIANJI0XIANSHIWHILE1AUTOMANWHILEFLAG0AUTOMANRHZHUANHUANKEYDISPOSEQUDONGRHZHUANHUANDANGWEIPANDUANDISPOSEFORI0I62IQUDONGVOIDT0_TIMEINTERRUPT1TH06553645872/256TL06553645872256NUM1IFNUM140NUM10WR_LCDCOMM,0X93LCD_DISPRWR_LCDCOMM,0X8BLCD_DISPTIFFLAG0WR_LCDCOMM,0X80L