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

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9

2.2.1 湿度检测模块选择思路9

2.2.2 湿度传感器选择10

2.3 模数转换介绍11

2.3.1 模数转换器选择方案11

2.4 报警模块简介13

2.4.1 蜂鸣器驱动方式13

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17

3.3振荡电路19

3.4 ADC0832实现模数转换20

3.5 电路的排版连线设计22

第四章　系统的软件与调试22

4.1 C语言简介22

4.2 总程序流程图23

4.2.1 湿度检测显示电路24

4.2.2 按键显示部分25

4.2.3 报警电路部分26

4.3程序设计26

第五章 系统调试27

5.1硬件调试27

5.2软件调试27

结束语29

参考文献30

致 谢31

附 录32

附录一：程序清单32

附录二：元器件清单40

附录三：硬件原理图41

附录四：PCB图41

附录五：实物图42

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。但是，我们常常会听到有人无奈的说：天有不测风云啊！我们都在抱怨气候的变化无常，而我们却无法控制。

过去，面对突如其来的变化，如温度、湿度的变化，我们束手无策。人们试图研制一种可以预测气候的系统，因此有了天气预报。但是天气预报只能告诉我们一些大概的信息，不能准确的获知我们身边的信息。于是，本课题设计一种能准确获知我们身边气候的系统——湿度控制系统。测试其中最难测量的物理量——湿度，并对其进行处理、控制[1~3]。

本检测系统也可应用于环境保护、工业控制、农业生产等方面[4~5]。设计电路以单片机为核心，配以湿度检测模块、报警电路、键盘电路和LED数码管显示电路。

本设计能控制我们的生存空间，使人们的生活更舒适。所以说，这是一个实用而且具有发展前途的设计。

第一章 系统的整体设计方案

1.1设计内容

本次设计分为两个内容：硬件、软件。

硬件以单片机为核心，配以湿度模块电路、键盘电路、数模转换电路、显示电路和报警电路。主要实现以下功能：

1．通过湿度模块电路对环境的湿度进行数据采集；

2．通过单片机对采集的数据进行处理；

3．当环境湿度低于或者高于设置湿度时启动报警。

湿度检测系统是一个智能化的系统，它的软件主要实现功能：

1．单片机能够控制湿度模块对空气的湿度进行采样；

2．把采集的数据通过单片机处理，再以十进制的形式显示出来；

3．按键和显示电路可对设置的报警上下限值进行更改，并通过显示电路显示出来。

1.2系统框图

本次设计的系统框图见图1-1。解析：单片机控制湿度模块AM1001对环境的湿度进行检测并通过单片机处理用数码管显示出来，键盘电路可设置报警的上下限值，当环境湿度高于上限或者低于下限报警值时，启动报警电路，即蜂鸣器响。

1.3系统设计方案

本设计大体分为6步：

1．设计之前，查找资料。先对湿度的概念进行了解，并了解一些湿度传感器的工作原理。

图1-1 硬件电路组成框图

湿度表示大气干燥程度的物理量在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少则空气越干燥；水汽越多则空气越潮湿空气的干湿程度叫做“湿度”在此意义下常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示；若表示在湿蒸汽中液态水分的重量占蒸汽总重量的百分比则称之为蒸汽的湿度

空气湿度是指空气潮湿的程度可用相对湿度(RH)表示相对湿度是指空气实际所含水蒸气密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值人体在室内感觉舒适的最佳相对湿度是49％～5l％相对湿度过低或过高对人体都不适甚至有害

绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量一般其单位是克/立方米绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度绝对湿度只有与温度一起才有意义因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化在不同的温度中绝对湿度也不同因为随着温度的变化空气的体积也要发生变化但绝对湿度越靠近最高湿度它随温度的变化就越小

单片机渗透到我们生活的各个领域几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹导弹的导航装置飞机上各种仪表的控制计算机的网络通讯与数据传输工业自动化过程的实时控