智能除湿机控制系统设计
摘 要本论文主要对一款含有对周围环境温度湿度高精度检测、湿度超标时自动启动风机进行除湿并且风力随湿度自动改变效果的智能除湿机进行了全方面设计，使用了最为经典的STC89C51来对智能除湿机系统内部的编程代码进行执行，这个系统以一个特别低廉的价格而完成，但具备特别高的功效，这是由于STC89C51的MCS-51内核的强大数据处理作用，搭配上LCD1602、DHT11和直流风机等器件模块的使用，使控制器与各个模块电路进行了良好的功能对接。该智能除湿机控制系统选用了数字电路结合模拟电路的配置形式，实现了高速的数据传输性能，各功能模块电路输入输出的数据信号能够以最小的延迟时间传入后级电路。本论文还对这款系统进行了较长时间的环境试验测试，通过变化幅度较大的温湿度和湿度指标加载到这款系统上，通过了长时间的测试，该款智能除湿机控制系统仍然保持正常工作状态。
目录
一、 引言 1
（一） 智能除湿机的发展背景 1
（二） 智能除湿机的发展现状 2
（三） 本文主要设计内容 2
二、 方案设计及元器件选择 4
（一） STC89C51单片机处理器简介 4
（二） DHT11温湿度传感器简介 4
（三） 小型风机模块简介 4
（四） LCD1602液晶屏模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 智能除湿机控制系统的硬件框图设计 6
（二） 最小系统电路设计 6
1. 时钟电路设计 6
2. 复位电路设计 7
（三） 湿度检测电路设计 7
（四） 除湿电路设计 8
（五） 除湿机液晶显示电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 智能除湿机控制系统的主程序流程设计 10
（二） 湿度检测流程设计 10
（三） 除湿电路流程设计 11
（四） 液晶显示流程设计 12
五、 系统仿真 13
六、 实物制作与调试 15
总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
引言
智能除湿机的发展背景
本课题设计的这种系统和以往的智能除湿机控制系统不同的是，控制核心应用了STC89C51，尽管这种型号的控制器芯片是一款比较老另外功效不是十分突出的单片机芯片，尽管如此，结合到这款器件的价格和内部配置来看，该器件的经典性是非常有道理的，而本课题应用它来做为主控也是基于这个道理的，将其内部设计到该智能除湿机系统中，不只可以缩短大量软硬件电路设计调试周期，相关的系统设计代码能够在图书馆和网络或者图书馆中轻易找寻到，这对保证毕业设计的成功性具备很大保障。
本次毕业设计将以大学期间的相关课程作为背景，通过之前学习过的主控芯片知识来制作一款使用控制芯片来实现的智能除湿机控制系统，这个系统将会使用到我学到的微处理器芯片、模拟电路、数字电路以及电路图绘制软件的知识，把这些知识进行融会贯通后即可能够初步完成课题的设计理念，当然此过程中还会遇到各种艰难险阻，需要具有问题分析和软硬件系统调试能力才能够全部实现这种类型的智能除湿机控制系统。智能除湿机系统最早出现在集成电路刚发展起来的那段时间，那个时候集成芯片技术出现，众多分立模拟电路被集成芯片所代替，这使得多数电路的性能得到了巨大的提升，电路的平稳性大大增加，并且给予电路的调试和维修也带来了极大的便利，早期智能除湿机系统就是在这类环境下被发布，设计者们经过大量的配置和实验，最终构建出了这种初期的智能除湿机控制系统，完成了人们起初对它的期望功效，当然这些效果非常简单，伴随着电子技术的不断前进，这些简单的功能渐渐不能符合用户的胃口，从而这种早期的智能除湿机控制系统开始变得不具有实用性，研究者不断意识到唯有彻底性的改变该系统的设计方案才能够使其发生根本性的增加。这一想法在处理器芯片出现以后获得了实现，结合代码程序设计以及硬件系统的配置，通过控制芯片实现的智能除湿机系统具备了智能系统的最初的样子，工程师把思想转换成算法植入到这类芯片中，通过内部芯片的操控以及对信号的飞速运算，对于电路的控制通过了算法来实现，这就是我们现在看到的智能除湿机控制系统。而伴随着单片机技术的持续发展，主控器件的功效变得越来越强大，这款器件的驱动能力也不断被提升，一些高精度的液晶屏、数字化传感器组以及无线通信模块被嵌入到了智能除湿机系统中，使得智能除湿机控制系统始终保持着发展的脚步。
智能除湿机的发展现状
通过对中国知网上的期刊文献进行调研查阅，前段时间美国芝加哥大学一个与智能除湿机控制系统相关的研究小组推出了一条公告，宣布他们最新发布了一种特殊用来实现智能除湿机控制系统进行数据采集的高性价比传感模块，该款传感模块集合了多种探头，通过这种类型的传感模块的工作能够为系统提供多个方面的采集数据并通过传感器里面主控器的处理，将这些数据进行整合和提取，将底层数据中有效的信号提取出来传入到信息层并通过高速SPI接口送出，这种型号的高性能传感器的推出把表示着对于智能除湿机控制系统的设计又取得了一大进步。经过对电子器件市场上现存的智能除湿机控制系统进行了一次完全调研后可以得出一个结论，与之相关的无论是半成品模块还是完整产品，国产和进口相互间的价格不在同一水平上，国产产品比进口产品的价格低好几个档次，通过现场询问和提供的官方资料查阅之后可以发现，在应用场合和大多数的参数精度上，国产产品要比进口产品的性能低，可想在智能除湿机系统的重点技术上手上，国内的设计厂家还没有走在时代的前列。
本文主要设计内容
本课题以智能除湿机控制系统的研究现状为背景，提出了一种可以通过STC89C51当作主控核心的智能除湿机控制系统，这个系统含有比市面上多数相关产品更低的能耗和价格，下列为本课题将要完成的研究内容。
1、配置DHT11传感器电路，具有室内湿度采集功能，将采集到的温湿度参数送入STC89C51内部进行处理；
2、具有湿度自动控制功能，当室内湿度过高时，则立即启动风扇进行湿气排出，风速可根据湿度与设定阀值之间的差距进行自动调节，湿度越大则风速越大；
3、采用单片机作为主控器件，并通过C语言进行程序开发；
4、使用价格低并且显示效果良好的LCD1602液晶屏作为湿度显示模块；
5、设计电机转动电路，通过单片机输出PWM对其进行控制；
6、采用+5V直流电压进行系统供电。
方案设计及元器件选择
STC89C51单片机处理器简介
智能除湿机系统的核心电路部分需要一款具备高性能运算内核的处理器芯片来担任，该器件的效果高低将牵制着智能除湿机控制系统的效果高低与否，为完成对智能除湿机系统中各模块电路的高效控制和驱动，该系统须要应用STC89C51来当作核心电路部分，其内部具备4k字节容量大小的FLASH和256字节大小的RAM，这两个不同类型的存储器将回分别决定着这个控制器的使用范围和处理速度，此构建比较适合本智能除湿机系统。单片机如图21所示。
目录
一、 引言 1
（一） 智能除湿机的发展背景 1
（二） 智能除湿机的发展现状 2
（三） 本文主要设计内容 2
二、 方案设计及元器件选择 4
（一） STC89C51单片机处理器简介 4
（二） DHT11温湿度传感器简介 4
（三） 小型风机模块简介 4
（四） LCD1602液晶屏模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 智能除湿机控制系统的硬件框图设计 6
（二） 最小系统电路设计 6
1. 时钟电路设计 6
2. 复位电路设计 7
（三） 湿度检测电路设计 7
（四） 除湿电路设计 8
（五） 除湿机液晶显示电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 智能除湿机控制系统的主程序流程设计 10
（二） 湿度检测流程设计 10
（三） 除湿电路流程设计 11
（四） 液晶显示流程设计 12
五、 系统仿真 13
六、 实物制作与调试 15
总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
引言
智能除湿机的发展背景
本课题设计的这种系统和以往的智能除湿机控制系统不同的是，控制核心应用了STC89C51，尽管这种型号的控制器芯片是一款比较老另外功效不是十分突出的单片机芯片，尽管如此，结合到这款器件的价格和内部配置来看，该器件的经典性是非常有道理的，而本课题应用它来做为主控也是基于这个道理的，将其内部设计到该智能除湿机系统中，不只可以缩短大量软硬件电路设计调试周期，相关的系统设计代码能够在图书馆和网络或者图书馆中轻易找寻到，这对保证毕业设计的成功性具备很大保障。
本次毕业设计将以大学期间的相关课程作为背景，通过之前学习过的主控芯片知识来制作一款使用控制芯片来实现的智能除湿机控制系统，这个系统将会使用到我学到的微处理器芯片、模拟电路、数字电路以及电路图绘制软件的知识，把这些知识进行融会贯通后即可能够初步完成课题的设计理念，当然此过程中还会遇到各种艰难险阻，需要具有问题分析和软硬件系统调试能力才能够全部实现这种类型的智能除湿机控制系统。智能除湿机系统最早出现在集成电路刚发展起来的那段时间，那个时候集成芯片技术出现，众多分立模拟电路被集成芯片所代替，这使得多数电路的性能得到了巨大的提升，电路的平稳性大大增加，并且给予电路的调试和维修也带来了极大的便利，早期智能除湿机系统就是在这类环境下被发布，设计者们经过大量的配置和实验，最终构建出了这种初期的智能除湿机控制系统，完成了人们起初对它的期望功效，当然这些效果非常简单，伴随着电子技术的不断前进，这些简单的功能渐渐不能符合用户的胃口，从而这种早期的智能除湿机控制系统开始变得不具有实用性，研究者不断意识到唯有彻底性的改变该系统的设计方案才能够使其发生根本性的增加。这一想法在处理器芯片出现以后获得了实现，结合代码程序设计以及硬件系统的配置，通过控制芯片实现的智能除湿机系统具备了智能系统的最初的样子，工程师把思想转换成算法植入到这类芯片中，通过内部芯片的操控以及对信号的飞速运算，对于电路的控制通过了算法来实现，这就是我们现在看到的智能除湿机控制系统。而伴随着单片机技术的持续发展，主控器件的功效变得越来越强大，这款器件的驱动能力也不断被提升，一些高精度的液晶屏、数字化传感器组以及无线通信模块被嵌入到了智能除湿机系统中，使得智能除湿机控制系统始终保持着发展的脚步。
智能除湿机的发展现状
通过对中国知网上的期刊文献进行调研查阅，前段时间美国芝加哥大学一个与智能除湿机控制系统相关的研究小组推出了一条公告，宣布他们最新发布了一种特殊用来实现智能除湿机控制系统进行数据采集的高性价比传感模块，该款传感模块集合了多种探头，通过这种类型的传感模块的工作能够为系统提供多个方面的采集数据并通过传感器里面主控器的处理，将这些数据进行整合和提取，将底层数据中有效的信号提取出来传入到信息层并通过高速SPI接口送出，这种型号的高性能传感器的推出把表示着对于智能除湿机控制系统的设计又取得了一大进步。经过对电子器件市场上现存的智能除湿机控制系统进行了一次完全调研后可以得出一个结论，与之相关的无论是半成品模块还是完整产品，国产和进口相互间的价格不在同一水平上，国产产品比进口产品的价格低好几个档次，通过现场询问和提供的官方资料查阅之后可以发现，在应用场合和大多数的参数精度上，国产产品要比进口产品的性能低，可想在智能除湿机系统的重点技术上手上，国内的设计厂家还没有走在时代的前列。
本文主要设计内容
本课题以智能除湿机控制系统的研究现状为背景，提出了一种可以通过STC89C51当作主控核心的智能除湿机控制系统，这个系统含有比市面上多数相关产品更低的能耗和价格，下列为本课题将要完成的研究内容。
1、配置DHT11传感器电路，具有室内湿度采集功能，将采集到的温湿度参数送入STC89C51内部进行处理；
2、具有湿度自动控制功能，当室内湿度过高时，则立即启动风扇进行湿气排出，风速可根据湿度与设定阀值之间的差距进行自动调节，湿度越大则风速越大；
3、采用单片机作为主控器件，并通过C语言进行程序开发；
4、使用价格低并且显示效果良好的LCD1602液晶屏作为湿度显示模块；
5、设计电机转动电路，通过单片机输出PWM对其进行控制；
6、采用+5V直流电压进行系统供电。
方案设计及元器件选择
STC89C51单片机处理器简介
智能除湿机系统的核心电路部分需要一款具备高性能运算内核的处理器芯片来担任，该器件的效果高低将牵制着智能除湿机控制系统的效果高低与否，为完成对智能除湿机系统中各模块电路的高效控制和驱动，该系统须要应用STC89C51来当作核心电路部分，其内部具备4k字节容量大小的FLASH和256字节大小的RAM，这两个不同类型的存储器将回分别决定着这个控制器的使用范围和处理速度，此构建比较适合本智能除湿机系统。单片机如图21所示。
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