室内智能加湿器设计毕业设计(编辑修改稿)

室内智能加湿器设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

年推出的产品，是具有串行接口的数模转换器，其输出为电压型，最大输出电压是基准电压的两倍。 带有上电复位功能。 TLC5615 的特点： 位 CMOS 电压输出； 单电源供电； CPU 三线串行接口； ； ； ； ；。 图 37 TLC5615 引脚排列图 TLC5615 引脚说明： TLC5615 有小型和塑料 DIP 封装， DIP 封装的 TLC5615芯片引脚排列如图。 引脚功能说明如下：脚 1DIN：串行数据输入端；脚 2SCLK：串行时钟输入端；脚 3CS：芯片选用通端，低电平有效；脚 4DOUT：用于级联时串行数据输出端；脚 5AGND：模拟地；脚 6REFIN：基准电压输入。 （ 5） ULN2020 基本资料 ULN 是集成达林顿管 IC，内部还集成了一 个消线圈反电动势的二极管， 可 用来驱动继电器。 它是双列 16 脚， NPN 晶体管矩阵，最大驱动电压 50V,电流500MA，输入电压 5V，适用于 TTL， CMOS，由达林顿管组成驱动电路。 它的输出端允许通过电流为 200MA，饱和压降 CVE 为 1V左右，耐压 BVCEO 约为 36V，用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。 采用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压电灯泡。 通常单片机驱动 ULN2020 时，上拉 2K 的电阻较为合适。 同时 COM引脚应该悬空或接电源。 ULN2020 是一个非门电路，包含 7 个单元，单独每个单元驱动电流最大为 350MA。 在设计中我们可以用 ULN2020 来驱动继电器，蜂鸣器。 图 38 ULN2020 的引脚电路 （ 6） AHT11 电阻式温湿度传感器 电气参数： 1. 供电电压： DC ~6V 2. 耗电电流： 2mA(MAX 3mA) 3. 使用温度范围： 0~60℃ 4. 使用湿度范围： 95%RH 以下 5. 湿度检测范围： 20~90%RH 6. 保存温度范围： 0~60℃ 7. 保存湿度范围： 80%RH 以下 8. 湿度检测精度：177。 5%RH 9. 标准湿度 输出电压： 相对湿度（ %RH） 20 30 40 50 60 70 80 90 输出电压（ V ） （ 7） BZ0504 电子液位计 电气参数： ： 5V，正负 10% ： 1W ： IP68 ： 20~60℃ ： 10 万次 ：高压电平信号 ：常规配 3米 电缆线 ： ：进口环保树脂 ：不导电的塑料 特点：红蓝两条线接 DC5V，另一条白线输出高低电平信号， 5V 或 0V，判断有水时输出 0V,无水时输出 5V，可驱动 LED 灯或蜂鸣器。 （ 8） 超声换能器 换能器是可以把一种形式的能量转换为另一种形式能量的器件。 我们所涉及到的换能器就是那种能将电能与超声能转换的器件。 而本机采用的是压电换能器。 它是采用那些能够呈现出压电效应的材料制成的。 压电效应天然的存在于某些 具有极轴的单晶体中，如石英、电气石、硫酸盐、氧化锌等。 应采用 Φ 25 ，表面应 镀金或镀不锈钢以防锈。 （ 9） 大功率 管 BU406 采用意大利 SGS 或者美国仙童产品 BU406 大功率高频三极管， BU406 的参数为 Vbeo=400V， Icm=7A,Pcm=60W,fT≥ 100MHz,工作温度范围 55℃ ~150℃。 图 39 单片机控制及其外围电路 控制电路电源输入 基于开发板 的硬件设 计，在控制电路部分，可以通过 USB 供电，供电电流小于 500mA；若利用外接电源口时，应注意电源极性和电压参数，电压范围在 ~12V供电。 若利用外接电源口，则电路为： 图 310 电源输入 图 310 中 POWER 端接入 ~12V 直流电源。 单片机的稳压电源采用7805 稳压芯片。 当按下电源开关 KP，单片机获得 5V 直流电源。 故开关电源选用成品件。 选用开关电源主要由于它具有体积小 、 重量轻 及效率高。 超声雾化换能器要求驱动电压为 36V，电流约 ，单片机和其他电路的电 源为 9V，所以技术要求为：输入 220VAC；输出 36VDC 1A+9V。 控制电路单片机最小系统 图 311 为单片机最小系统，包含一个 STC89C52RC 单片机 ， 两个 20引脚的接口排座 ， P0 口、 P1 口、 P3 口 各配有上拉排阻。 配备两个接口排座使硬件设计通用性更强，可以灵活的用外部接线。 图 311 单片机最小系统 单片机内部带有时钟电路，因此，只需要在片外通过 XTAL1 和 XTAL2引脚接入定时控制元件（晶体振荡器和电容），即可构成一个稳定的 自激振荡器。 在芯片内部有一个高增益的反相放大器， XTAL1 为其输入端， XTAL2 为其输出端。 而在芯片的外部， XTAL1 和 XTAL2 之间跨接晶体振荡器和微调电容 ，形成反馈电路，振荡器即可工作。 用晶振和电容构成谐振电路。 如图 312： 图 312 单片机时钟电路 单片机复位操作有上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲复位三种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，只要电源 VCC 的上升时间不超过 1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就完成了系统的复位初始化。 按键电平复位是通过 使复位 端经电阻与 VCC电源接通而实现的。 上述电阻电容参数适于 6MHz 晶振。 能保证复位信号高电平持续时间大于两个机器周期。 如图 313： 图 313 单片机复位电路 控制电路液晶显示 液晶 1602 为 16 引脚，插在 16 引脚的排座中。 引脚 1 接地，引脚 2 接电 源， 引脚 3 为液晶显示偏压信号， 4 引脚数据命令选择端接 ， 5 引脚读写选择端接 ， 6 引脚使能信号接 ，引脚 7 至引脚 14 数据端口接 P0 口， 15引脚为背光源正极接 5V,16 引脚为背光源负极接地。 图 314 1602 液晶显示 控制电路液位检测 电路 BZ0504 红蓝两线接 DC5V。 另一条白线输出高低电平信号， 5V或 0V。 当液位正常时，输出 0V，当液位低于安全值时，输出正 5V 电平信号。 当输出5V时， LED 灯亮。 同时右边为两引脚的排座接口，通过外部跳线接 J27 七引脚端口的 2 端。 2 端 信号通过 ULN2020 放大控制蜂鸣器与继电器的通断。 如图 315： 图 315 BZ0504 液位检测电路 控制电路温湿度检测 电路 利用 AHT11 温湿度传感器检测实时环境温度和 湿度。 其中电阻式湿敏元件测湿度，热敏电阻测温度。 AHT11 有四根接线， 1 线接 VDD， 2 线为 DATA 串行数据且需接上拉电阻和电源， 3 线悬空， 4 线接地。 如图 316 图 316 AHT11 温湿度检测电路 这里将 AHT11 的四根线分别接到四引脚的接口排座上，在 电路板上的 2线与一个引脚接口相连，该引脚再外接跳线，将模拟测量信号连到 A/D 转换器上。 控制电路 A/D转换 TLC549 J9： AD 电压输入跳线，取下短路冒，排阵的 右 面为电压输入端口， 左边为可调电阻 电压。 将输入采集的模拟信号接入排阵的右口， 进行模数转换。 TLC549 可以使用差分基准电压。 这是该芯片的重要特性，利用这个特性 TLC549可以测量到的最小值为 1000mV/256，也就是 0~1V 电压信号不经放大也可以得到 8 位分辨率。 转换结果数据串行输出端口为 OUT。 /CS 和 /IOCLOCK 是输入控制线。 图 317 TLC549A/D 转换 控制电路 D/A转换 TLC5615CP TLC5615 的 1 引脚为串行数据输入端，将单片机模糊控制算法输出的控制信号从 端接到 1 引脚。 2 引脚为时钟信号输入端。 3 引脚为片选端，低电平有效。 4 引脚用于级联。 6 引脚为基准电压，最大输出电压可为基准电压的两倍。 8 引脚接 VDD。 5 引脚为模拟地。 输出的信号通过两引脚的接线排座，用外部接线去进一步控制驱动电路及高频振荡电路部分。 图 318 DA 转换 TLC5615 控制电路 M/A 模式切换按键电路 本硬件设计中本着简便使用的原则，除复位键外，只有一个独立按键 —— M/A 模式切换按键，按键电路将信号接 口，产生一个中断， 进入子程序。 被置位， 通过外 部接线连接到 J27 的 7 引脚，通过 ULN2020 使继电器动作。 同时调用模糊控制算法 ，实现由手动调节进入自动控制 ，控制信号通过 输出， 接到 TLC5615 的 1 端， TLC5615 的 7 端连接到 J21 的 1 引脚。 1引脚通过外部接线连接到刚才动作继电器的一个常开触点上。 图 319 独立按键电路 控制电路外接继电器、蜂鸣器 J27 的 2 端 和接到 uln2020 的 6 端， 接到 J27 的 7 端。 J27 的7 引脚接口排座与 ULN2020 的 7 个单元输入端。 ULN2020 是集成达林顿 管， 采用集电极开路输出，输出电流大， 可用来 驱动继电器，蜂鸣器等。 部分线路用杜邦线连接。 当液位低于安全值时， uln2020 的 6 端 接 的继电器动作，切断后面的驱动电路及高频振荡电路， 5 端 接的蜂鸣器报警。 当按下 M/A 模式切换键， J2。