【正文】 els。 } /***************設(shè)置顯示位置 **************************/ void LCD_set_xy( uchar x, uchar y ) { unsigned char address。 delay_1ms(1)。//送入數(shù)據(jù) 基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)39delay_1ms(1)。} //***1602LCD 寫(xiě)入數(shù)據(jù)程序****// void write_1602dat(uchar dat) { rs=1。 delay_1ms(1)。//送入數(shù)據(jù) delay_1ms(1)。 } } //****1602LCD 寫(xiě)入指令程序****// void write_1602(uchar ) { rs=0。 while(Temp_A) { Temp_B=7269。 } void delay_400ms(void) { uchar Temp_A = 5。y0。x0。} void delay_1ms(uint xms) { uint x,y。i。i。 i。uchar unsigned flog4。 uchar tate[4]。 uchar set_deta1=40。 uchar code tab2[]={set: %}。 uchar temp,a,b。 sbit en=P2^6。 sbit led=P2^0。 // K0sbit key=P1^3。 //“加”鍵 K3 sbit cut_key=P1^6。 //sbit set_key=P1^4。在撰寫(xiě)畢業(yè)論文的過(guò)程中遇到了許許多多問(wèn)題，都是那些可愛(ài)又可敬的老師、同學(xué)和朋友們給了我無(wú)言的幫助，在這里我要向你們表達(dá)最誠(chéng)摯的謝意，感謝你們?cè)谶@四年里和我一路并肩走過(guò)，讓我度過(guò)了我溫暖而快樂(lè)的大學(xué)生活，謝謝你們！最后，我要感謝養(yǎng)育和支持我的父母，感謝他們二十幾年來(lái)無(wú)私無(wú)悔的支持和愛(ài)撫。最后，他看我對(duì)加濕器實(shí)在比較陌生，就主動(dòng)提出把自己家的加濕器拿來(lái)，讓我拆開(kāi)看看加濕器是如何工作的。他向我講述了他自己對(duì)我的設(shè)計(jì)題目的看法，并且提出了他的一些建議，最后還向我推薦了一些加濕器方面的書(shū)籍和資料，使得我的設(shè)計(jì)進(jìn)展速度一下子提高了很多，事后證明李老師當(dāng)時(shí)的那些建議是多么的寶貴。在這里我首先要感謝我的導(dǎo)師**老師?；趩纹瑱C(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)34致 謝經(jīng)過(guò)三個(gè)月來(lái)的不懈努力，終于要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文了，舒一口氣的同時(shí)，我發(fā)現(xiàn)四年的大學(xué)生涯也將就此結(jié)束。由于這次是自己獨(dú)立完成的，所以在整個(gè)項(xiàng)目的編程方面有了更深的認(rèn)知，并且具備了獨(dú)立編程和系統(tǒng)調(diào)試的能力。在水位檢測(cè)模塊中，我們用的是按鍵模擬信號(hào)的方式，如果說(shuō)想要系統(tǒng)更加完善的話(huà)，我們可以在水位監(jiān)測(cè)模塊中添加水位檢測(cè)線(xiàn)和繼電器，用水位監(jiān)測(cè)線(xiàn)進(jìn)行水位的檢測(cè)，檢測(cè)到低水位后向繼電器發(fā)送工作信號(hào)，進(jìn)而導(dǎo)通報(bào)警電路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在本次設(shè)計(jì)中存在著很多的不足。比如說(shuō)排版的時(shí)候沒(méi)有注意，一些模塊的管腳連接沒(méi)有完全按照仿真的樣子來(lái)。因此，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為：增加一個(gè)模式選擇鍵，用戶(hù)可以手動(dòng)設(shè)置最佳濕度；系統(tǒng)檢測(cè)濕度比最佳濕度低就自動(dòng)加濕，比最佳濕度高就不加濕或停止加濕；在任何狀態(tài)下，只要水位模塊輸入低信號(hào)，就會(huì)報(bào)警并停止加濕。 但是在仔細(xì)研究了自己的課題后，發(fā)現(xiàn)智能加濕器和普通的濕度檢測(cè)系統(tǒng)有著很大的不同。在設(shè)計(jì)初期，我查找了很多有關(guān)于智能加濕器方面的資料，了解了它的一些發(fā)展現(xiàn)狀和研究情況。系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)報(bào)警按鍵有些問(wèn)題，有時(shí)候它會(huì)沒(méi)有反應(yīng)，只有按住整個(gè)按鈕的邊緣部分往下按才會(huì)作出正常反應(yīng)。在實(shí)物調(diào)試階段。按下設(shè)置鍵 K2，通過(guò)調(diào)節(jié)加鍵 K3 設(shè)置最佳濕度后的仿真界面如圖 所示：圖 按下加鍵 K3 后仿真圖通過(guò)減鍵 K4 設(shè)置最佳濕度后仿真圖如圖 所示：基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)31圖 按下減鍵后仿真圖在手動(dòng)模式里，我們可以根據(jù)自己的需要設(shè)置最佳濕度值。水位報(bào)警的功能主要是：當(dāng)檢測(cè)到水位低到警戒值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)轟鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒用戶(hù)水箱中的水量不足，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)也會(huì)把加濕模塊關(guān)閉，對(duì)防干燒進(jìn)行智能化控制。我們也可以看到仿真圖中的 LED 是點(diǎn)亮的，因?yàn)槲以O(shè)置的最佳濕度值為 40%RH，當(dāng)前濕度為 30%RH，當(dāng)前濕度沒(méi)有達(dá)到最佳濕度，所以加濕器工作既 LED 點(diǎn)亮。 調(diào)試過(guò)程該程序操作流程如下，打開(kāi) KEIL C51 的主程序，新建一個(gè)工程文件，建好之后再創(chuàng)建一個(gè)文本框，這個(gè)文本框是用來(lái)寫(xiě)入程序，當(dāng)寫(xiě)入完成后進(jìn)行保存，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)該程序是否正確，當(dāng)該程序完全正確后會(huì)進(jìn)行編譯，最終可以生成一個(gè) HEX 文件，該文件通過(guò)燒錄軟件寫(xiě)入到 51 單片機(jī) [16]。目標(biāo)文件載入到LIB51 中就會(huì)生成一個(gè)庫(kù)文件，經(jīng)過(guò)二次操作，目標(biāo)文件就會(huì)和庫(kù)文件一起生基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)29成一個(gè)絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。開(kāi)發(fā)的整體過(guò)程大致為：編寫(xiě)系統(tǒng)的執(zhí)行代碼；對(duì)編寫(xiě)完成后的程序進(jìn)行編譯；把編譯結(jié)果調(diào)入仿真連接軟件中；對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；顯示出仿真結(jié)果。 KEIL 軟件簡(jiǎn)介Keil C51 是美國(guó)凱爾軟件公司開(kāi)發(fā)的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng) [14]。編譯完成后會(huì)生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，這個(gè)目標(biāo)文件是與單片機(jī)能夠讀取的機(jī)器碼是相匹配的，之后在就是需要用 51 開(kāi)發(fā)板把這個(gè)文件轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的機(jī)器碼，單片機(jī)進(jìn)行讀取，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)操作。在仿真圖中的室內(nèi)實(shí)時(shí)濕度為30%RH，低于設(shè)置的最佳濕度值，所以加濕器開(kāi)始加濕， LED 燈變亮。將實(shí)時(shí)濕度固定為 30%RH，寫(xiě)入到 1602LCD。節(jié)省焊接電路板的時(shí)間，提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率和降低開(kāi)發(fā)成本，但相對(duì)的編寫(xiě)和調(diào)試過(guò)程中就要更加認(rèn)真。在軟件調(diào)試和仿真完成之后，就可以將最終的程序 HEX 文件燒錄進(jìn)單片機(jī)，檢測(cè)硬件系統(tǒng) [13]。Proteus 軟件運(yùn)行仿真的時(shí)候，在單片機(jī)管腳附近都有一個(gè)指示燈，它可以顯示所在管腳當(dāng)前的電平狀態(tài)，當(dāng)單片機(jī)輸出電平為‘0’時(shí)，指示燈變藍(lán)；當(dāng)單片機(jī)輸出電平為‘1’時(shí)，指示燈變紅。它兼容大多數(shù)的常用單片機(jī)，能夠在原理圖的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)、編程，通過(guò)添加一些外部設(shè)施如顯示器、鍵盤(pán)等，能夠直觀的顯示出執(zhí)行后的結(jié)果。本次設(shè)計(jì)使用的仿真軟件為 Proteus，它具備的仿真功能，能夠直觀的顯示出我們的設(shè)計(jì)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)調(diào)試與仿真。圖 1602 液晶顯示屏內(nèi)部的字符地址從圖 我們可以看到 1602LCD 的第二行第一列的地址為 00H，如果我們需要在顯示屏的第二行首位顯示數(shù)據(jù)的話(huà)，我們不但要在輸出指令的地址中寫(xiě)上 40H，還應(yīng)該再加上 80H，原因是在編寫(xiě)輸出指令的地址時(shí)，1602 液晶屏上最高位的 D7 位默認(rèn)為‘1’，因此我們編寫(xiě)的運(yùn)行地址為 40H+80H= C0H[12]。因此，我們務(wù)必要在運(yùn)行每條指令前，查看液晶顯示模塊是否處于忙狀態(tài)，如果是，則我們輸出的指令就會(huì)失去效應(yīng)。 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)軟件流程圖如圖 所示：開(kāi)始液晶 1602 初始化延時(shí)寫(xiě) LCD 指令寫(xiě)顯示行列地址取顯示首地址寫(xiě)數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)并顯示返回圖 液晶顯示程序流程圖1602 液晶顯示屏輸出數(shù)據(jù)的流程為：首先運(yùn)行顯示器的初始化操作，初始化之后執(zhí)行延時(shí)程序，等待信號(hào)的采集，采集完成后先寫(xiě)入一些指令和顯示字基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)26符的地址，再通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)向液晶顯示器傳輸采集到的信息，信息傳輸結(jié)束后，液晶顯示器讀取寫(xiě)入的地址并顯示出來(lái)，最后返回。圖 所示為溫濕度檢測(cè)模塊的軟件設(shè)計(jì)流程圖。加濕過(guò)程中，如果系統(tǒng)檢測(cè)到低水位電平信號(hào)，蜂鳴就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且立即停止加濕。主程序流程圖如圖 所示：初始化開(kāi)始溫濕度檢測(cè)溫濕度顯示鍵盤(pán)掃描延時(shí)轟鳴器報(bào)警 判斷水位高低判斷是否超過(guò)最佳濕度否高是低啟動(dòng)加濕結(jié)束停止/暫停加濕數(shù)據(jù)初始化圖 主程序設(shè)計(jì)流程圖基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)24單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后，會(huì)檢測(cè)水位的電平變化，并且能夠根據(jù)這些電平信號(hào)自動(dòng)判斷是否需要啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警；轉(zhuǎn)變手動(dòng)/ 自動(dòng)模式后，傳感器讀取溫濕度將數(shù)據(jù)送至單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，判斷是否需要加濕。單片機(jī)通過(guò) LCD 把溫濕度傳感器檢測(cè)到的溫度和濕度信號(hào)顯示出來(lái)，并輸出控制信號(hào)或加濕報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)智能加濕、防干燒的效果。鍵盤(pán)模塊的電路圖如圖 ：圖 按鍵電路 系統(tǒng)電路工作原理本次電路的設(shè)計(jì)是分模塊進(jìn)行的，整個(gè)系統(tǒng)被分為：溫濕度檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、加濕模塊和按鍵輸入模塊。（4）設(shè)置鍵 K2：在手動(dòng)模式狀態(tài)下，用戶(hù)可以按下 K2 鍵對(duì)最佳濕度值進(jìn)行設(shè)置。（3）狀態(tài)選擇鍵 KS:自動(dòng) /手動(dòng)模式選擇鍵。這些按鍵的主要功能為：（1）總開(kāi)關(guān)：主要用來(lái)控制硬件系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)。因?yàn)橄到y(tǒng)中使用的按鍵不是很多，所以選擇使用獨(dú)立按鍵的方式連接電路。本次設(shè)計(jì)中使用了六個(gè)按鍵，運(yùn)用單片機(jī)的 P1 口就足夠用了，不需要再對(duì) I/O 口進(jìn)行擴(kuò)展，故選擇方案二。它的優(yōu)點(diǎn)是：電路十分簡(jiǎn)單，直接與單片機(jī)相連。它能夠供應(yīng)較多的輸入/輸出口，但實(shí)際使用起來(lái)有些復(fù)雜。報(bào)警電路模塊如圖 所示：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9U1AT89C52R320R120 Q1TIP34D1LEDGRENBUZ1BUZER圖 轟鳴器報(bào)警電路基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)20 按鍵模塊 輸入設(shè)計(jì)方案方案一：選用 8155 芯片對(duì)輸入/輸出口進(jìn)行擴(kuò)展。晶體管放大系統(tǒng)電路中的電流，該電流能夠驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，限流電阻是用來(lái)防止和控制放大電流的 [11]。輸出電流小的單片機(jī) I/O 口，TTL 輸出水平基本不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以我們需要設(shè)計(jì)放大器電路，產(chǎn)生一個(gè)可以驅(qū)動(dòng)轟鳴器工作的電流，既添加一個(gè) PNP 型三極管來(lái)放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。主要功能就是通過(guò)水位按鍵將低水位信號(hào)送給單片機(jī)，單片機(jī)檢測(cè)到該信號(hào)后 UI 進(jìn)行報(bào)警，起到防干燒的目的。因?yàn)?P0 口驅(qū)動(dòng)能力較弱，所以在 P0 口我們應(yīng)該再焊接一個(gè)上拉電阻。RS 腳和 E 腳分別和單片機(jī)的 和 相連，D0D7 口和單片機(jī)的 P0 口相連，P0 口作為一列 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，常用作地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用口，P0 口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，使用時(shí)需添加外部上拉電阻。第 16 腳：背光源的負(fù)極。第 7 到 14 腳：d0 至 d7 口是 8 位的輸入/輸出數(shù)據(jù)傳輸端口。當(dāng) RS 和 R/W 的端口信號(hào)為 “00”時(shí)，能夠?qū)懭胫噶?；?dāng) RS 和 R/W 的端口信號(hào)為“01”時(shí)可以進(jìn)行讀忙信號(hào)；當(dāng) RS 和R/W 的端口信號(hào)為“10”時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)?；趩纹瑱C(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)18第 4 腳：RS 是寄存器選擇控制端口，當(dāng) RS=‘0’時(shí)應(yīng)用指令寄存器，當(dāng)RS=‘1’時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)寄存器。第 2 腳：VDD 接+5V 電源。其實(shí)物如圖 所示：圖 1602LCD 實(shí)物圖1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量：16x2 個(gè)字符芯片工作電壓：運(yùn)行電流：字符大?。?602 液晶顯示屏的引腳如圖 所示：基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)17180103234567RV110KD714D613D512D41D310D29D18D07E6RW5RS4VS1VD2VE3LCD1LM016L234567891RP1RESPACK8圖 1602 字符型液晶屏引腳1602 液晶顯示屏有兩種不同的接口，一種為 14 腳的顯示屏它沒(méi)有背光，另一種是帶有背光的 16 腳顯示屏，但它們的主要引腳功能都是一樣的，下面就以 16 腳的顯示屏為例介紹一下各引腳功能。帶背光的 1602 液晶顯示屏擁有 16 個(gè)引腳，比不帶背光的多了一條背光電源線(xiàn)和一條地線(xiàn)，但是它們的控制原理都是一樣的?？傮w來(lái)說(shuō)，兩者可以通用的。 1602 字符型液晶顯示屏1602 液晶顯示屏按照其結(jié)構(gòu)可以分為兩種類(lèi)型：有背光與沒(méi)有背光。該方案不僅滿(mǎn)足系統(tǒng)功能要求，降低系統(tǒng)復(fù)雜度。方案二：采用 LCD 顯示屏。圖 DHT11 傳感器連接電路 液晶顯示模塊 顯示器的設(shè)計(jì)方案方案一：采用數(shù)碼管顯示。在本次仿真中，由于仿真軟件里沒(méi)有 DHT11 溫濕度傳感器的仿真圖，所以在圖 中的 DHT11 元器件，只是本人在仿真軟件里找的一個(gè)與 DHT11有著相似管腳的元器件。因此，在安裝DHT11 溫濕度傳感器時(shí)，我們應(yīng)該注意把溫濕度傳感器放置到離發(fā)熱快的元件較遠(yuǎn)的地方，同時(shí)能夠保證傳感器可以正常的工作。DHT11 與單片機(jī)間的通信和同步是通過(guò)數(shù)據(jù)端口來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)端口與計(jì)算機(jī)連接到 端口，使用 上拉電阻，防止干擾，提高穩(wěn)定性。 傳感器電路DHT11 溫濕度傳感器能夠在 3V 到 的電壓下正常工作，結(jié)合一些輔助電路可以檢測(cè)信號(hào)，并且能夠?qū)z測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理。基于單片機(jī)的智能加濕器設(shè)計(jì)14圖 數(shù)字‘0’信號(hào)傳輸方法 信號(hào)‘0’的傳輸方式是：數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始階段結(jié)束后，總線(xiàn)電平被拉高，如果該高電平持續(xù)的時(shí)間為 26us 到 28us，此階段傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是信號(hào)‘0’。數(shù)字‘0’信號(hào)的表示方法如圖 所示。發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程如圖 所示：圖 數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)總線(xiàn)的狀態(tài)為低電平時(shí)，表明 DHT11 溫濕度傳感器發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答信號(hào)發(fā)出后，溫濕度傳感器把總線(xiàn)的電平拉高等待 80us