自动空气加湿器.doc

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自动空气加湿器电子设计校赛作品

作品类别:_科技创新类__

自动空气加湿器

目录
一、队员简介………………………………………………………2
二、摘要说明………………………………………………………4
三、引言……………………………………………………………4
四、方案选择与确定………………………………………………5
五、单元模块设计和测试…………………………………………8
六、程序设计………………………………………………………11
七、整体测试………………………………………………………12
八、作品总结………………………………………………………12
九、参考文献………………………………………………………13
十、附录……………………………………………………………13

一、摘要说明：
在日常生活中空气加湿器得到了广泛应用，但目前市场上销售的加湿器都需要手工控制开启和关闭，并且不具备对室内空气湿度的监测，很多时候由于人工加湿不及时或其他麻烦导致空气湿度不达标，给居住造成不适。因此开发设计一种价格低廉、功耗低、具有自动控制功能的加湿器显得尤为必要。本设计采用智能控制，以STC89C52单片机为核心，外接电源模块、空气湿度探测模块、空气加湿模块以及人机交互界面模块，实现了空气自动加湿的功能。

关键词：单片机湿度传感器自动控制超声加湿器人机交互

二、引言
(一)项目背景：
在某些气候干燥的地区，保持室内湿度是一个大问题。根据调查，在空气干燥的环境中，病菌易于迅速传播，人们易感冒、皮肤过敏，肌体免疫力下降，同时体内水分也加速流失，皮肤变得干燥。
空气加湿器种类繁多，主要包括湿膜加湿器、超声波加湿器、汽水混合式加湿器、干蒸汽加湿器等，在居家的日常应用中多采用超声波加湿器，目前市场上销售的家用超声波加湿器都为手动控制开启和关闭，并且据我们调查，很多用户在购买了空气加湿器后并未高效率地使用，且多数家庭都没有湿度计，从而无法科学合理地控制室内湿度，并因此给生活造成种种不舒适。
基于以上情况，我们考虑，将湿度计和空气加湿器合二为一，并实现空气加湿的自动控制，从而大大提高室内的空气质量，实现人们高品质的生活。
(二)预期结果和意义：
我们期望成型后的作品能够在12864液晶上精确显示空气湿度值；能够精确控制加湿器的启动和停止；12864液晶能够提供友好的人际交互界面；实现自动控制加湿操作，极大地改善居室内的空气质量，给人们的日常生活带来便利。

三、设计方案选择及确定
（一）微处理器的选择与论证
方案一：使用51系列单片机
特点：51系列单片机是对目前所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。集成8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
方案二：使用AVR单片机
特点：功能强大，高速、低耗、资源相对51单片机丰富很多。具有预取指令功能；多累加器型，数据处理速度快；具有32个通用工作寄存器；中断响应速度快；拥有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。
方案三：应用高性能的ARM系列单片机
特点：由ARM公司生产，具有功耗低、成本低等显著优点,ARM芯片还获得了许多实时操作系统供应商的支持。但是,由于ARM芯片有多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来一定的困难。
ARM单片机虽然功能强大，但我们没有过学习它的经验，且使用这样高档的单片机没有必要；而该系统要处理的数据量不大，因此选用51系列单片机即够用。综上，我们选择了51系列的STC89C52单片机作为系统的微处理器。
（二）显示器件的选择
方案一：选择1602字符型液晶显示模块
1602字符型液晶显示模块可以提供2行16列的显示容量，驱动简单，可以显示常用的字符。但是它的显示面积太小，不利于我们开发出友好的用户操作界面。
方案二：选择12864图形点阵液晶显示模块
12864图形点阵显示模块也是常用的显示模块，由于它不带有字库，所以每次使用的时候我们都需要为需要显示的字符取字模。由于这次程序比较大，字库将占用过多的的存储空间，所以，我们不采取这个液晶模块
方案三：选择12864字符图形液晶显示模块
由ST7920、ST7921驱动的12864M汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16*16点阵）、128个字符（8*16点阵）及64*256点阵显示RAM（GDRAM）。这样我们可以节省出大量的存储空间。并且降低了编程的难度。
综合考虑以上液晶的使用效果和使用难度，我们最终采用方案三。
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