【《基于单片机的喷雾加湿器设计》11000字】

第第基于单片机的喷雾加湿器设计205841绪论 3249781.1课题背景 3280341.2课题的目的和意义 318801.3本课题研究的现状和发展趋势 4197342系统方案设计及要求 575652.1总体方案框图 5298962.2设计总体要求 6194923硬件设计 6189683.1单片机最小系统 6244413.2湿度数据采集模块 8167843.3湿度控制模块 8194183.4湿度数据显示模块 8327043.5数据保护模块及故障报警模块 8323663.6蓝牙模块 9151523.7空气湿度显示模块 106953.8数据保护模块 11312803.9按键模块 1149353.10告警模块 12195594软件设计 13192124.1主程序设计 13275214.2测量湿度程序 1647704.3显示湿度程序 17285774.4告警程序 18189884.5按键程序 1934974.6蓝牙通信数据传输程序 1948095仿真过程 21311855.1仿真过程 21291655.2仿真调试 264270总结 2921473参考文献 313273附录1主控单元程序设计 3213879附录2显示单元程序设计 333178附录3湿度控制单元程序设计 411绪论1.1课题背景随着我国人民生活水平逐渐提高，人们对于居住以及工作环境的要求越来越高。尤其在我国北方地区空气十分干燥，在这样的空气湿度中工作生活很不舒适，这就需要在居住以及工作环境中采取对空气增加湿度的方式是空气湿度保持在人体最适应的范围内。在各种加湿器中，喷雾加湿器由于其结构设计合理，安装简便，使用具有安全性和可靠性的优点，因此其在工业以及家庭中都有着十分广泛的应用。喷雾加湿器具备改善室内空气湿度、降尘、优化室内湿度的作用，可以在短时间内使室内空气湿度得到有效调节。但是传统的喷雾加湿器并没有根据空气湿度遥控设置的功能。在传统的方式下，用户只能够在喷雾加湿器上进行操作，这种操作在工业上，在生活上都十分不便。甚至在一些工业环境中也不符合安全生产要求。而蓝牙技术可以较好的解决喷雾加湿器操作繁琐这一缺陷。蓝牙技术是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信湿度的一种特殊的近距离无线连接技术。通过蓝牙技术可以实现对于喷雾加湿器远程控制。进而实现对于空气湿度的精准管控，从而保证了工业上对安全生产的要求以及日常生活中用户操作的便利性。为了实现蓝牙技术应用于喷雾加湿器的操作可以在单片机上增设蓝牙通信控制模块，进而实现喷雾加湿器设计。1.2课题的目的和意义在喷雾加湿器设计中，它的主要被控参数是空气湿度。将蓝牙技术应用到喷雾加湿器设计中主要由以下几点意义：（1）蓝牙技术可以在提高效率的同时降低成本，降低人工劳动强度以及减少人工调解湿度时发生的错误，蓝牙技术能够实现精准调控[1]。（2）蓝牙技术为喷雾加湿器创造最可靠的操作湿度，与此同时单片机系统还可以对场的各类湿度数据进行统一管理，并通过程序分析实现、空气湿度要素的自动控制，维持最适合的湿度。基于单片机系统喷雾加湿器可以实现自动化，使室内湿度适合人体感官[2]。（3）基于单片机喷雾加湿器的应用是为了适应当今社会产业规模化，大型化，生活质量高级化的必然要求。因此基于单片机喷雾加湿器的应用是社会发展的大势所趋。单片机系统可以做到智能监测室内湿度，对于室内的湿度参数实时监控并对可能超出范围的湿度参数进行预警。与此同时，用户可以通过单片机系统终端观察室内的状态，通过远程遥控来控制喷雾加湿器，从事实现远程控制[3]。1.3本课题研究的现状和发展趋势从上世纪60年代开始以美国，澳大利亚等西方国家就已经开始针对基于单片机系统的加湿器设备进行研究，这是由于国外的工业较早的走上了规模化和集约化的生产道路，并且西方发达国家发展较早的缘故，因此以西方发达国家为代表的工业体系较早的开展了基于单片机系统加湿器设备的设计研究[4-9]。国外最早研究室内湿度控制技术是先利用一些模拟量做成一个湿度量表，然后利用表当中所搜集到的信息来进行记录和指示湿度，最后按照记录下来的数据和之前做成的表来对比进行湿度的控制。在本世纪初美国已经率先研究和开发出精度更高，时效性更好，湿度控制因素更多的单片机系统来控制湿度[10-15]。上世纪80年代蓝牙技术在全世界的得到了快速发展，引领了全世界大部分国家根据蓝牙技术研究出更好的单片机控制系统。美国学者Rolvid等人在单片机中加入蓝牙控制模块，进而对喷雾加湿器室内的温湿度指数进行了着重研究,主要评估室内的空气湿度变量,计算出最佳湿度和湿度指数；意大利学者EnricoFabrizio主要分析了基于单片机控制的室内的通风系统,在研究的基础之上设计了一种直接驱动的并且可变通风流量的风扇；英国自动化学者Bastiaan等人通过移动机器人采集室内湿度参数信息来对室内湿度进行研究，提出自动控制室内湿度的一些方式；日本学者Yan对采用单片机感应模块与室内相对湿度进行分析，以此得出适合人体机能的最佳湿度，并在单片机中加入蓝牙控制模块从而实现对于室内湿度的智能控制；2018年，意大利学者AndreaCostantino通过设计人体能量消耗和湿度因素的关系得出了最佳湿度的单片机参数模型，并根据湿度评价室内的湿度参数；美国学者Dulis等人采用流体力学的方法来评价室内的空气运动、空气湿度和相对湿度等信息，并将这些信息融入单片机系统中去。相较于西方发达国家，我国对于基于单片机系统的设备控制过程研究起步较晚。我国在本世纪初才刚刚开始建立针对单片机系统的科研立项。我国相关学者和专家先学习其他国家的单片机系统先进技术，但是在进行实际操作过程中，存在一定的不足，这是因为单片机系统是一项复杂的系统控制工程，实际操作过程中容易受到外界不同变量因素的影响[20-26]。如今我国存在的问题主要体现在相比于外国落后了一大步，在单片机系统控制方面控制因素比较单一。而且我国单片机系统控制技术目前仍然存在较大的问题，单片机系统可靠性低、实时性低、软件不能很好地结合、设备存在缺陷等。目前我国相关学者主要是根据湿度监测的特点开发单片机系统，单片机系统程序简单，控制效果可靠。姚松丽等学者以单片机为基础，针对室内湿度设计了湿度因素监测报警系统；陈辉金提出了以AT89S52单片机为核心的智能湿度控制系统；张伟等在AT89S52单片机基础之上采用了MSP430单片机，基于此设计了联合当今物联网技术对于湿度空气监测控制系统；于群等基于MSP430单片机对于单片机智能空间的控制系统进行了研究；任玲以主要采用AT89C52单片机作为室内湿度监测控制系统；邹丽AT89S51单片机为控制核实现了对于室内湿度的实时监控；张建兴学者以单片机为基础，通过对于水流量的控制从而实现对于室内湿度的控制；李怀者认为通过排风系统可以实现对于湿度和湿度的控制；王维维等学者着重分析了目前我国使用单片机进行室内空气湿度控制的应用情况；许健主要利用了蓝牙技术与室内设备等进行通信和信息交换，实现对室内湿度的远程监测控制；刘彦等学者以单片机DSU1115-0601为核心控制部件，与此同时他还利用ZigBee技术实现了室内湿度信息的远程传输控制；马国强通过B/S模式设计了湿度的远程监测系统；田耘将基于单片机和数字式湿度传感器联系起来实现了对于室内湿度、湿度的监测，在此基础之上又对单片机系统的控制效果做了大量的试验；肖雨着重分析了室内的湿度和湿度并基于此设计了湿度自动控制系统。近年来，我国有许多专家学者采用了各种理论来对室内湿度的问题进行分析，例如采用了Zigbee技术，模糊控制技术，信息融合等控制技术等。各种先进技术的融合促进了喷雾加湿器设计的进步，并方便户对室内湿度的进行更精确的预测和控制。2系统方案设计及要求2.1总体方案框图本设计基于单片机来设计喷雾加湿器，并在单片机上通过蓝牙通信模块以实现对于喷雾加湿器的无线控制，此系统实现室内通过湿度传感器控制开启与调节喷雾功能，空气湿度传感器根据室内空气湿度控制风扇开启的功能。通过单片机将喷雾加湿器的各个部分紧密联系到一起，然后完成其湿度各个要素控制系统的主要设计。本设计在设计的时候主要包括了以下几个部分：湿度要素检测电路、主控模块、键盘电路、显示电路、控制电路、报警电路等。通过这几个电路的结合使用，可以对喷雾加湿器的各个要素进行一个初步的基本的控制。该控制系统具有操作方便，灵活性强等很多的优势，因此可以将其应用到很多地方，湿度传感器检测到湿度综合各个要素将湿度调节在适当的范围内，当湿度出现较大的偏差时警报便会响起。如图2-1所示：图2-1系统设计框2.2设计总体要求本设计是由AT89C51单片机、按键模块、数据保护模块及故障报警模块以及蓝牙模块、LED灯显示模块构建起来的喷雾加湿器系统，该系统具备蓝牙控制温湿度，以及自动控制温湿度功能。3硬件设计3.1单片机最小系统美国ATMEL公司在1994年以E²PROM技术与Intel公司的80C51内核的使用权交换以后，将二者结合到一起，然后形成了片内带有Flash存储器的AT89C和AT89S系列的单片机。在本设计中，将会用到的就是AT89C51单片机。这种单片机属于低电压供电，但是性能高的单片机，它本身的设计中使它自身就带有了一个4K字节的可编程可擦除的只读存储器。该芯片的单片机拥有P0、P1、P2、P3四个用于传输数据的端口，P3口还有其他特殊功能，例如：口管脚备选功能、串行输入输出口、外部中断0或1、以及计时器0/1外部输入和外部数据存储器读/写选通，还可以接受闪烁编程、编程校验控制信号。P0：端口P0为8位开路漏极双向I/0端口，每个引脚可吸收8ttl门极电流。当P0端口的引脚第一次写1时，定义为高阻输入。P0可以作为外部程序数据存储器，定义为数据/地址的下八位。在fIash编程中，p0端口作为原始代码的输入端口。当fIash检查时，端口p0输出原始代码。此时，上拉电阻必须连接到端口p0的外部。P1：P1端口为带上拉电阻的8位双向I/0端口。P1端口缓冲器可以接收输出4ttl门极电流。P1口引脚写入1后，内部拉高，可作为输入。当P1口的引脚被外部拉低时，会输出电流。这是由于内部的引体向上。在flash编程和验证中，P1端口接收为低8位地址。P2：P2端口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。P2端口缓冲器可以接收和输出4个TTL门电流。当P2端口写“1”时，其引脚被内部上拉电阻拉起，用作输入。因此，作为输入，P2端口的引脚从外部向下拉，输出电流。这是由于内部引体向上。当P2端口用于访问外部程序存储器或16位地址外部数据存储器时，P2端口输出地址的前8位。当给出地址“1”时，它利用了内部上拉(pull-up)的优势。当它读写外部8位地址数据存储器时，P2端口输出其特殊功能寄存器的内容。P2端口接收flash编程验证的高八位地址信号和控制信号。P3：P3口为8个双向I/O口，内部有上拉电阻，可接收输出4个TTL门电流。当P3端口写“1”时，它们被拉到高电平并用作输入。P3端口作为输入端，由于外部下拉电平较低，会输出电流(ill)，这是由于上拉导致的。本次设计硬件部分有：湿度采集模块、按键模块、湿度控制模块、显示模块、数据保护模块、蓝牙模块、告警模块。图3-1最小系统图3.2湿度数据采集模块：图3-6DS18B20的外部形状及引脚3.3湿度控制模块本设计采用三极管对湿度数据进行控制，当湿度数据不在规定的范围内时，电流会通过三极管然后进入继电器，继电器一旦通电，电路也会随之而导通，将湿度数据调节在范围之内。当湿度数据正常时，继电器中没有电流，电路将不会导通。通过不断循环检测的方法，可以有效的将湿度数据阈值保持一定的范围。3.4湿度数据显示模块对于空气湿度数据，本设计将会使用一个LED屏幕将它显示出来。因为LED的显示速度比LCD快，并且不受外界的影响，即使是很模糊的湿度中也都能看得见湿度数据，其次它的耗电量小、对比度高，它有很多优势，这也是为什么使用LED作为显示模块的原因。3.5数据保护模块及故障报警模块日常生活中停电现象时常发生，然而对于用电器，人们最担心的问题就是断电后数据是否还存在，是否还能恢复到正常的状态，为了消除顾虑，在此次设计中，我们添加了数据保护电路，当发生停电时，系统会记忆原来的数据，通电后会恢复到原来的数据。当数据传感器检测到数据超出预先设定好的值之后，报警电路就会自动接通，蜂鸣器声音报警。3.6蓝牙模块本系统采用的蓝牙模块GC-05是在GC-04蓝牙模块基础上研制而成的，因此首先介绍GC-04蓝牙模块。1.GC-04蓝牙模块简介GC-04蓝牙模块的设计采用了CSR公司的AUDIO-FLASH蓝牙芯片，外围主要元器件选型采用工业级标准，模块开放了CSR蓝牙芯片的所有功能引脚，模块电路板为0.8mm四层板，采用激光盲孔加工工艺，引脚采用半孔加工工艺，体积尺寸紧凑，非常适合客户开发各种应用，是高质量的Class2蓝牙模块。硬件结构框图如图3-7所示。图3-7蓝牙模块GC-04硬件结构框图2.GC-05蓝牙模块GC-05蓝牙模块是在GC-04蓝牙模块基础上，附加Atmel公司的T7024蓝牙专用前置芯片，扩展而成的标准1级蓝牙模块(Class1)，通讯距离达到100米。硬件结构框图如图3-8所示。图3-8蓝牙模块GC-05硬件结构框图GC-05蓝牙模块主要性能参数：(1)频段：2.4GHz～2.48GHz；(2)蓝牙协议：BluetoothV1.2；(3)功率等级：Class1(+20dBm)；(4)电压范围：+2.7V～+3.3V；(5)端口：USB口、RS232串行口、Audio音频口、数字IO口10条，两路模拟量输入；(6)工作环境：-40℃～+105℃；GC-05蓝牙模块支持USB口、RS232串行口、Audio语音口的无线通讯，不仅模块之间可以相互通讯，而且模块与目前市场上所有的蓝牙设备都可以进行相应的蓝牙数据、语音通讯。蓝牙技术的最大优势就是无方向性，在物理层上是通过使用全方向天线来实现的。天线是无线通信系统中用来传输和接收电磁能量的必备组件，天线电路的好坏决定了蓝牙无线通信系统能否正常传输数据。目前常用的蓝牙天线包括偶极天线(DipoleAntenna)、平面倒F天线(PlanarInvertedAntenna)和陶瓷天线(CeramicAntenna)。这些天线都具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低等优点，适合在蓝牙设备中使用。GC-05蓝牙模块附有高效板载倒F型射频天线，无需开发者自己设计天线电路。倒F天线的结构中包含接地金属，可以降低天线对接地金属面的敏感度，制作成本低，而且可以在PCB上直接焊接，方便系统开发。3.7空气湿度显示模块实验室的空气湿度将使用一个LED将它显示出来。因为LED的显示速度比LCD快，并且不受外界的影响，即使是很模糊的湿度中也都能看得见湿度，其次它的耗电量小、对比度高，它有很多很多优势，这也是为什么我们使用LED作为显示模块的原因。在设计中使用的显示器的型号是7SEG-MPX4-CA，这是属于共阳极类型的一种显示器，它的工作原理就是当阳极处于高电平情况，阴极处于低电平的时候，该显示器就会工作，将被检测到的温空气湿度显示到屏幕上面。为了操作的方便，本设计中不含有小数点，因此将GP设为1，如果想让有小数点，将GP设为0，其实道理很简单，任何一个段选引脚的亮灭其实就是0与1的变换。3.8数据保护模块日常生活中停电现象时常发生，然而对于用电器，人们最担心的问题就是断电后数据是否还存在，是否还能恢复到正常的状态，为了消除人们的顾虑，在此次设计中添加了数据保护电路，当发生停电时，系统会记忆原来的湿度参数，通电后会恢复到原来的湿度参数。本设计选用的数据保护模块是24C02C储存芯片，它的存储空间是256个字节，有8个引脚，每个引脚的具体连接情况如下：Vss接地，Vcc接电源,SCL和SDA分别是串行时钟和串行数据线，WP是硬件写保护，具有保护数据的功能，A0、A1、A2是三个芯片选择信号。引脚图如图3-9所示：图3-924C02C的引脚图在本设计所使用的软件中24C02C只有6个引脚，本设计中就只接入一个元件，所以要将A0，A1，A2三个引脚悬空。当SCK为低电平位的时候，SDA就会发生改变，，而当SCK为高电平的时候，SDA则会变为低电平启动。这种情况下，当SDA变为高电平的时候，存储器就会停止。该模块的作用就是为了保护数据，应用24C02C来储存我们设置的数值，当单片机重启时，他可以自动恢复之前的数值，非常方便也很有效。3.9按键模块为了使操作简便，达到按键少功能多的目标，在该设计中设置了三个按键，分别是“设置”键、“加”键、“减”键，“设置”键可以对所要求的参数范围进行调节以及各个按键的功能以及原理如下：“设置”键，就是在想对湿度阈值进行一个调整的时候，可以通过按下设置键，然后开始对其进行调整。按一下设置键，显示屏上会显示出你设置的湿度的上限，再按一下会显示出你设置的湿度下限，再按一下将会返回到一开始的界面。“加”键，使用这个键的时候，可以用来增加所要设定的湿度的上限和下限。例如当处于最高湿度时，按一次这个键，它的最高湿度就会增加1%。低温状态下，与之同理。“减”键，与“加”键正好相反，“加”键是用于增加他的湿度范围，而“减”键就是用来降低它的范围。图3-10按键电路图3.10告警模块当实验室中的湿度等湿度参数超出额定的限度的时候，报警电路就会接通，蜂鸣器发出声音报警。设计的电路图如图3-11所示。图3-11报警电路图4软件设计本设计所使用的编程语言为C语言，C语言在使用的时候有很多的优点，使用C语言比别的语言更加灵活和方便。4.1主程序设计在本次设计中使用的显示器的型号是7SEG-MPX4-CA，这种显示器可以用来显示每个时刻对应的湿度和湿度阈值，超出这个阈值的范围的情况下，这个程序就会开始调整，接着便会根据实际情况对实际湿度做出对应的调节。主程序图如图4.1所示，在启动程序之后，会先对程序进行一个初始的复位，然后紧接着便是湿度传感器读取实际湿度。这个时候就会在显示屏上显示出实际的湿度，紧接着单片机会判断SET键是否按下，若是按下，便开始利用加减键对湿度参数阈值进行一个调整，然后将调整之后的湿度阈值写入，循环返回程序的开始部分：若是SET键没有按下，系统就会自动对湿度的阈值进行一个判断，然后根据是否超过阈值，指示灯和报警器的对应功能启动。调整完毕，继续回到最初重新开始循环。信息采集与控制程序设计部分主要包括基于单片机传感器感应湿度通过蓝牙技术对喷雾功能进行智能控制，基于空气湿度数据通过蓝牙技术对通风风扇进行控制。图4-1主程序流程图部分代码如下：{gz_chk();//故障检测函数ds18827(clock_second,clock_minute,clock_hour,clock_day,clock_month,clock_year);//时钟函数ad_hm1500();//AD转换函数lcd();//液晶显示函数key_detect();//按键检测函数jsj_control();//外部控制函数}本设计采用湿度控制模块实现数据采集、湿度管理和对设备的处理等功能。湿度传感器，感应湿度对喷雾功能进行控制，当湿度不在规定的范围内时，湿度传感器感知湿度变化从而控制喷雾功能设备，将湿度调节在范围之内。通过以上的调节方式湿度会保持在正常范围内。湿度控制系统流程图如图4-2所示：图4-2湿度控制流程图部分代码如下：uchartemp_k1,temp_k2;sm1623_stb=0;key_disp(0x42);//读键扫数据指令temp_k1=key_rd()&0x1b;temp_k2=key_rd()&0x1b;sm1623_stb=1;if(temp_k1!=0x00)通风决定了室内的空气湿度，通风直接决定了室内人员是否能够呼吸道新鲜空气，对于提升或降低室内空气湿度非常重要的作用。良好的通风还能有效调节实验室的湿度，湿度，降低有害物质的聚集，为室内人员提供优良的生活湿度。通风控制流程如图4-3所示。图4-3通风控制流程图部分代码如下：{uchartemp_k1,temp_k2;sm1623_stb=0;key_disp(0x42);//读键扫数据指令temp_k1=key_rd()&0x1b;temp_k2=key_rd()&0x1b;sm1623_stb=1;if(temp_k1!=0x00)4.2测量湿度程序湿度传感器DS18B20可以用来时刻监测湿度，它的子程序流程图如下：在启动单片机之后，湿度传感器会跟随系统一起进行一个复位，然后便开始监测湿度，并实时将湿度读取出来。然后返回到开始一段时间扫描一次。图4-4测量湿度子程序部分代码如下：{ad_temp1=cs_0809;//读数据ad_temp2=(0.0391*5000*10*ad_temp1)/256-(42.5*10);rh=rh+ad_temp2;cnt=cnt-1;ad_flg=0;}4.3显示湿度程序在设计中使用的显示器的型号是7SEG-MPX4-CA，这种显示器可以用来显示每个时刻对应的湿度和湿度阈值。程序流程图如下： 图4-5显示湿度子程序部分代码如下：{rh=rh/11;code_dis3[0]=rh/100;code_dis3[1]=(rh%100)/10;code_dis3[2]=(rh%100)%10;}在程序启动之后，当湿度传感器检测到实验室的实时湿度的时候，显示屏就会开始显示实验室的实时湿度，从个位到百位依次，显示显示器上有四个数码管，虽然说这四个数字在显示的过程中是有间隔的，但是时间非常短，所以用肉眼看几乎是同时显示的；若是不满足要求的情况下，按下设置键，可以调整单片机的阈值，调整完毕，会自动返回程序开始，循环此流程。4.4告警程序只要湿度超过设定的阈值的情况下，蜂鸣器就会发出报警声音，接着程序自动运行，调节湿度到设定好的阈值之内。流程图如下：图4-6报警子程序流程部分代码如下：{if((lighVal<setL)||(DHT11.Tem_H<setT_d)||(DHT11.Tem_H>setT_u)||(DHT11.Hum_H<setH_d)||(DHT11.Hum_H>setH_u)){buzzer=1;}//报警else{buzzer=0;}在程序启动之后，系统会时刻循环监测湿度是否在指定的范围之内，若是湿度超出预先调整好的阈值上限，降温继电器就会闭合，然后蜂鸣器就会发出警报，同样若是湿度超出阈值的下限的情况下，加热的继电器就会闭合，同样发出警报。只要湿度达到了指定的阈值范围，蜂鸣器就会自动关闭。然后便开始返回到程序最开始，循环扫描。4.5按键程序按键模块本次设计中设置了3个键位,分别有控制湿度上下限，更改设置模式和调整具体数值。与传统的单片机相连接的引脚一般通过作为高电平，当按键被拉下时，单片机就可以通过高电平被拉低来判断该按键是否被按下，同时设置了2毫秒对于按键除去抖动的干扰。上电后在显示器中会显示出当前湿度，湿度设定值。通过按键先打开定时器，设置湿度值，调整具体时间，为了操作简便将每六秒设定为1分钟进行正常运行。int

key

keyscan()if(p3.5==

0)DelayMs(2);//延迟2ms去抖动干扰if(P3.5==

0);//两次读端口均为低电平，认为有键按下key=1;//P3.5按下，设键值为14.6蓝牙通信数据传输程序本课题设计实现了一个点对点的蓝牙数据传输系统。单片机端是由C8051F120通过UART控制蓝牙模块ROK101008，其蓝牙数据传输皆是基于HCI层实现。另外，在单片机端还连接了MMC卡，并实现了一个简易的FATl6文件系统。蓝牙通信系统总体硬件结构图如下图所示图4-7蓝牙数据传输系统总体便件结构图单片机通过UART连接蓝牙模块。UART采用C8051F120的硬件UART0，将其RX、TX分别分配到p0.0和p0.1，另外分配两个管脚p1.6和p1.7分别作为CTS和RTS信号线用于UARTO的流量控制。为了实现文件的传输和存储，单片机需要外接一个MMC卡作为蓝牙数据传输系统的扩展存储器，实现了与C8051F120单片机的接口。MMC卡可以在MMC及SPI两种模式下工作，其中SPI模式简单易用，兼容性好，常用在对数据传输率要求不高的情况。SPI模式下将输入与输出分开，数据与命令同线单向传输，即DataIn和Dataout，并且需要片选信号线CS。将MCU的SPI接口，即MOSI、SCK、MISO分别与MMC卡的2、5、7号管脚连接，经过初始化便可以进行与MMC卡的通信。部分代码如下：VoidBTinit//蓝牙串口初始化{ES=0;关中串口中断

SCON=0x50//RBN=1允许串口接收状态,串口工作方式1

//10位UAKT(1起始位,3数据位

THOD=0x20;//定时器1,工作方式2

TH1=ETL1=0xFD;//设置波特率9600

PCON&0x7f;//波特率不倍增

TR1=1;//允许串口中断

TI=0;//发送标志0

RI=0;//接收标志05仿真过程本设计在进行仿真的时候采用的是英国出版的Proteus软件，它还支持更多的编译器，相对别的Proteus软件，它更符合我们设计所需要的功能。首先要做的就是将我们已经设计好的电路和单片机连接起来，然后编好的程序输入到Proteus软件之中，整个过程就是Proteus软件和Keil软件在共同进行一个仿真，这种情况下，二者一起去调试，然后完成整个系统的设计。5.1仿真过程仿真过程主要分为以下几个部分，本设计会对整个仿真部分进行一个详细的描述。1.首先要做的就是打开我们的Proteus软件,软件界面如图5-1所示。图5-1Proteus界面首先要做的就是在Proteus软件中将设计好的电路图画好，在打开的界面里依次选好的所需要的电路元件。如图5-1所示，点击Proteus软件中的P按钮这个地方，就会自动出现图5-2这个界面，在图5-2的界面中的keyword下面写下AT89C51,然后点击确认，界面就会消失，接着所选取的元件就会出现在Proteus软件窗口之内，然后将其元件放置在所需要的地方。图5-2元器件的选择示意图与选择单片机类似，将所需要的元件全部选择完毕之后，开始连接，将元件按照电路图的方式连接好，系统整体电路图如图5-3：图5-3硬件电路图2.在连接好电路图之后，接着便可以去打开Keil软件，这个软件的截面图如图5-4，在这个软件里面可以运行和编辑本设计的程序，然后在单片机里面就可以进行下一步的仿真。图5-4Keil界面在这个软件界面上方，选择Project，然后点解，选择NewProject，新建一个文件，文件名可以自己写，本设计的名为wendu。流程如图5-5所示：图5-5新建文档示意图在新建好文档以后，在Database里面选择Ateml,然后找到AT89C51点击确定，示意图如图5.6所示。图5-6选择单片机示意图点击Feil,然后选择New,新建一个文本档案，在保存的时候要将文本的后缀改为.c格式。如图5-7所示。这个时候就可以看到，我所保存好的文本名称就是wendu.c，保存之后就可以在文件中修改和编辑本设计所使用的程序。图5-7保存文本示意图如图5-8所示，在所建好的文本中，将本设计所要用到的程序都输入到文本上面，输入完成之后保存就可以。图5-8程序代码图接下来要做的就是去生成一个.hex文件，如图5-9所示，鼠标右键点击Target1>Optionfortarget‘target1’,然后选择Output，也就是输出，之后在图5.9的位置点击CreateHEXFile,然后一个.hex文件就诞生了。图5-9生成.hex文件示意图接下来就可以按照对程序进行编译了，在这之前，首先检查一下程序是否完整，若是“0”Error，我们的目的就达到了如图5-10：图5-10编译过程在检查完没有错误和警告之后，便可以把写好的程序转到Proteus软件中仿真了。使用鼠标左键双击单片机，之后便会弹出一个窗口，将之前所编译的软件导入，然后点击确认就可以了。接下来便可以对喷雾加湿器控制系统进行仿真了。如图5-11：图5-11添加仿真文件4.最后就是对软件进行一个试运行，看是否存在问题和电路连接不合规矩的地方。软件启动后，在图中会亮起很多红蓝色的用来表示高低电平的小灯。最后的原理图如图5-12所示：图5-12仿真运行结果图5.2仿真调试单片机在运行的时候都是通过使用湿度传感器来进行对湿度的实时监测，然后将检测到的湿度通过数码管显示出来，当所有数据都正常的时候，单片机不出现报警的情况，蜂鸣器不会发出报警的声音。正常显示的情况下，指示灯如图5-13所示：当需要调节湿度的阈值的时候，只需要通过提前设定好的箭头，就可以调整单片机的湿度阈值。图5-13正常显示从图上面可以看到，控制电路图哪里有三个可以控制和调整湿度阈值的三个按键，图5-14（a）显示最高湿度，5-14（b）显示最低湿度。图5-14（a）显示最高湿度图5-14（b）显示最低湿度3.本设计还可以改变单片机的湿度的上限和下限，在数码管显示的湿度位于当前阈值的上限的时候，可以按下set键然后按加键来增加最高湿度，降低最低湿度也是同理。4.通过第三部的操作，可以把最高湿度上限设置为35℃，然后将湿度设计为超过最高温和最低温的情况，就会发现，在这些情况下，蜂鸣器都会发出声音报警。同时出发相应的降温继电器和加热继电器工作，在湿度再次达到阈值，停止工作，重新开始一个新的循环。原理图如图5-15和图5-16所示。图5-15超过最高湿度示意图图5-16低于最低湿度示意图通过以上所有的测试，预期所设定的功能都可以实现，并正常工作。总结目前针对喷雾加湿器对于湿度的控制系统理论研究已经相对很完善,但是由于我国业一直以来的分散化使得我国工业规模普遍偏小。另一方面由于智能化的系统使用和维