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论文案例实践-空气智能加湿器设计
时间:2021-04-09 16:51:32

  随着总体经济的发展以及人民生活技术水平的提升,国人对生活工作的健康问题的要求越发的高。空气加湿器就是这样渐渐的走进全球的很多家庭当中,演变成干燥省区家庭不可缺乏的一种家用电器产品。可是现有的空气加湿器均需要手动控制开启和关闭、监测不了室内空气的温湿度,是人们不能了解空气的质量与健康问题。而且人们在使用过程中尚存过度加湿和干烧的关键问题,不光给室内空气舒适度引发负面效应并且也尚存安全隐患。

  空气干燥还会损伤呼吸系统的粘膜,让感冒等病毒容易侵入人体内。还有人们在空气干燥时,会更容易口渴,而且体表皮肤细胞水分会迅速降低,从而使人体更容易觉得体外温度低,如果空气中湿度合适的话,即便室温为20摄氏度,都不会感到如同25摄氏度一样暖和。湿度对头发和肌肤等美容方面也有影响,健康头发的含水量约为11-13%,干燥时,头发失去光泽,毫无美丽可言。皮肤细胞当中的含水量在10%或者比10%更低的话,皮肤会变得干燥,而且容易干裂、掉皮和引起皮肤病等问题。因此,设计开发一种具有自动控制空气湿度功能的加湿器显得尤为重要。

  1,毕业设计(论文)综述

  1.1题目背景

  现如今逐渐提高的经济和飞速发展的生活水平,也伴随着生活质量的愈来愈高,使人们对健康的要求也逐渐增高。慢慢的空气加湿器也就这样的走进了世界上的许多的生活中,这种小型家电产品随即也成为北方干燥地区的家庭不可或缺的一员。现存的空气加湿器都需要人工控制的关闭、开启,不能检测室内空气的温湿度,非常的不方便,而且在使用过程中,人们的不注意也会时加湿器产生过度加湿和干烧的问题,不但没有起到提升室内空气的舒适度,而且会对墙面、家具造成负面影响并且干烧还存在着安全隐患。

  空气一直干燥不但会造成呼吸系统粘膜的损伤,流行感冒等其他病毒更容易入侵人体。而且舒适性方面,在空气干燥时,人体内水分蒸发量增加,因此在外界温度高时,体感温度也不会很舒适,会感觉很低。而湿度适宜的情况下,在20摄氏度的室温下,也会感到很暖和就像在25摄氏度环境下。湿度对人体的毛发、肌肤等方面也会有影响,人体健康的头发的含水量约为11-13%,干燥时,头发失去光泽、分叉、落发。当皮肤细胞的含水量下降到10%以下,会变为干燥皮肤,极容易皱裂和搔痒。为此笔者设计了一种加湿器,它具有监控空气湿度,自动加湿等功能。

  1.2研究现状

  (1)国内研究现状

  近年来随着人们对生活水平要求增高,开发家用加湿器的商业活动也变的非常活跃,国内的各大电器品牌商都在研制家用加湿器的过程中投入巨资,同时市面上也在不断地研发出各种新的各具特色的家用加湿器,家用空气加湿器已然成长为电器领域的产业之一。在当前的这种趋势下,大学和科研机构对空气智能加湿器控制系统的学术研究得到了极大的重视。使人们生活水平提高的家用智能电器产品越来越受到人们的关心与关注,家用的小型电器产品的市场将会越来越大,想要拥有更为广阔的市场,功能多样、外形讨喜、注重体验感的新型加湿器的问世必然不可阻挡。

  (2)国外研究现状

  科技高度发达的21世纪亦应是一个经济腾飞的世纪。所以国外对家用智能加湿器的检测要求,在硬件的检测上也是主要集中的点。但是因为欧美国家的加湿器技术工艺开始发展要比我国早很多,像是德国早在1928年就已经在有做加湿器的厂商。因此国外对于加湿器的要求,主要在市场竞争和消费者的使用经验方面体现。而且这些年国外在智能控制系统方面的研究在硬件上已经由单片机向ARM以及DSP与FPGA方面转化。

  1.3加湿器发展历史

  在未来加湿器技术的发展,前景一定很好,拥有优越的空气质量,不但会使人心情舒畅,生活的健康而又更加舒适,而且还会使很多工业产品免受损坏,发挥其最大的作用,湿度作为空气主要参数之一,与人们的生活、生产息息相关,人类最适宜的生存环境空气湿度为50~60%的环境中,低于百分之五十会觉得干燥,而高于百分六十就会觉得闷湿。

  在纺织行业中,如果湿度低于40%,纱线就会很容易断裂;在烟草行业,如果湿度高于70%,烟草就很容易发霉;在日常生活中,如果湿度低于30%,静电则很容易产生,会造成皮肤干燥,瘙痒,湿度过低产生的静电对电子行业危害也很大。随着现代工业加湿器技术的蓬勃发展,对空气中湿度的调节技术以及各种加湿除湿设备都取得了更加迅速的发展。

  上世纪60年代,我国开始重视工业加湿器设备的研发,先后对升温降湿、转轮降湿及低温凝露降湿等方法进行开发,现在其产品在我国已广泛应用了很长一段时间。然而,直到20世纪70年代初,加湿器技术一直停留在喷水加湿和电极加湿上。在20世纪70年代后期,在随着电子、纺织、烟草、特种、印刷、储备等技术的发展,人民也对生活空气环境的舒适性要求也逐渐提高,加湿器技术跟不上工业与人们的需求,所以70年代末期蒸汽加湿器技术得到广泛应用,干蒸汽加湿器试验取得成功。

  等到80年代,中外关系得到改善,中外技术得到更进一步的交流,加湿器先进技术,例如离心式加湿、超声波加湿等技术得到长足的进步并实现商品化生产。80年代后期,高压喷雾加湿器、新型电极加湿器、湿膜技术加湿器等新产品相继推出。当前,性能各异的加湿器种类繁多,人们在选择加湿器时,应根据需求选择加湿器产品,当然也要根据加湿器的性能特点、湿度要求、使用场合等因素来进行选购。

  随着科技的不断发展,社会的不断进步,在不久的将来,家用还是工业生产使用中,加湿器的种类会越来越多,使用也会越来越普遍,人们生活的水平将也会越来越高。

  1.5研究意义

  近年来,国内市场上所销售的家用空气加湿器几乎不具备智能化,类似于环境湿度检测、恒湿控制、定时开关机、数字显示等功能均不完整,相对于现在国内人们使用的其他家用电器(例如电视,电脑,手机,微波炉等)使用的功能过于单一,对于不同人群在不同场合的需求不能满足。在这种基调下,笔者拟采用所学习过的数字技术加以改进。在现有加湿器超声频率振荡模块的基础上,使用单片机技术与原理(包括空气温湿度检测、定时停止加湿、显示水位检测、声光报警装置等)从而家用空气加湿器智能控制系统实现。以此实现湿度检测与显示,空气恒湿控制、报警装置、自动开机、定时关机等附加功能。

  2加湿器简介

  1加湿器的作用与好处

  1.1加湿器的功能主要是加湿空气,提升空间内空气相对湿度。也可以去除掉空气中悬浮的灰尘与细菌。冬天的空气干燥,尤其是开了暖气之后室内空气变得温暖而又干燥,此时加湿器就可以发挥出它的作用,可以让空间内的空气不那么干燥使人烦闷,超声波加湿器将小水珠喷到空中,如果加湿器是纯水的水,对身体是没有害处。

  1.2,保护呼吸道与肺部最重要的就是空气质量,空气质量差(例如空气干燥)很容易引起呼吸系统疾病,尤其是老人、儿童和其他弱势群体,在干燥的生存环境中更容易引起哮喘、肺气肿、支气管炎等呼吸道疾病。使用空气加湿器增加室内生活空气的湿度,可以有效的保护人们的呼吸道,减少感染呼吸道疾病的风险。

  1.3空气加湿器可以有效的减缓木制家具的衰老。在干燥环境,木制家具会以非常快的速度老化,以至于变形,甚至开裂。在保存木制物品的时候需要保持空间内相对湿度为45%-65%RH,但北方冬天室内空气相对湿度远低于标准。增加空气加湿器的湿度,让室内空气湿润并温度适宜,使家具等木制物品可以保存和使用更长的时间。

  1.4、在北方冬天室内气候会变得非常干燥,可以使用加湿器进行加湿,从而使人的皮肤不那么干燥。如果加湿器使室内空气是湿润的,人们的皮肤与鼻子会变得湿润,从而使身体变得更舒适。

  1.5、加湿器除了使空气湿润,加入些使人放松、祛痛、消除疲劳、排解抑郁的香薰材料在加湿器中,芳香疗法可促进睡眠,对于减缓现在都市生活压力大的一种方法。

  2加湿器的类型

  1、热蒸汽加湿器:将水加热,释放蒸汽到空气中。热蒸发型加湿器亦叫作电加热式加湿器,其工作基本原理应是将水在100℃的温度下变为水蒸汽,用电机驱动叶片将水蒸汽送到室内的空气中,电加热式加湿器的技术手段是非常简单,是最早也是最简单的为空气加湿的方式之一。所以电加热式加湿器是技术最成熟加湿的方式之一,但电耗巨大,容易干烧使其安全系数非常的低、且加热器上非常容易出现水垢,不容易清理。市场并不景气,令人担忧。电热式加湿器不会单独使用而会和大型的中央空调一起使用,所以优点是加湿空气非常地迅速而且使人感觉非常舒服。

  2、离心式加湿器(冷蒸汽加湿器):水被旋转的圆盘甩到扩散器上,化为小水珠扩散到空气中。这种加湿的方式充分利用风扇强制空气与吸水材料接触、交换来减少空气的干燥程度。这种电加热的特征是能耗少,且能够与空气的相对湿度来互动,当室内的空气湿度饱和,加湿器的加湿的程度就会减少,反之亦然。当然这种加湿器也有弱点是加湿的量少(只有超声波加湿器的1/5左右),噪声也相对较大。

  3、超声波加湿器:超声波转化器产生小水滴组成冷水雾,超声波加湿器必须定期清洁以避免细菌污染,现在已然被广泛应用在各种需要加湿的领域。超声波电加热选用的超声波高频震荡器,采用超声波高频震荡1.7MHZ频率,每秒可以震荡200万次,可以将水震荡雾化成1μm到5μm的超微水分子以及负氧离子,从而达到对室内空气的均匀加湿,使室内空气清新与健康,改变冬天北方使用暖气带来的燥热,以创造出使人心情舒畅的生存环境。而据权威专家简述,超声波加湿器的优点是,加湿效果好、效率高,对空间内的空气加湿均匀,并且节能、省电,使用寿命长。

  4、蒸发芯式加湿器:蒸发芯式加湿器是最常见的加湿器,它一般由水箱、蒸发芯和风扇等有限的几部分组成。蒸发芯从水箱中吸收水分,水分的蒸发情况取决于空气的相对湿度,相对湿度越低,蒸发率越高。所以,此种类型的加湿器具有自调节功能:当室内湿度上升时,水汽输出自动减少。

  5、直接蒸发型加湿器:直接蒸发型加湿器也就是平常人们口中纯净型加湿器。纯净型加湿器是加湿器行业新研发出的技术,这种技术依据科学家McBain提出了“分子筛”的概念。分子筛是指物质具有孔径且与一般分子大小相当的一类物质,并孔径分布均匀,分子筛的应用也非常广泛。纯净型加湿器能通过此技术,去除掉加湿器中加入水中含有的钙、镁离子,以防止钙镁离子与空间内二氧化碳反应生成碳酸钙、碳酸镁等固体,然后伴随着水雾散发出来,从而引起白粉污染。在加湿的过程中还能够将空气中的细菌、灰尘、颗粒物吸收,进而实现对空气的过滤净化,以提升室内空气相对湿度与洁净度。

  6、浸入式电极加湿器:这种加湿器是利用大面积的电极浸泡在水中作为端子,加热媒介为水,当电流由电极向水转移电能时,从而产生热量,使水电解沸腾,产生水蒸汽对空间进行加湿。但缺点是加湿精度较低,而且需要更换加湿元件进行维护。

  3,设计方案

  3.1总体设计

  笔者所涉及的空气智能加湿的系统以AT89C51为主控芯片,系统整体结构框图如图1所示。加湿器的硬件设计不仅需要能够满足系统需求,还需要满足功能和外形尺寸要求。系统功能原理图如图所示,DHT11温度传感器采集室内空气的湿温度,并将采集的温度传送至AT89C51单片机。AT89C51单片机对这两个数据加以处理并结合室内温度要求参数控制加湿器的开启和闭合。另外,水位K控制器还能监测空气加湿器内部的水位,AT89C51单片机根据水位高低来控制声光报警装置,并自动控制加湿器的各个模块包括加湿模块、报警模块、自动断电模块等。

  此智能空气加湿的系统按照功能主要划分为九个模块,包括电源模块、主控芯片及附属电路模块、DHT11温湿度传感器、按键设置模块、LCD1602液晶显示、液位检测模块、继电器驱动模块及报警装置。其中继电器驱动模块中包含超声雾化器。系统开启之后,使用者可以依据自身的需要,从而通过按键设定湿度理想值和水箱液位报警下限。当传感器测量的湿度值小于设定值时,启动超声雾化器增加空气湿度;当DHT11传感器测量值大于设定值或水箱液位小于下限值时,系统将自动关闭。报警装置包括蜂鸣器和LED指示灯,当智能空气加湿的系统正常工作时,绿色LED灯亮;液位过低时红色LED灯亮并启动蜂鸣器,并提示使用者向水箱中加水。温湿度和水位的实时测量值和和设定值将在LCD1602上显示,以方便使用者随时掌握智能空气加湿的系统的工作状态。

  3.2空气智能加湿器的具体要求

  1)当室内空气的相对湿度低于40%时空气智能加湿器开始工作自动加湿;

  2)使用者可以设置加湿器系统温湿度的报警值,在空气相对湿度超过警戒值时停止加湿,并报警;

  3)加湿器提供温湿度调节控制信号,从而实现自动控制,并使用5V电压直流电源供电;

  4)最后得到的检测数据可以通过LCD1602显示模块显示。

  3.3实现方式

  硬件和软件设计和调试这三个方面的工作一定要做好,才能达到自动加温器功能。第一,在硬件电路方面,需要合理的布局,以及合理的设计使单片机管脚与其他外围电路的衔接美观而又不影响电路导通,空气智能加湿器系统由1个AT89C51单片机、1个DHT11温湿度传感器、3个超声波距离传感器、1个水位传感器、2个单片机及1个液晶显示屏等部分组成。主要完成以下功能:采集空气中的温、湿度并送入单片机,单片机根据设定的湿度判断是否进行加湿以及加湿量的大小等;水位传感器通过检测加湿器内水位的高低,从而通过单片机控制加湿器报警,避免干烧。通过1602LCD液晶显示屏将空气中的温、湿度、设定的目标湿度与加湿器的工作状态显示出来。由于系统复杂,硬件实现上采用模块化设计,降低系统设计的复杂性,首先调试和实现每一模块的特定功能,然后再将各个模块搭建在一起,完成整个系统的设计。

  3.4设计需要的硬件性能参数

  3.4.1,控制器:

  单片机AT86C51是一款拥有一个4K字节Flash闪速存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory),128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5函数向量两级中断内部结构,通信口为全双工串行,低电压片时钟电源以及内振荡器、轻量型化的CMOS 8位微处理器。2K字节闪存可编程能擦除仅仅读存储器的AT89C51单片机。其成本低、耗能低、价格便宜、运行稳定并可靠,其算术运算强,易于编程处理。

  AT89C51共拥有40个引脚,大致包括四种类型,电路引脚,时钟电路引脚,I/O接口引脚,控制线引脚。

  因而,笔者使用AT89C51单片机作为本次空气智能加湿器系统核心内容控制芯片,对于室内温湿度的录入与实时显示以及加湿元件展开控制。

  3.4.2,温度传感器:

  这次设计采用的温湿度传感器为DHT11,DHT11温湿度数字传感器是一款含有现已校准模拟信号输出的湿度复合传感,应用专用的温湿度传感与数字单元采集传输技术手段,传感器包括一个电阻式的感湿电子元件和一个NTC测温元件。它的测量精度为湿度在正负5%RH,温度正负2摄氏度,量程为湿度20-90%RH,温度0-50摄氏度。

  3.4.3,液晶显示屏:

  LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。这种液晶显示器由LCD(字符型液晶屏幕)、HD44780(控制驱动主电)、HD44100(扩充驱动电源),以及一些电器元件(电阻、电容等)等结构件焊接装配到电路板(PCB板)上组成。各个电子厂商生产的LCD1602可能外形各不相同,但其使用方式均一致。

  字符串型液晶显示功能模块是一种专门用作显示英文字母、数字以及符号等的点阵式显示器,常用16×1,16×2,20×2及40×2等的功能模块。一般的LCD1602字符型液晶显示器的内部控制器大部分为HD44780,能够显示英文字母、阿拉伯数字、日文片假名和一般性符号。

  其体积合适、重量较小、耗能很低、显示质量高、驱动和操作容易等是1602LCD的优点,因此本系统采用了1602LCD液晶显示屏作为显示装置。

  4,硬件电路

  4.1硬件整体电路设计

  硬件系统分为五部分:温湿度显示、智能开关、空气加湿、防干烧、声光报警。当需要同时工作时,能够更快更好的完成系统硬件的要求。例如空间中空气相对湿度低于50%时,则继电器导通,超声波高频震荡器开始工作加湿,直到空间内空气相对湿度达到预设值或液位检测到缺水时,然后子系统发出报警信号,继电器关断,加湿器停止工作。

  加湿器工作时候,需要实时测量空间内相对温湿度并精确地在LCD显示出来,实时监测加湿器内部或外部的水位用水位监测器,当水位过高时不进行加湿,断开控制超声波高频震荡器等输出的供电,并启动蜂鸣器元件与LED报警等报警装置报警,来确保不会出现漏电而发生危险;当水位过低时,停止加湿并断开控制输出装置的供电,以确保不会干烧而发生火灾等安全隐患。

  4.2最小系统电路

  晶振电路和复位电路就可以组合成最简单的单片机电路。晶振电路与复位电路分别为下图的图3和4所示。晶振电路是指能量和机械能之间的转换在共振条件下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在正常工作条件下,普通晶体频率绝对精度可达一百万分之五十。先进的精度会更高。一些晶体也可以调节外加电压的频率使其在一定频率范围内,被称为压控振荡器(VCO)。晶振电路用于系统提供基本的时钟信号。系统各个模块通常共用一个晶振,促进系统运行同步。

  复位电路是一种将设备用于使电路的状态回到启动电路的时段,其操作原理与计算器归零有着相同的效果,只是开始的原则和方式是不同的。复位电路,它使一个电路回归初始状态,像一个计算器重置按钮的作用。为了回到原始状态,再重新计算运行。重置计算器与复位电路启动方式是不同的。复位电路有三种运行方式,一、启动电路时,给系统电路供电时立即启用复位操作;二、使用过程中有需要的后操作员可以进行手动复位;三、根据写出程序或电路运行的需求自动复位,以使系统或电路正常运行。简单的复位电路只有电阻与电容组合就可以使用。

  4.3空气加湿器各个模块

  4.3.1晶振电路

  按键先与单片机的RST引脚相连,R7电阻(10k)一端接地,另一端接电容C2(10uF),电容另一端接5V电源VCC。

  4.3.2复位电路

  晶振与单片机XTAL1和XTAL2相接,电容C3、C4并联,一端与晶振相接,另一端接地。

  4.3.3温湿度传感器连接电路

  本智能加湿器采用DHT11温湿度传感器,电路连接采用5V电压电源供电,输出2端口与单片机的P1.7端口相连。电阻R6一端接电源,另一端也与P1.7相接。输出4口接地。

  4.4水位检测连接电路

  水位检测电路由自锁按键SW1、双电压比较器集成电路LM393和外围电路组成,LM393的2脚接自锁开关,4脚接地。1脚与单片机的P1.6相连,用来输入触发信号,3脚接R3、R4、R5这三个电阻(电阻值都为10k)。

  4.5显示电路

  显示电路连接如图7所示。LCD1602液晶显示屏的D0-D7引脚依次与单片机的P0.0-P0.7相连。RS、RW、E引脚分别与单片机P2.5-P2.7相连。VDD引脚接5V电源,VSS接地。

  4.7蜂鸣器报警电路

  此次加湿器系统采用蜂鸣器报警与LED灯报警、蜂鸣器是一种广泛使用的电子元件在日常的生活中,从设计之初就主要用于报警提示。当前蜂鸣器工作电流比较大,电路中电流不能驱动蜂鸣器实际的工作,需要增加电流放大电路使蜂鸣器正常工作,因此,更添加一个三极管是用来制造更大的电流从而让蜂鸣器发出声音进行报警。电压5v的电源接蜂鸣器的正极、负极接到三极管的集电极引脚。三极管的基极与单片机P2.1引脚串联。当P2.1高电平时,与非门的输出低电平,停止三极管导通,蜂鸣器失去供电而不报警,当P2.1低电平时,与非门的输出和三极管导通,电流流入蜂鸣器,而使蜂鸣器发出报警的声音。线路图如图11所示:

  4.7按键电路

  按键电路原理图如图12所示。按键电路由使用者进行操作,可以设置加湿器进行加湿的空间内空气相对湿度上限。使用者每当按下S1按钮使,液晶显示屏中的数字光标将从进行跳跃,这时就可以根据需要按下S2和S3按钮进行调节空气加湿器加湿的湿度上限值。

  4.8空气智能加湿器电路总图

  5,空气加湿器软件设计

  5.1程序流程概述

  首先进行初始化操作,载入程序之后,开始进行扫描单片机,延迟,然后读取DHT11传感器采集到的当前室内温湿度值和水位传感器测的水位,在LCD1602上显示温湿度。判断水位是否大于预设水位,若小于预设水位,则进行声光报警并关闭加湿器,若水位高于预设水位,再判断是否超过预设湿度,若超过,则停止加湿;数据经行初始化,如此循环直到低于预设湿度,继续加湿。加湿器输出装置通电,DHT11显示空间内空气相对湿温度,用户可以依照当前自身的需求而输入加湿器工作的温湿度范围值。当空间内空气相对湿度少于工作数值时,加湿器工作,当环境湿度达到工作数值时,加湿器停止工作加湿器的工作与关断应由单片机控制。液位电路检测加湿器水位,如若水量正常,加湿器工作;水位有过低,加湿器报警并停止工作。

  5.2程序流程框图

  5.3简介设计开发工具

  5.3.1设计仿真开发工具Proteus

  本次设计采用的仿真软件为Proteus,这款软件是由英国Lab Center Electronics开发的软件此软件属于EDA工具软件,它不但可以支持硬件电路设计和PCB电路布线图与硬件电路仿真。它也支持单片机应用系统的硬件和软件仿真和调试,可以快速验证PCB板的设计,不但可以节约研发的新型电子仪器成本,也缩短了微机应用程序开发周期。每个研发单片机的工程师都必须掌握的工具。

  ARES和ISIS是Proteus软件的两个模块,这次研发是使用ARES用来制作PCB板,而ISIS用来绘制电路和展开电路仿真。Proteus基本操作,包括新建新的设计工程,寻找、添加组件,画出设计需求的电路图,到最后的对设计出的电路仿真。从原理图布局,代码调试单片机和外围电路的协同仿真,一键切换到PCB设计,完美的实现了的设计从概念到产品这一系列的流程。这是一个非常好的仿真和外围设备的工具。

  5.3.2 Proteus 8 Professional操作

  从网络上找到Proteus的压缩包,然后下载并解压安装,安装好后,打开软件,从而进入到Proteus的主页面,在主页面的上面找到工具栏,工具栏包括标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、原理图编辑窗口。然后要做的就是新建工程进行绘制原理图,要在主页面的中间的编辑窗口中的蓝色方框内进行绘制。之后进行绘制的时候需要注意用鼠标左键选择并放置元件,在没有放置元器件之前可以鼠标右键删除元器件,在放置到幕布上也不用担心删除不了,可以用鼠标左键或右键选中需要删除的元器件,进行双击右键就可以删除元器件;使用鼠标右键进行拖动可以实现选择多个元件进行操作;先使用右键进行选择后使用左键可进行编辑元件的属性;先使用右键选择后使用左键拖动鼠标就可以实现元件的移动;使用左键点击元器件的引脚从而连接两个元器件;滚轮(中键)放缩原理图。

  5.3.3 keil5简介

  在程序的编写上,本课题选择的是Keil uVision4软件工具,它是基于windows系统平台Keil Software公司开发的一款辅助软件工具。囊括了Keil C51的所有功能,可在编辑C语言,还可以进行宏的汇编等等,Keil的功能很全面,因为其简单便捷的特性和强大的软件开发能力,已经成为诸多开发者的必备工具之一。

  Keil uVision4的发展:从2009年2月发布后,keil4的界面更加的美观和便捷。新的用户可以快的学习软件的使用和操作。界面的空间更加合理,提供了整洁的多窗口功能,可以让用户高更加高效的创建新的工程。Keil4以提高用户办公效率为宗旨,在上一代产品基础上,增加了更加实用的功能。

  Keil是一家行业先进的软件公司,实力雄厚。业界十分认可Keil公司在软件开发层面的解决方案,尤其是他的产品Keil C51自从1988年上市以来,被视为了行业的标准。在2005年被英国的ARM芯片设计公司整合收购。

  6.1,设计的系统调试

  基于单片机的智能加湿器系统在接通电源后,LCD1602液晶显示屏显示室内环境的当前温湿度值。将超声波测距模块远离液面模拟水箱水位降低到安全值以下情况时,雾化器立即停止工作,同时蜂鸣器发出声音报警,红色LED指示灯亮起。将超声波测距模块移开液面至一定距离重新上电,雾化器重新开始加湿工作。显示参数包括当前温湿度、水位高度和设定的湿度与液位阈值。图8为参数设定界面,使用S1键移动光标选择改变的参数,再通过S2、S3键设置目标湿度值。目标湿度值小于当前实际湿度值时,雾化器开始加湿工作,目标湿度值大于等于实际湿度值时,雾化器停止加湿工作。

  经过对外部元件与控制系统的硬件及软件环节的调试,本次设计的智能加湿的系统可以稳定地实现各项功能,达到了对空气湿度实时监控的目的,实现加湿器的自动化智能化,提高安全性与稳定性。