电子防潮箱控制面板设计
电子防潮箱控制面板设计[20200406105830]
摘要
电子防潮箱除湿，根据军事高科技设备的开发建设，以满足各种精密零件及电子设备的存储湿度的要求。专门用来储存分门保管精细配件，高档镜头，拍摄工具，光学仪器，电子元件，微电脑芯片等电子器件及配材，以避免发霉，侵蚀，器材形变，朽化断裂等。为了使可靠性和存储产品使用寿命提高，采纳了智能化微电脑接管来提升配材的持续性和完整度，使各种精细配材和电子元器件始终处于杰出性能状态。
电子防潮箱控制面板具有温、湿度采集与显示，湿度设定，端口输出控制等功能。此设计中采纳以STM8S芯片为CPU接管控制各模块，采用SHT11数字温湿度传感器采集温湿度数据，通过按键模块控制湿度设定，并通过输出端口控制外延设备，进行测试程序的编写实现控制面板的功能测试，为后续的控制算法研究提供依据。预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
本论文明确设计要求，同时设计了两个方案进行对比，择优而选，并对最佳方案实施硬件电路设计和软件模块设计，最终对实物进行硬件和软件的调试以实现设计要求，完成成品。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:电子防潮箱温湿度采集SHT11STM8S
Keywords : Electronic Cabinets temperature and humidity acquisition SHT11 STM8S目 录
一、绪论 1
1．1 课题研究的阐述 1
1．2 课题研究的目的及基本思路 1
1.2.1 课题研究的目的 1
1.2.2 课题研究的基本思路 2
1．3 课题研究的意义 2
二、电子防潮箱控制面板的模块分析 3
2．1功能设计 3
2．2 方案的设计和选择 3
2.2.1 方案的设计 3
2.2.2 方案的对比选择 4
三、 电子防潮箱控制面板模块电路设计 6
3．1 按键与数码显示电路 6
3.1.1 数码显示电路 6
3.1.2 按键电路 9
3．2 温湿度采集电路 9
3.2.1 SHT11芯片的介绍 9
3.2.2 温湿度采集电路简介 11
3．3 MCU单元电路 12
3.3.1 主要芯片STM8S105C4简介 12
3.3.2 复位电路 13
3．4 端口输出电路 14
3．5 通信单元电路 15
四、软件设计 16
4．1 主要程序流程图 16
4．2 SHT11部分软件模块 17
4.2.1 SHT11复位连接软件 17
4.2.1 温湿度测量软件 19
4．3按键模块 22
4.3.1 按键消抖 22
4.3.2 按键功能设计 22
4．4 LED数码显示软件模块 27
4．5 控制输出模块 30
五、系统调试 32
5．1 硬件调试 32
5.1.1 器件检测 33
5.1.2 装配注意点 33
5.1.3 元器件的焊接 33
5．2 软件调试 34
六、收获和展望 37
参考文献 38
致谢 39
一、绪论
1．1 课题研究的阐述
在全球科技不断发展、人们生活不断富裕的情况下，人们为了更高的生活质量，越来越多的接触一些或精密电器、或昂贵高档消费品，甚至收藏古董字画等。紧接着，备受人们关注的问题也产生了。如何有效的进行有效的物品保存保护已经成为人们关注的重点，而电子防潮箱针对这一问题，能够有效提高物品使用寿命，实现物件的长久保存。
21世纪的今天，电子防潮箱是各种精密仪器、昂贵消费品、甚至是古董保存方式的发展的必然趋势。现代社会经济的不断发展和人们物质生活水平的的不断提高，为电子防潮箱的实际应用做好了良好的铺垫。在电子防潮箱中，其控制面板是电子防潮箱的重要组成部分，电子防潮箱控制面板的成功开发将推动电子防潮箱的进一步发展。
电子防潮箱（Humidity Control Box）是通过控制面板来控制防潮箱内的温湿度，以达到保护、保存的目的。而要达到此目的就必须准确切实的采集防潮箱内温、湿度，因此温湿度传感器的应用尤为重要。温、湿度传感器作为控制面板的重要组成部分之一，并且是开发最早，应用最广泛的传感器，在现代化电子电器的发展中起着重要的作用。
1．2 课题研究的目的及基本思路
1.2.1 课题研究的目的
在古代时候，人们就从保存粮食、纺织物和其他物品的日常生活中了解到，霉变的根本原因是潮湿。潮湿和湿热不仅产生了霉菌，也加剧了霉变生长。因此，在仓库储存保管过程中，始终要保持干燥、通风、降湿。物质霉变的范围极为广泛，不仅仅是有机物，就连无机物也会滋生霉菌，影响其品质。而电子防潮箱就能够有效的控制湿度、显示温度，让人们有直观实际的方式来人为控制温湿度，从而达到我们预期的实现物品的保护和保存的目的。根据这一现实应用背景，我们也确定了电子防潮箱控制面板设计的三个基本目标:实用性、简洁性、有效性。
1.2.2 课题研究的基本思路
根据电子防潮箱的保存保护的要求特点，首要的是要获取防潮箱内当前的温度和湿度，在获得理想可信的数据后，要通过显示设备直观有效的显示出温度和湿度，然后我们通过CPU对所需要的湿度进行设定，接着反馈到输出端口，以控制湿度。本课题将对各个功能进行详细地介绍。
1．3 课题研究的意义
电子防潮箱不仅可以通过控制湿度抑制霉菌的滋生以延长保质期、大大提高物品的寿命，同时也减少对保护、保存物品的人力资源，使人们更加方便监控及管理。
我国国内经济的持续发展，科学技术不断进步，生活水平的日趋提高，人们日益富足，同时也附带了更多的生活附属产品。这些产品作为生活的一个重要组成部分，也使人们想要更好的保存利用这些产品。利用高新技术来提高使用寿命、保存年限已成为当前社会发展的主要方向。如何创造良好的保存环境，建立物品保存的长久机制的状况，不仅有利于保存物品资源，也能物品资源得到了充分的利用，减少不必要的浪费。电子防潮箱近年来逐渐成熟，它的出现填补了人们日常物品资源保存区的空白，为人们有效保存保护物品资源提供了依靠。因此，对电子防潮箱控制面板的开发有着切实的需求。
电子防潮箱控制面板的研究意义重大，未来电子防潮箱在人们生活中起着日益重要的作用。
二、电子防潮箱控制面板的模块分析
2．1功能设计
电子防潮箱中的控制面板具有温、湿度采集与显示，湿度设定，端口输出控制,通信单元等功能。本设计要求在了解电子防潮箱原理的基础上完成其相关硬件电路的设计与制作，并进行测试程序的编写实现控制面板的功能测试，为后续的控制算法研究提供依据。预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
2．2 方案的设计和选择
2.2.1 方案的设计
在接入电源后，电子防潮箱的温湿度采集设备开始工作，将采集的数据传输到MUC中进行处理，再通过LED数码管显示出温湿度采集设备采集到的数据。与此同时还要有对湿度进行设定的按键模块，对湿度可调节。还要有端口控制输出模块，以便可以对干燥包等设备进行操控。最后预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
1．方案一
图2-1 方案一框图
如图2-1所示，方案一中电子防潮箱系统按照设计要求设计了数个电路模块，其中温湿度采集电路时通过热敏元件和湿敏元件两个模拟传感器分别采集温湿度数据，然后将采集到的模拟数据传输到A/D转换模块，将模拟信号转换为数字信号，再通过MUC电路的处理，最后在显示电路中显示温湿度数值。同时预留端口控制输出电路和通信单元。
2.方案二
图2-2 方案二框图
如图2-2所以，方案二相比方案一运用SHT11芯片代替热敏元件和湿敏元件，SHT11芯片为数字温湿度传感器，同时也去除了A/D转换模块，是整个方案框图更为简洁明了。其他具体模块电路不变。
2.2.2 方案的对比选择
上述的两个方案，进行对比后，可得知两个方案的不同之处在于数据采集模块的不同，方案一的数据采集模块利用的是模拟传感器，且采纳了两个传感器分别收集温、湿度数据，并且在收罗完数据后必要进行A/D转换；而方案二采用的是数字湿度传感器，采集温湿度数据后，可直接将数据传输给MUC电路。
摘要
电子防潮箱除湿，根据军事高科技设备的开发建设，以满足各种精密零件及电子设备的存储湿度的要求。专门用来储存分门保管精细配件，高档镜头，拍摄工具，光学仪器，电子元件，微电脑芯片等电子器件及配材，以避免发霉，侵蚀，器材形变，朽化断裂等。为了使可靠性和存储产品使用寿命提高，采纳了智能化微电脑接管来提升配材的持续性和完整度，使各种精细配材和电子元器件始终处于杰出性能状态。
电子防潮箱控制面板具有温、湿度采集与显示，湿度设定，端口输出控制等功能。此设计中采纳以STM8S芯片为CPU接管控制各模块，采用SHT11数字温湿度传感器采集温湿度数据，通过按键模块控制湿度设定，并通过输出端口控制外延设备，进行测试程序的编写实现控制面板的功能测试，为后续的控制算法研究提供依据。预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
本论文明确设计要求，同时设计了两个方案进行对比，择优而选，并对最佳方案实施硬件电路设计和软件模块设计，最终对实物进行硬件和软件的调试以实现设计要求，完成成品。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:电子防潮箱温湿度采集SHT11STM8S
Keywords : Electronic Cabinets temperature and humidity acquisition SHT11 STM8S目 录
一、绪论 1
1．1 课题研究的阐述 1
1．2 课题研究的目的及基本思路 1
1.2.1 课题研究的目的 1
1.2.2 课题研究的基本思路 2
1．3 课题研究的意义 2
二、电子防潮箱控制面板的模块分析 3
2．1功能设计 3
2．2 方案的设计和选择 3
2.2.1 方案的设计 3
2.2.2 方案的对比选择 4
三、 电子防潮箱控制面板模块电路设计 6
3．1 按键与数码显示电路 6
3.1.1 数码显示电路 6
3.1.2 按键电路 9
3．2 温湿度采集电路 9
3.2.1 SHT11芯片的介绍 9
3.2.2 温湿度采集电路简介 11
3．3 MCU单元电路 12
3.3.1 主要芯片STM8S105C4简介 12
3.3.2 复位电路 13
3．4 端口输出电路 14
3．5 通信单元电路 15
四、软件设计 16
4．1 主要程序流程图 16
4．2 SHT11部分软件模块 17
4.2.1 SHT11复位连接软件 17
4.2.1 温湿度测量软件 19
4．3按键模块 22
4.3.1 按键消抖 22
4.3.2 按键功能设计 22
4．4 LED数码显示软件模块 27
4．5 控制输出模块 30
五、系统调试 32
5．1 硬件调试 32
5.1.1 器件检测 33
5.1.2 装配注意点 33
5.1.3 元器件的焊接 33
5．2 软件调试 34
六、收获和展望 37
参考文献 38
致谢 39
一、绪论
1．1 课题研究的阐述
在全球科技不断发展、人们生活不断富裕的情况下，人们为了更高的生活质量，越来越多的接触一些或精密电器、或昂贵高档消费品，甚至收藏古董字画等。紧接着，备受人们关注的问题也产生了。如何有效的进行有效的物品保存保护已经成为人们关注的重点，而电子防潮箱针对这一问题，能够有效提高物品使用寿命，实现物件的长久保存。
21世纪的今天，电子防潮箱是各种精密仪器、昂贵消费品、甚至是古董保存方式的发展的必然趋势。现代社会经济的不断发展和人们物质生活水平的的不断提高，为电子防潮箱的实际应用做好了良好的铺垫。在电子防潮箱中，其控制面板是电子防潮箱的重要组成部分，电子防潮箱控制面板的成功开发将推动电子防潮箱的进一步发展。
电子防潮箱（Humidity Control Box）是通过控制面板来控制防潮箱内的温湿度，以达到保护、保存的目的。而要达到此目的就必须准确切实的采集防潮箱内温、湿度，因此温湿度传感器的应用尤为重要。温、湿度传感器作为控制面板的重要组成部分之一，并且是开发最早，应用最广泛的传感器，在现代化电子电器的发展中起着重要的作用。
1．2 课题研究的目的及基本思路
1.2.1 课题研究的目的
在古代时候，人们就从保存粮食、纺织物和其他物品的日常生活中了解到，霉变的根本原因是潮湿。潮湿和湿热不仅产生了霉菌，也加剧了霉变生长。因此，在仓库储存保管过程中，始终要保持干燥、通风、降湿。物质霉变的范围极为广泛，不仅仅是有机物，就连无机物也会滋生霉菌，影响其品质。而电子防潮箱就能够有效的控制湿度、显示温度，让人们有直观实际的方式来人为控制温湿度，从而达到我们预期的实现物品的保护和保存的目的。根据这一现实应用背景，我们也确定了电子防潮箱控制面板设计的三个基本目标:实用性、简洁性、有效性。
1.2.2 课题研究的基本思路
根据电子防潮箱的保存保护的要求特点，首要的是要获取防潮箱内当前的温度和湿度，在获得理想可信的数据后，要通过显示设备直观有效的显示出温度和湿度，然后我们通过CPU对所需要的湿度进行设定，接着反馈到输出端口，以控制湿度。本课题将对各个功能进行详细地介绍。
1．3 课题研究的意义
电子防潮箱不仅可以通过控制湿度抑制霉菌的滋生以延长保质期、大大提高物品的寿命，同时也减少对保护、保存物品的人力资源，使人们更加方便监控及管理。
我国国内经济的持续发展，科学技术不断进步，生活水平的日趋提高，人们日益富足，同时也附带了更多的生活附属产品。这些产品作为生活的一个重要组成部分，也使人们想要更好的保存利用这些产品。利用高新技术来提高使用寿命、保存年限已成为当前社会发展的主要方向。如何创造良好的保存环境，建立物品保存的长久机制的状况，不仅有利于保存物品资源，也能物品资源得到了充分的利用，减少不必要的浪费。电子防潮箱近年来逐渐成熟，它的出现填补了人们日常物品资源保存区的空白，为人们有效保存保护物品资源提供了依靠。因此，对电子防潮箱控制面板的开发有着切实的需求。
电子防潮箱控制面板的研究意义重大，未来电子防潮箱在人们生活中起着日益重要的作用。
二、电子防潮箱控制面板的模块分析
2．1功能设计
电子防潮箱中的控制面板具有温、湿度采集与显示，湿度设定，端口输出控制,通信单元等功能。本设计要求在了解电子防潮箱原理的基础上完成其相关硬件电路的设计与制作，并进行测试程序的编写实现控制面板的功能测试，为后续的控制算法研究提供依据。预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
2．2 方案的设计和选择
2.2.1 方案的设计
在接入电源后，电子防潮箱的温湿度采集设备开始工作，将采集的数据传输到MUC中进行处理，再通过LED数码管显示出温湿度采集设备采集到的数据。与此同时还要有对湿度进行设定的按键模块，对湿度可调节。还要有端口控制输出模块，以便可以对干燥包等设备进行操控。最后预留通讯接口以便进行功能扩展与测试。
1．方案一
图2-1 方案一框图
如图2-1所示，方案一中电子防潮箱系统按照设计要求设计了数个电路模块，其中温湿度采集电路时通过热敏元件和湿敏元件两个模拟传感器分别采集温湿度数据，然后将采集到的模拟数据传输到A/D转换模块，将模拟信号转换为数字信号，再通过MUC电路的处理，最后在显示电路中显示温湿度数值。同时预留端口控制输出电路和通信单元。
2.方案二
图2-2 方案二框图
如图2-2所以，方案二相比方案一运用SHT11芯片代替热敏元件和湿敏元件，SHT11芯片为数字温湿度传感器，同时也去除了A/D转换模块，是整个方案框图更为简洁明了。其他具体模块电路不变。
2.2.2 方案的对比选择
上述的两个方案，进行对比后，可得知两个方案的不同之处在于数据采集模块的不同，方案一的数据采集模块利用的是模拟传感器，且采纳了两个传感器分别收集温、湿度数据，并且在收罗完数据后必要进行A/D转换；而方案二采用的是数字湿度传感器，采集温湿度数据后，可直接将数据传输给MUC电路。
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