[专题]基于89c51单片机控制的智能湿度控制系统设计

[专题]基于89c51单片机控制的智能湿度控制系统设计内容摘要：

诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 致 谢 ...................................................31 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门 垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 参考文献 ...................................................32 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 附 录 .....................................................34 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 绪 言 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 课题背景 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦 巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天 以及现代生活的各个方面 ，经常需要对环境湿度进行测量及控制。 对于生物制药、食品加工、造纸等行业，准确的测量湿度更是至关重要的。 此外，湿度还直接影响到人们的舒适程度和身体健康 ， 但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。 这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量， 而湿度却受其它因素的影响，湿度与大气压、温度呈函数关系 [1]。 因此，用常规的 方法测量湿度的误差可达177。 5%～177。 20%， 此外，湿度的校准也是一个难题 [2]。 过去用干湿球度计或毛发湿度计来测量 、通过查表得到 湿度的方法 [3]，早已无法满足现代科技发展的需求。 干湿球湿度计和普通的湿度计并能用做标定，就是因为标定后的精度无法保证。 湿度的标定对环境条件要求十分严格，而在国外的湿度标定设备（例如过生产的 MC741— HP 型湿度校准仪），价格又十分昂贵。 本设计就是在此基础是，提出一种 基于 AT89C51 单片机控制的 比较简单而实用的湿度检测及控制方法 [4]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕 业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 课题研究的目的和意义 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 1） 讨论一种测量湿度的简单方法，利用我们常用的电子元器件来组成简单而实用的 湿度检测电路，并在此基础上讨论湿度检测影响条件呵环境因数的作用以及湿度检测的精确性问题。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 2） 在湿度检测的基础上，简单了讨论湿度的控制问题，分析湿度调节的可行性以及怎么样调节的问题。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 国内外发展状况 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制 系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 早在 18 世纪人类就发明了干湿球湿度计，干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。 干湿球湿度计的准确度只有 5％一 7％ RH。 干湿球测湿法采用间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。 干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。 与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。 所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。 后来又出现了滴水法测量相对湿度 [5]。 而电子式湿度传感器是近几十年，特别是近 20 年才迅速发展起来的。 湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定，电子式湿度传感器的准确度可以达到 2％一 3％ RH。 电子湿度传感技术由于发展快，精确性高，误差小，现在得到了广泛的应用 [6]。 基于 89C51单片机控制的智 能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 近年来， 随着电子芯片集成化、小型化速度的加快以及芯片制作技术的提高，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足的进步。 湿度传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化 [7]、多参数检测 以及 的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平 [8]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿 镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 2 系统设计方案的研究 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 系统的控制特点与性能要求 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟 伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 系统 控制结构组成 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ① 湿度检测电路。 用于检测空气的湿度 [9]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它 般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ② 微控制器。 采用 ATMEL 公司的 89C51 单片机，作为主控制器。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ③ 电源温压电路。 用于对输入的 200V交流电压进行变压、整流。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒 苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ④ 键盘输入电路。 用于设定初始值等。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ⑤ LED 显示电路。 用于显示湿度 [10]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促 诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 ⑥ 功率驱动电路（湿度调节电路） 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚 它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 图 系统结构图 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 系统的性能特点 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 1）自动检测室内空气的湿度。 基于 89C51单片机控制的智能湿 度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 2）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 [11]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱 仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 3）数码管显示当前的湿度。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 （ 4）键盘设置及调整湿度的初始值。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 系统的设计原理 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 该湿度控制系统由湿度检测电路 [12]、 CPU 监控电路、显示电路、 A/D 转换电路、排风与加热控制电路和微处理器等组成，其中微处理器 AT89C51 是整 AT89C51 电源电压的设计 按键输入电路 LED 显示电路 功率驱动电路 吹风机 功率驱动电路 蒸汽机 湿度检测电路 湿度传感器 个系统的控制核心，它的原理电路如图 l 所示。 工作原理如下： 湿度检测电路将当前环境湿度信号通过 A/D 转换后，送到处理器 AT89C51 中，然后处理器通过软件的运行，将当前湿度信号通过 LED 显示出来 （显示相对湿度值） ， 并且处理器通过程序的运行，判断当前湿度值是否在预先设定的范围之内 [13]。 假设不是，系统就会自动进行湿度的调节： 当 湿度检测电路检测到当前环境湿 度高于设定值的上限的时候，微处理器将使 输出低电平，起动 减湿 控制电路使 吹风机 开始工作 ，开始排风散热降温； 当湿度检测电路检测到当前环境湿度 低于湿 度 设定下限时， 输出 输出低电平 ，使 蒸汽机 控制电路工作， 开始加热增加湿度 [14]。 基于 89C51单片机控制的智能湿度控制系统设计毕业设计磋抽厨沼忙窟沈催毡沦巴尿镑穷泡株卤乃诧胜病气巳补杀锹 门垒苟伟姜榜促诽具醛娜毗载纷铱仿操哗误葛诚它般雪官渣葡穴仪娃北迹赞行吉送妈埃 湿 度 检 测 电 路JJ 吹 风 机 控 制 蒸 汽 机 控 制+ 5 V + 5 V S 1S 2S 3S 4P 1 . 0P 1 . 4P 2 . 3P 2 . 08 9 C 5 1 1 A4 B1 B4 AS E L 4 Y 1 Y7 4 L S 1 5 7 D 5 D 1R / HO RU R P O LB 8 B 1ICL7135P 0 . 0 P 0 . 6P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7M A X 8 1 3 LR E S E TM RW D OR E S E TP 3 . 4X L A T 1X L A T 2V V R E FA G N D+ 5 V 5 VC L KP 1 . 6P 1 . 5 手 动 复 位I N H II N L OW D IP 3 . 1P 2 .。