空气加湿器

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南京理工大学

毕业论文

作者:潘嘉琦学号：5

教学点:南京理工大学继续教育学院溧阳函授站

专业:电气工程及其自动化

题目:改良型加湿器控制系统

指导者：丁盛讲师

(姓名)(专业技术职务)

评阅者：

(姓名)(专业技术职务)

年月

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南京理工大学

毕业设计〔论文〕评语

学生：潘嘉琦班级、学号：

题目：改良型加湿器控制系统

综合成绩：

指导者评语：

论文选题符合专业培养目标和自身发展方向，能够到达综合训练

目标且有一定创新性。研究方向难度较大，工作量较大，圆满完成了

毕业设计论文任务书规定的工作。

文章篇幅完全符合学院规定，内容完整，语言表达流畅，层次结

构安排科学，文题相符，论点突出，论述紧扣主题，有很强的个人见

解。

该生查阅文献资料能力较强，能较为全面收集关于选题资料，写

作过程中能系统运用所学知识全面分析问题，综合运用知识能力较强。

写作较为标准，格式完全符合标准要求；其时效性较强；无抄袭

现象，原创价值高.

建议评定成绩为:优秀。

可以提交答辩。

指导者(签字)：________________

年月日

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毕业设计〔论文〕评语

评阅者评语：

评阅者(签字)：

年月日

答辩委员会〔小组〕评语：

答辩委员会〔小组〕负责人(签字)：

年月日

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毕业论文中文摘要

【摘要】我的设计是加湿器的设计，之所以选择加湿器是因为随着人们生活水奖励通报范文 平

的提高，人们越来越重视生活的质量和工作环境的质量，因湿度不足造成的空气

干燥，不仅有损于人的健康和舒适性而且还会降低生产效率和改造产品不合格造

成各种各样的不良影响，加湿器的作用正在被人们逐渐重视起来。

加湿器在未来将会有一个非常广阔的市场前景。该系统主要能够完成以下功

能：采集空气中的湿度状态，并送入主控模块，主控模块根据现有的湿度判断是

保持原来状态还是进行加湿以及加湿量的大小，和加湿速度等；能够通过水位传

感器测试水位的状态，从而通过主模主控模块控制进水，排水预报，警报警的，

具有良好的人际交互性能够通过控制面板比较，方便的进行湿度设定加湿量的设

定。

【关键词】加湿器控制系统单片机温度检测

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毕业论文外文摘要

TitleImprovedhumidifiercontrolsystem

Abstract

Mydesignisthedesignofthehumidifier,humidifierwaschonisbecau

ofwiththeimprovementofpeople'slivingstandard,peoplemoreandmore

attentiontothequalityofthequalityoflifeandworkingenvironment,

duetolackofhumiditycaudbyairdrying,notonlylosstohumanhealth

andcomfort,butwillalsoreducetheproductionefficiencyandproduct

prices,resultinginavarietyofadvereffectsandtheroleofhumidifier

arebeinggraduallypayattentiontopeople.

tem

ismainlytocompletethefollowingfunctions:acquisitionintheair

humidity,andnttothemaincontrolmodule,maincontrolmoduleis

determinedaccordingtotheexistinghumidityismaintainstheoriginal

conditionorhumidificationandhumidificationamountsizeandhumidifying

speed;canbethroughthewaterlevelnsortestthewaterlevelofthe

state,andthroughthemaincontrolmodulecontrolwater,drainage,alarm,

alarm;hasagoodhuman-computerinteractiontothroughthecontrolpanel

isconvenienttotemperaturetting,ttheamountofhumidification.

Thetechnologyofsinglechipcomputersystemtoimprovethefunctionof

thehumidifier,whichnotonlyhasthefunctionofautomaticcontrol,and

canbeadjustedautomaticallyaccordingtothedemandoftheurs.

Keywords:Humidifier,Controlsystem,singlechipTemperaturemeasurement

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目录

第1章引言..........................................................1

1.1选题背景...........................................................1

1.2本课题研究的主要内容...............................................4

1.3系统研究的应用前景.................................................5

第2章方案论证........................................................6

2.1显示部分...........................................................6

2.2温湿度检测部分.....................................................6

2.3控制部分...........................................................7

第3章温湿度控制系统的硬件设计........................................7

3.1系统的组成及工作原理...............................................8

3.2温度传感器的选择...................................................8

3.3湿度传感器的选择..................................................13

3.4信号分析与处理A/D转换...........................................17

3.5显示接口电路......................................................19

3.6键盘路............................................................20

3.7执行机构接口电路..................................................21

3.8加湿装置的原理....................................................

3.9数字电路设计的抗干扰..............................................25

3.10单片机的选择及介绍...............................................26

3.11时钟振荡器.......................................................29

第4章控制系统的软件结构和程序框图.....................................30

主程序..............................................................30

4.2系统各程序模块.....................................................30

总结...................................................................35

致谢...................................................................34

参考文献..............................................................42

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1引言

我的设计是加湿器的设计，之所以选择加湿器是因为随着人们生活水平的提高，

人们越来越重视生活的质量和工作环境的质量，因湿度不足造成的空气干燥，不仅有

损于人的健康和舒适性，而且还会降低生产效率和造成产品不合格，造成各种各样的

不良影响，加湿器的作用正被人们逐渐重视起来，加湿器在未来将会有一个非常广阔

的市场前景。该系统主要能够完成以下功能：采集空气中的湿度状态,并送入主控模

块,主控模块根据现有的湿度判断是保持原来状态还是进行加湿以及加湿量的大小和

加湿速度等;能够通过水位传感器测试水位的状态,从而通过主控模块控制进水、排

水、预报警、报警等;具有良好的人机交互性,能够通过控制面板比较方便地进行温度

设定、加湿量设定、进水阀的控制、导风的控制等;能够和上位机进行通信,从而实现

网络监控。

研究说明：湿润的空气才能保持生机盎然。为防止家具、木质装修、书籍或乐器

老化、变形甚至干裂的情况出现，储存以上物品时室内湿度应保持在45%一55%RH之

间，而冬季北方家庭室内湿度仅为10%-15%RH，干燥使我们可能带上2000-7000伏的

高压静带拼音的小故事 电，由于家用和办公电器的普及，静电更是无处不在。严重的静电会使人心情

烦躁、头晕胸闷、喉鼻不适。由此可见空气湿度的控制对于我们的身心健康和工作学

习的重要性。

目前市场上的加湿器一般只能提供简单的雾量调节，功能单一，且多为手动控制

类型。少数加湿器有自动调节和恒湿功能，但是其湿度检测方法单一、可信度不高，

难以到达真正均匀加湿的目的。

本课题的研究就是针对目前市场上加湿器产品功能单一的缺点，利用单片机制技术

对加湿器功能进行改良，使其既有自动控制功能，又能够根据用户需要进行自动调节。

通过本研究，使目前加湿器的智能控制程度都得到增强，而且该研究还直接针对家庭

温湿度控制，具有非常重要的实际意义和应用价值。

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在超声作用下，液体在气相中分散并在液体外表形成细雾飞逸的过程叫做超声雾

化。其空化作用是超声成雾的主要原因，然后通过风动装置，将水雾扩散到空气中，

到达均匀加湿空气的目的。雾化速度和功率密切相关，功率大则产生的雾量多。雾化

速度还与液体外表张力、密度、粘度、蒸气压、温度等因素有关。雾滴的直径与超声

频率成反比关系。下表列出了超声频率与采用的换能器形状和物粒直径以及这种频率

下雾化器的用途的关系。(见表1-1)

表1-1超声频率与物粒直径的关系

频率超声辐射器形状雾粒直径用途

10-100KHZ夹心压电换能器

磁致伸缩换能器

120-30um促进燃烧

金属粉末制取

100-300KHZ圆形或方形金属

共振板

30-15um小型吸入器

300-800KHZ圆形压电片厚度

振动

15-7um医用吸入器

800-3MH圆形压电片厚度

振动

7-2um火焰光谱分

析家用加湿器

800-3MHZ

圆形压电片厚度

振动

7-2um

火焰光谱分析家

用加湿器

MHz超声波的强烈作用下，药物粉末分散到水形成的水雾中，其所形成的雾

滴直径在1-2微米之间，然后经鼻或口吸入，使雾化了的药物直接进入支气管末梢和

肺泡，从而大大增强对疾病的治疗效果。

从对家电的控制手段来看。在上世纪70年代到80年代，家用电器基本上属于机

电控制功能型。进入90年代，家用电器出现了智能化，转向电脑控制的智能型家电。

这种智能型家电一般通过单片机实现对家电的控制操作。未来家电将实现网络化,而

且Bluetooth，HomeRF以及IEEE8等标准的制定说明了这个趋势。单片

机作为微型电脑的一个很重要的分支，自70年代问世以来，以极其高的性能价格比，

受到人们的重视和关注，应用很广，发展也很广。单片机体积小，重量轻，抗干扰能

力强，环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易，并可获得较

高的经济效益。正因为如此，在我国，单片机己广泛地应用在智能仪器仪表。机电设

备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。

改良型加湿器的作用：随着人们生活水平提高，空调广泛使用，导致皮肤紧绷、

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口舌干燥、咳嗽感冒等空调病的滋生。本产品在雾化过程中，释放大量负氧离子，能

有效增加室内湿度，滋润干燥空气，并与空气中漂浮的烟雾、粉尘结合使其沉淀，能

有效除去油漆味、霉味、烟味及臭味，使空气更加清新，让人们有一个较为舒适的生

活空间。调节和增室内湿度，效果好预防疾病，消除静电，养颜护肤，养生保健，调

节室内温度。如今随着科技的进步，加湿器不仅能加湿，越来越多的保健技术、医

疗技术已经开始融入到象加湿器这样的生活中常常会用到的器具中，比方：水箱中加

入专用消毒液，阻挡流感、肺言等病毒的侵扰；兑入专用药水，给呼吸道患者一个良

好的疗养空间；加温器产生的负离子使人们仿佛进入森林、海洋，感受新鲜空气的滋

润加温过滤作用，在加温的同时到达滤净气,使我们能够在生活的基本环境中就能获

得更多的健康！

研究改良型加湿器控制系统，该系统主要任务通过检测来自温度变送器和湿度变

送器的信号，使用单片机对加湿器和加热器进行调节和控制。

本课题研究的目标和要求：温度调节范围为0℃～30℃,相对湿度调节范围

为45％～60％在上述温度和湿度的调节范围内，通过键盘给定参数，由PLC对空

调机执行控制以实现对温度和湿度的调节和控制。采用可编程序控制器设计，画出原

理图，编制程序绘制系统原理图，编写程序。

本课题的特色：本系统具有电气控制，并且采用可编程序控制器实现智能控制等，

系统具有实用价值，能锻炼我们的实际设计能力。

课题研究的技术关键：提供了温湿度测量结构，相比其它方式的温度测量方案，

这种检测方案具有低成本、宽工作电压、低功耗、高可靠性、易于实现和维护等诸多

优点。用软件实现了湿度检测的温度补偿。测控系统是随着电脑技术、自动控制等的

发展而提出和发展起来的。“智能”可理解成为其科技含量，其科技含量高低反映了

其技术水平。总之，“湿度智能控制系统研究”课题的完成，一方面，为多种参数的

测控智能化的可行性提供了依据；另一方面，也为制定智能化标准提供了参考。

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随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量和健康要求越来越

高，空气加湿器就是这样慢慢的走进全球的很多家庭当中，成为干燥地区家庭不可缺

少的一种小型家电产品空气加湿器，在我国仍然属于新兴产品，据相关部门统计我国

加湿器产品的人均占有率，远远低于美国、韩国、日本等发达国家的水平，加大对空

气加湿器的研究与开发的力度将有利于国内空气加湿器行业的发展，有利于国民生活

品质。

湿度智能控制系统是一种用于家庭、实验室、仓库(厂房、花棚和塑料薄膜大棚)

内环境温湿度监测及湿度控制的全自动智能调节系统。它通过超声雾化加湿装置对湿

度进行自动调节，使环境的湿度到达适宜的范围。

系统的设计可靠，操作简单方便，全自动化，优选分析软件，智能控制，而且安

装简便，维护简单，不仅适用于国防工程、人防工程等，而且也可广泛适用于大型建

筑、工厂车间、仓库(房)、温室花棚、蔬菜塑料大棚等对湿度要求较高的场所。

另外，相关于智能化以及相关产品的研发，既有利于推开工控技术的发展，又能带来

可观的经济效益和社会效益。

〔1〕市场预测

随着电脑技术、现代检测技术和自动控制技术等高新技术的延伸，以电脑为中心

的自动化是当今世界范围内心的工业技术革命的核心之一。电脑测控技术是人们提高

劳动生产率确保产品质量，减轻劳动强度，实现综合自动化和生产过程最有控制以及

为家庭提供舒适生活条件的有效手段。

〔2〕课题的实用性及前瞻性

“温湿度智能控制系统”具有很强的灵活性，根据用户需要，可以进行灵活设置。

例如：如果用户需要不同的相对湿度，我们在设计系统时提供了用户湿度设定功能，

这样用户也可根据实际情况进行灵活设置。总之，即能适合现在的测控要求，也会在

一定程度上满足将来发展的需要。

〔3〕本课题的社会效益

本课题是以测控智能化为宗旨，旨在为工业及家庭提供有效、实用的湿度测控方

法。这一方面是对当前湿度测控技术的更新，另一方面也为人们的家庭生活更加舒适

提供了条件。此外，对于生产智能控制器的厂商来说，他们在推广应用这项成果中，

将会获得可观的经济效益。

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第2章方案论证

方案一：动态显示

动态显示，此种显示的优点是使用硬件少，价格低，线路简单。但占用单片机时

间长，只要单片机不执行显示程序，就立刻停止显示。

方案二：静态显示

静态显示，虽然使用元件多且线路比较复杂，但是显示占用机时少，显示可靠，

用起来比较方便，适合于单片机长时间做其它工作不管理显示的情况。鉴于上述原因，

选择方案一。

方案一：温度的检测方法，一般采用热敏元件，如热电阻、热敏电阻、温敏二极

管、温敏三极管等测温元件。热敏电阻的工作原理：热敏电阻的阻值随温度的升高而

成非线性急剧变化，一般具有负的温度系数，其阻值随温度升高而急剧减小，只有少

数具有正的温度系数。热电阻的工作原理：热电阻的阻值随温度的升高而增大并且阻

值随温度按照近似的线性关系缓慢变化。

湿度的检测方法，一般采用湿敏元件检测湿度，分为湿敏电阻和湿敏电容两种情

况。常用的有高分子电阻式湿度传感器、高分子电容式湿度传感器等。高分子电阻式

湿度传感器的工作原理：由于水附在有极性基的高分子膜上，在低湿度下，因吸附量

少，不能产生荷电离子，电阻值较高。当相对湿度增加时，吸附量也增加，集团化的

吸附水就成为导电通道，高分子电解质的正负离子主要起到载流子作用，另外，由吸

附水自身离解出的质子、水和氢离子也起电荷载流子作用，使高分子湿度传感器的电

阻值下降。高分子电容式湿度传感器的工作原理：高分子材料吸水后，元件的介电常

数随环境的相对湿度的改变而改变，元件的介电常数是水与高分子材料两种介电常数

的总和。当被测的气态水分子通过多孔的上电极扩散至感湿膜外表，被极性官能团所

吸收，引起湿敏电容器介电常数的改变，从而改变了湿敏电容器的容量值。

但湿、热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测要求精度高的温湿度是不

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适用的。

方案二：采用集成温湿度传感器。集成温湿度传感器测量精度高，能把温度转化

成数字，测得的温湿度值的存储在自带RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进

制就是温度，使用方便。

基于温湿度传感器的以上优点，决定选择方案二

方案一：基于DSP设计的温湿度控制系统，因为DSP有强大的高速运算能力，

以及其片内集成的丰富控制外围部件和电路，所以简化了电路的硬件设计，可以实现

各种控制算法和控制策略，但是成本较高。

方案二：基于单片机的温湿度控制系统，因为软件完成众多的数据处理和存储

的任务，简化了传统常规仪表的电子线路，增加了功能，提高了准确性和可靠性。

基于本次论文不需要如此高的精度，决定选择方案二。元宵节有哪些花灯

总体方案

利用单片机AT89C51作为本系统的总体模块，配以温度传感器AD590和和湿度

传感器HM1500组成的数据采集模块，A/D转换模块〔ADC0809〕，MAX7219构成的的

数码管显示模块，键盘控制模块等组成。

第3章温湿度控制系统的硬件设计

本系统的硬件由AT89C51,湿度传感器、温度传感器、温湿度显示、执行机构等组

成。数据采集主要完成数据的采集、A/D〔ADC0809〕转换、线性处理；AT89C51单片

机是系统的核心部分，主要完成系统参数和控制参数的设定，传感器标定曲线确实定

以及数据的输入、处理、存储、输出、显示、等功能。系统硬件配置如图3-1所示。

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图3-1系统框图

本系统原理结构框图如图3-1所示，它是主要包括数据采集与单片机处理、输出

等，由数据采集和单片机组成的控制系统。其中数据采集由相应的传感器(如温度传

感器、湿度传感器)、89C51单片机、模拟量输入输出通道、开关量输出通道所组成。

系统既可以独立完成各种信息的采集、预处理及存储任务，又可接受人对控制参数设

置，启动加湿装置，从而按不同要求调控湿度环境。

本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。

（一）信号采集由AD590、HM1500组成

〔二〕信号分析由A/D转换器ADC0809、单片机89C51基本系统组成；

〔三〕信号处理由显示器和报警系统等组成

3.2温度传感器的选择

方案一：采用热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性

制成的测温元件。现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。其主要的特点为精度高、

测量范围大、便于远距离测量。

铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，

在腐蚀性介质中使用稳定性差。在工业中用于-50～180℃测温。

方案二：采用AD590，AD590是美国AD公司生产的二端式集成温度一电流传

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感器，该器件体积小、重量轻、性能稳定，它的测温范围在-55℃～+150℃℃℃。

AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用

可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方

便，借口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，

它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测量信号可远传百余米。综合比较方案一

与方案

二、方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。

温度传感器AD590：集成温度传感器AD590是美国模拟器件公司生产的集成

两端感温电流源。

一、主要特性

AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根

据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于

精密温度测量电路，其电路外形如图3-2所示，它采用金属壳3脚封装，其中

1脚为电源正端V＋；2脚为电流输出端I0；3脚为管壳，一般不用。集成温度

传感器的电路符号如图3-2所示

〔a〕封装(b)基本应用电路

图3-2〔D〕AD590外形〔图1〕及电路符号〔图2〕

1、流过器件的电流〔A〕等于器件所处环境的热力学温度〔开尔文〕度数，即：

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IT/T=1A/K式中：IT——流过器件〔AD590〕的电流，单位A。T——热力学

温度，单位K。

2、AD590的测温范围-55℃-+150℃。

3、AD590的电源电压范围为4V-30V。电源电压可在4V-6V范围变化，电流IT

变化1A，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，

因而器件反接也不会损坏。

2AD590的工作原理:在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～

30V的直流电源相连，并在输出端串接一个1k的恒值电阻，那么，此电阻上流

过的电流将和被测温度成正比，此时电阻两端将会有1mV／K的电压信号。其基本

电路如图3-3所示。

图3-3AD590内部核心电路

图3-3是利用UBE特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。其中T1、

T2起恒流作用，可用于使左右两支路的集电极电流I1和I2相等；T3、T4是感温

用的晶体管，两个管的材质和工艺完全相同，但T3实质上是由n个晶体管并联而

成，因而其结面积是T4的n倍。T3和T4的发射结电压UBE3和UBE4经反极性串

联后加在电阻

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对于AD590，n＝8，这样，电路的总电流将与热力学温度T成正比，将此电流引

至负载电阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。由于利用了恒流特性，所以输出

信号不受电源电压和导线电阻的影响。图3中的电阻R是在硅板上形成的薄膜电

阻，该电阻已用激光修正了其电阻值，因而在基准温度下可得到1A／K的I值。

图3-4AD590内部电路

图3-4所示是AD590的内部电路，图中的T1～T4相当于图3-3中的T1、T2，

而T9，T11相当于图3-3中的T3、T4、R5、R6是薄膜工艺制成的低温度系数电阻，

供出厂前调整之用。T7、T8，T10为对称的Wilson电路，用来提高阻抗。T5、T12和

T10为启动电路，其中T5为恒定偏置二极管。

T6可用来防止电源反接时损坏电路，同时也可使左右两支路对称。R1，R2为发

射极反馈电阻，可用于进一步提高阻抗。T1～T4是为热效应而设计的连接防式。而C1

和R4则可用来防止寄生振荡。该电路的设计使得T9，T10，T11三者的发射极电流

相等，并同为整个电路总电流I的1／3。T9和T11的发射结面积比为8：1，T10

和T11的发射结面积相等。

根据上式不难看出，要想改变UBE，可以在调整R5后再调整R6，而增大R5

的效果和减小R6是一样的，其结果都会使UBE减小，不过，改变R5对UBE

的影响更为显著，因为它前面的系数较大。实际上就是利用激光修正R5以进行粗调，

修正R6以实现细调，最终使其在250℃之下使总电流I到达1A／K。

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二．基本应用电路

图3-5是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过AD590的电

流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1k时，输出电压V0

随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有偏差，因此应对电

路进行调整，调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使

V0=273.2+25=298.2〔mV〕。但这样调整只保证在0℃或25℃附近有较高的精度。

图3-5AD590应用电路

三．摄氏温度测量电路：

如图3-5所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的增益。调

整方法如下：在0℃时调整R2，使输出V0=0，然后在100℃时调整R4使V0=100mV。

如此反复调整多次，直至0℃时，V0=0mV，100℃时V0=100mV为止。最后在室温下

进行校验。例如，假设室温为25℃，那么V0应为25mV。冰水混合物是0℃环境，

沸水为100℃环境。

温度测量电路设计：考虑到AD590温度传感器的输出电流源特性，设计的温度信

号测量电路如图3-5所示。该电路的温度测量范围为-10～+500℃，该电压由TL431

提供。IN端输入AD590的电流，OUT端输出为相应转换所得到的电压。根据AD590的

特性，在-10℃时，流过电流为262.2A，设计使这部分电流全部流过R1、R2，而其

后增加的电流均流过R3，OUT端的输出电压为：

当温度在-10～+50℃之间变化时，该电压就在2.5～0V之间反向线性变化，调节

R1的阻值大小可以消除不同传感器的零点误差。

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图3-6温度测量电路

3.3湿度传感器的选择

测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引

起的物理化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、

电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体

积随之发生变化而进行湿度测量的。

方案一：采用HOS-201湿敏传感器。HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器，

它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ，测量湿度范围为0～100%RH，

工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH〔25℃〕时为1M。这种传感器原是用于

开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以

下的湿度电平。然而，这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效

地利用其线性特性。

综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度及测量湿度范围的要求，但其只

限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。而且还不具备在

本设计系统中对温度-30～50℃的要求，因此，我们选择方案二来作为本设计的湿度

传感器。

湿度传感器HM1500：由HM1500／1520型湿度传感器和单片机构成的智能湿度

测量仪电路如下图。该仪表采用+5V电源，配4只共阴极LED数码管。电路中共

使用了3片IC：IC1为HM1500／1520型湿度传感器，IC2是由美国微芯片

(Microchip)公司生产的带10位ADC的单片机PIC16F874，IC3为7达林顿反相

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驱动器阵列MC1413。PIC16F874是一种高性价比的8位单片机，内含8路逐次逼

近式10位A／D转换器，最多可对8路湿度信号进行模数转换，现仅用其中一路。

JT为4MHz石英晶体，配上振荡器电容C1、C2之后可为单片机提供4MHz时钟频

率。PIC16F874的电源电压范围较宽(+2．5～+5V)，适合低压供电，静态电流小于

2mA。RA口(RA0～RA7)为I／O接口，现利用PA0(亦称AIN0)口线来接收湿度传感

器所产生的电压信号。PA1～PA4输出位扫描信号，经过MC1413获得反相后的位驱

动信号。RB口中的RB0～RB6输出7段码信号，接LED显示器相应的笔段电极a～

g。PIC16F874还具有掉电保护功能，MCLR为掉电复位锁存端。当UDD从+5V降至

+4V以下时，芯片就进入复位状态。一旦电源电压又恢复正常，必须经过72ms的延

迟时间才脱离复位状态，转入正常运行状态。在掉电期间RAM中的数据保持不变，

绝不会丧失。

一、特点

不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利设计的固

态聚合物结构，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自

动插件和自动装配过程等。

图3-7a、湿敏电容工作的温、湿度范围图3-7b、湿度-电容响应曲线。

相对湿度在0%---100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于

2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04pF/℃。可见精度是较高的。

二、湿度测量电路

HM1500电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气

湿度的增大而增大。如何将电容的变化量准确地转变为电脑易于接受的信号，常有

两种方法：一是将该湿敏电容置于运方与租蓉组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦

波电压信号经整流、直流放大、再A/D转换为数字信号；另一种是将该湿敏电容置

于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之成反比的电压频率信号，可直接被电

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脑所采集。

频率输出的555测量振荡电路如图3-7所示。集成定时器555芯片外接电阻

R4、R2与湿敏电容C，构成了对C的充电回路。7端通过芯片内部的晶体管对地

短路又构成了对C的放电回路，并将引脚2、6端相连引入到片内比较器，便成为

一个典型的多谐振荡器，即方波发生器。另外，R3是防止输出短路的保护电阻，R1

用于平衡温度系数。

其中，充放电时间为：

因而，输出的方波频率为

f=1/(t放电+t充电)=1/[C〔R4+R2〕Ln2]

可见，空气湿度通过555测量电路就转变为与之呈反比的频率信号，表3-1给

出了其中的一组典型测试值。

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湿度测量电路设计：集成湿度传感器HM1500的输出电压在1～4V间随湿度线

性变化，考虑到本系统的单电源特点，设计的湿度信号采集电路如图3-6所示，该

电路的测湿范围为0～100％

图3-9湿度测量电路

由于该电路中没有负压，电路的主体采用差分式减法电路，精密电阻R8=R11

=2.4k，R9=R12=2k，用这四个电阻可调节增益。通过HM1500传感器测量所得

到的湿度电压信号从IN端输入。差分的另一侧输入Vs。由TL431提供2.5V的

精密电压分压后可得到1.0V左右的电压。并由此可以得到输出电压的计算公式

为：

当温度在-10～+50℃之间变化时，该电压就在2.5～0V之间反向线性变化，调节

R1的阻值大小可以消除不同传感器的零点误差。

3.4信号分析与处理

A/D转换温湿度检测有两个输入信号，一个来自温度传感器，另一个来自湿度

传感器。在单片机8051的控制下，两路输入分时进入到A/D转换芯片ADC0809的输

入端上。ADC0809转换结果是以字动态扫描BCD码形式输出的。

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ADC0809介绍：ADC0809是一种典型的8路模拟输入的8通道逐次逼近式

A/D转换器，CMOS工艺。

〔1〕ADC0809的内部逻辑结构

ADC0809内部逻辑结构，八路模拟量开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟

量分时输入，共用1个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对ADDA、ADDB、

ADDC三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于8路模拟通道的选择。8位A/D转

换器是逐次逼近式，而三态输出锁存器用于存放和输出转换得到的数字量。

〔2〕信号引脚

ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装的芯片，各引脚功能如下：①IN7～

IN0——模拟量输入通道。ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范

围0～5V，假设信号过小，还需进行放大。另外，模拟量输入在A/D转换的过程中，

其值应保持不变，因此，对变化速度快的模拟输入量，在输入前应增加采样保持电路。

②A、B、C——地址线。A为低位地址，C为高位地址，用于对8路模拟茄子卤 通道进

行选择，引脚图中相应为ADDA、ADDB和ADDC。其地址状态与通道的对应关系见表

3-2。

③ALE——地址锁存允许信号。由低至高电平的正跳变将通道地址锁存至地址锁

存器中。

④START——启动转换信号。START上跳沿时，所有内部寄存器清0；START下

跳沿时，开始进行A/D转换。在A/D转换期间，START应保持低电平。

⑤D7～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接

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相连。

⑥OE——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机上输出转换得到的

数据。OE=0，输出数据线呈高电阻态；OE=1，输出转换得到的数据。

⑦CLOCK——时钟信号。ADC0809内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提

供，要求频率范围10kHz～1.2MHz。通常使用频率为500kHz的时钟信号。

⑧EOC——转换结束状态信号。EOC＝0，正在进行转换；EOC=1，转换结束。该

状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。

⑨VCC——+5V电源。

⑩REF(+)、REF(-)——参考电压。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作

为逐次逼近的基准。其典型值为REF(+)=+5V，REF(-)=0V。ADC0809与89C51单片

机的接口如图3-10所示

图3-1089C51与ADC0809的连接(采用查询方式)

3.5显示接口电路

74LS164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引脚

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兼容。74LS164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。

主要参数及特点

串行输入带锁存

时钟输入,串行输入带缓冲

异步清除

最高时钟频率可高达36Mhz

功耗：10mW/bit

74系列工作温度：0Cto70C

Vcc最高电压：7V

输入最高电压：7V

最大输出驱动能力：

高电平：－0.4mA

低电平：8mA

在单片机系统中，如果并行口的IO资源不够，而串行口又没有其他的作用，那

么我们可以用74LS164来扩展并行IO口，节约单片机资源，74LS164是一个串行输入

并行输出的移位寄存器，并带有清洁端。

其中：Q0一Q7并行输出端。A,B串行输出端。MR清楚端，为0时，输出清零。

CP时钟输入端。图3-11为74LS164构成得显示电路图。

图3-1174LS164构成的显示电路图

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3.6键盘电路

可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，

区别越明显，比方再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多

出一键〔9键〕。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻

接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作

为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行

线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状

态就可得知是否有键按下了。

确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。行扫描法行扫描法又称

为逐行〔或列〕扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍

过程如下。

〔1〕判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。

只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4

根行线相交叉的4个按键之中。假设所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。

〔2〕判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。

其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。

在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。假设某列为低，则

该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

3.7执行机构接口电路

将继电器接到89C52的P1.3口,开关量输出控制加湿装置电路，单片机将采集到

的湿度数字量与预先设置的基准湿度上下限值进行运算比较处理后，从P1.3口输出

驱动电磁继电器，对加湿装置进行功率调节，以及电源通断等控制。

“看门狗”电路

X25045是美国xicor公司的生产的标准化8脚集成电路，它将eeprom、看门狗

定时器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内，大大简化了硬件设计，提高了系统

的可靠性，减少了对印制电路板的空间要求，降低了成本和系统功耗，是一种理想的

单片机外围芯片。X25045引脚如图3-12所示。

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图3-12X25045引脚图

wp：写保护输入。当它低电平时，写操作被禁止；vss：地；vcc：电源电压；

ret：复位输出。x25045在读写操作之前，需要先向它发出指令，指令名及指令格

式如表3-5所示：

表3-5X25045指令及其含义

指令名指令格式操作

WREN00000110设置写使能锁存器(允许写操

作)

WRDI00000100复位写使能锁存器(禁止写操

作)

RDSR00000101读状态寄存器

WRSR00000001写状态寄存器

READ0000A8011把开始于所选地址的存储器中

的数据读出

WRITE0000A8010把数据写入开始于所选地址的

存储器

X25045看门狗电路设计：

X25045硬件连接图如图3-10所示。X25045芯片内包含有一个看门狗定时器，

可通过软件预置系统的监控时间。在看门狗定时器预置的时间内假设没有总线活动，

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则X25045将从ret输出一个高电平信号，经过微分电路c2、r3输出一个正脉冲，

使CPU复位。电路图中，CPU的复位信号共有3个：上电复位(c1、r2)，人工复位

(s、r1、r2)和watchdog复位(c2、r3)，通过或门综合后加到ret端。c2、r3的

时间常数不必太大，有数百微秒即可，因为这时CPU的振荡器已经在工作,看门狗定

时器的预置时间是通过X25045的状态寄存器的相应位来设定的。如表3-6所示，

X25045状态寄存器共有6位有含义，其中wd1、wd0和看门狗电路有关，其余位和eeprom

的工作设置有关。

表3-6X25045状态寄存器

D7D6D5D4D3D2D1D0

XYWD1WD0BL1BL0WELWIP

wd1＝0，wd0=0，预置时间为1.4s。wd1＝0，wd0=1，预置时间为0.6s。

wd1＝1，wd0=0，预置时间为0.2s。wd1＝1，wd0=1，禁止看门狗工作贺龙的故事 。

图3-13X25045看门狗电路硬件连接图

看门狗电路的定时时间长短可由具体应用程序的循环周期决定，通常比系统正

常工作时最大循环周期的时间略长即可。编程时，可在软件的合适地方加一条喂狗指

令，使看门狗的定时时间永远达不到预置时间，系统就不会复位而正常工作。当系统

跑飞，用软件陷阱等别的方法无法捕捉回程序时，则看门狗定时时间很快增长到预置

时间，迫使系统复位。

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3.8加湿装置的原理

在超声作用下，液体在气相中分散并在液体外表形成细雾飞逸的过程叫做超声雾

化。其空化作用是超声成雾的主要原因，然后通过风动装置，将水雾扩散到空气中，

到达加湿空气的目的。

超声雾化加湿装置的设计主要包括电源电路、超声波功率源(超声震荡电路、放

大电路)等设计。超声雾化加湿器广泛用于家庭，特别适合我国北方冬季室内干燥时

的加湿。如在加湿器的流体中再加入一些香水，则可使室内气味芳香。此外，它还可

用于家庭或病房的氧加湿和药物治疗。用于药物治疗时，在超声波作用下，药物流

体形成直径为0.5～10m的雾状颗粒，患者通过深呼吸，即可将药物吸到呼吸道患

处，用药物的高浓度进行治疗。这对治疗慢性支气管炎，哮喘肺炎等呼吸道疾病有

一定治物理声音 疗

图3-14加湿装置电路图

〔1〕加湿装置的各部分电路

①整流电路：图中变压器T把220V交流电降压为50V，经VD1～VD4整流后，输

出约60V的脉动值，给超声振荡兼超声输出电路供电。电源指示灯采用发光二极管，

R18是二极管的限流电阻。

②振荡电路：VT1为高频晶体功率管D1163A，超声压电换能器及C10、C11、C12、

C13、L1、L2、R20、R23、R21、R22、R24等元件组成电容三点式振荡电路。电路振荡

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频率由压电换能器固定有频率决定，压电换能器既是振荡电路元件，又是超声振荡

功率负载。它的电路特性是，当振荡电路与谐振频率有关的元件数值发生变化，或因

超声压电换能器老化使频率响应偏高时，该超声振荡电路可自动协调跟踪，使之始终

保持稳定可靠的工作状态，而不必重新调整电路。调节R20和R24可改变高频功率

管VT1的工作交流，进而改变超声功率输出量及雾化强度。

③水位极测保护电路：为了防止超声雾化加湿器在无水时通电，引起超声压电

换能器过热而烧坏，电路中用VT2(C1815)三极管作为贮水水位检测器。当水箱内无水

时，设置在压电换能器附近的水位传感器(VT2的基极通过一电阻再接一根裸线)因无

感应信号，三极管VT2处于截止状态，振荡兼功率输出的VT1因无基极电流而不起振；

当水箱内盛满水时，压电换能器BC(压电晶体)浸入水中，贮水传感线上即获得感应

信号，使VT2饱和导通，从而也使VT1获得正常工作所需的基极电流而起振，产生

超声雾化作用。

超声振荡产生的水雾通过微型彭风机M经风道口吹出。使用中常见的故障是不产

生水雾或雾量小。检查路线应为220V交流电源→电源后的保险丝→50V整流电源

→VT1基极电压→至VT1，假设VT1坏了，应另选用同类高频大功率管替代。超声雾

化加湿器经常盛水工作，因此，机内电路容易受潮，在电路板上易产生白色漏电物，

产雾量会随之减少。这时，要用棉签蘸上无水酒精清洗电路板，然后用电吹风吹干。

由于使用日久因超声压电换能器等元件老化引起产雾量少时，可用减小VT1基极电阻

(R20或R23)，增大基极电流的方法增大换能器输出能量，也可通过调换功率管VT1

来实现。当有水雾产生，但吹不出时，可查吹风电机M和风道是否阻塞。假设电机在

通电后不转，可在轴内滴些润滑油，以减少启动阻力。

3.9数字电路设计的抗干扰

涉及数字电路中干扰的产生，干扰原则，以及在电路设计、布局、布线中需要考

虑的抗抗干扰措施。

(1)抑制干扰源

抑制干扰源的常用措施如下：

①继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。续流二

极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳继电器在单位时间内可动作的次数。

②在继电器接点两端并接火花抑制电路，减小电火花影响。

③给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。

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④电路板上每个IC要并接一个高频电容，以减小IC对电源的

影响。注高频电容的布线。

⑤单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可

能在电路边缘。

⑥布线时防止90度折线，减少高频噪声射。

(2)切断千扰传播路径

切断干扰传播路径的常用措施如下：

①充分考虑电源对单片机的影响，电源做好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。

许多单机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声

对单片机的干扰，可用100电阻代替。

②在I/0口与噪声源之间应加隔离，也可100电阻代替。

③注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来晶振外

壳接地并固定，此措施可解决许多疑难问题。④电路板合理分区，如强、弱信号、

数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机，继电器)与敏感元件(如单片机)远离。

3.10单片机的选择及介绍

〔一〕概述

AT89C51是一种低功耗、高性能的CMOS型8位微型电脑。片内含有4KBytes

的反复擦写的只读程序存储器〔PEROM〕和128Bytes随机存取数据存储器，该器件

采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，而且与标准的MCS—51指令系统兼

容。片内置通用8位中央处理器〔CPU〕和Flash存储单元，因此不需要外扩程序存

储器。另外AT89C51各引脚输入/输出电平即与TTL电平兼容，也与CMOS电平兼容。

使用方便，功能强大，而且成本较低。由于系统控制方案简单，数据量也不太，因此

选用具有8031内核的AT89C52作为控制系统的主机。

主要性能参数

与MCS-51产品指令系统完全兼容

4K字节可重复擦写Flash闪速存储器

1000擦写周期

全静态操作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定

1288字节内部RAM

32个可编程I/O线

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两个16位定时器/计数器

6个中断源

可编程串行UART通道

低功耗的空闲和掉电模式

片内振荡器和时钟电路

〔二〕引脚功能说明

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作

为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL门电路，对端口写1时可作为

为高阻抗输入端。

在访问外部程序数据存储器时，这组口线分时转换地址〔低8位〕和数据总线复

用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校校验时，P0输出指令字节，

校验时，要求外接上拉电阻。在访问外部程序存储器或16位地址外部数据存储器时，

P2口输出高8地址数据。

在访问8位地址的数据存储器时，P2口上的内容，在整个访问期间不改变。

在Flash编程和校验时，P2口接收高8位地址信号和其它控制信号。P3口：P3

口是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O口，可驱动〔吸收或输出〕4TTL逻辑门电

路。对端口P3写入“1”时，它们被内部上拉为高电平，并可作为输入端口。作为输

入端介绍家乡的作文 时，被外部下拉为低电平，P3口将输出电流〔IiL〕这是由于上拉的缘故。

P3口除作为一般的I/O口线外，更重要的是它的第二功能，如下表3-7所示

表3-7P3口引脚第二功能

端口引脚第二功能

P3.0RXD〔串行输入口〕

P3.1TXD〔串行输出口〕

P3.2/INT0〔外部中断0〕

P3.3T0(计时器藏文书法 0外部输入)

P3.4T1〔计时器1外部输入〕

P3.5/WR〔外部数据存储器写选通〕

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P3.6/RD〔外部数据存储器读选通〕

P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和编程校验的控制信号。

RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚两出现个机器周期以上的高电平将

使单片机复位。复位电路如图3-15所示。

3-15复位电路如图

ALE/PROG：当访问外部程序或数据存储器时，ALE〔地址锁存允许〕输出脉冲用

于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE以时钟振荡频率的1/6输出

固定的正脉冲信号，因此它可以对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访

问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄

存器〔SFR〕区中的8EH单元中的D0位置位。该位置置位后，只有一条MOVX或MOVC

指令ALE才会被激活。另外，该引脚会被微弱拉高。单片机在执行外部程序时，应设

置ALE无效。

PSEN：程序储存允许〔/PSEN〕输出是外部程序存储器的读选通信号。当AT89C51

由外部程序存储器取指令〔或数据〕时，每个机器周期两次/PSEN有效，即输出两个

脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

EA/VPP：外部访问允许。当欲使CPU访问外部程序存储器〔地址为0000H-FFFFH〕，

不管是否有内部程序存储器，EA端必须保持低电平〔接地〕。需要注意的是：如果

加密位LB1被编程，复位时内部将锁存/EA端状态。

如/EA端为高电平〔接Vcc端〕，CPU则执行内部程序存储器中的指令。

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在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源Vpp。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

3.11时钟振荡器

AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反向放大器，引脚XTAL1和

XTAL2分别为反向放大器的输入和输出端。该反向放大器与作为反馈组件的片外石英

晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡电路。

如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过

一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高

低电平要求的宽度。

本设计系统时钟振荡器选用第一种方法，振荡晶体选用6MHz，C1，C2选用典型

的电容值30pF时钟周期为

机器周期为：2s

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图3-16时钟振荡电路

整个单片机系统的程序共分为六个模块，即主程序模块、发送中断服务程序模

块、接收中断

服务程序模块、数据采集程序模块、数据处理程序模块。每个模块都具有一定

的功能，其中有的

模块还包含一些子模块，既相互独立又相互联系，低级模块可以被高级模块调

用。

第四章控制系统的软件结构和程序框图

4.1主程序

加湿装置工作过程智能化的核心是单片机89C51，它的工作过程是：系统上电后，

单片机89C51进入监控状态，同时完成对各扩展端口的初始化工作。当有键按下时，

产生中断申请，进入相应的中断程序，完成键盘处理功能；在没有外部控制信息输入

的情况下，系统自动采集温湿度传感器的电压值。同时根据温湿度传感器的特性曲线，

CPU控制两路信号分时切入，用查表法对两路信号进行补偿，最后产生的数据在LED

显示屏上显。

系统功能智能化的主程序包括初始化程序、自检程序、消噪滤波程序等。中断

服务程序包括键盘扫描、查表、显示等等。系统软件主要完成下述功有：

(1)湿度、温度传感器测量数量数据的采集；

(2)BCD码与二进制码的相互转换；

(3)湿度传感器输出的非线性补

(4)湿度传感器输出的温度补偿；

(5)查表处理中的线性插值；

(6)根据拨码给定的湿度高低限，作湿度超限报警，并控制相应继电器动作；

(7)湿度、温度的LED显示。

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统软件特点系统软件可分为主程序、子程序模块库和参数表格3大部分，前面2

种占内存2k字节，参数表格也占2k字节。

4.2系统各程序模块

本系统的程序模块主要有：数据采集子程序、键盘子程序、显示子程序、数据

处理子程序等模块。

数据采集子程序模块：对所有数据都采用了先集中采集后分别处理的方法来完

成。数据采集子程序的功能是把各个参。

数变送器输入的模拟量转换为数字量，存储在实测值存储单元中去，每个参量连

续采集24个数据。

图4-1数据采集子程序流程图

显示子程序模块该子程序的功能是清楚地显示温度湿度参量的当前值和湿度定

值，用户可以根据需要改变设定值。

键盘子程序模块：本系统中设立5个按键，分别是开/关机键、自动/手动切换键、

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湿度设定加1及减1键、确认键。湿度调节键，用户可以根据自己的需要用来设定湿

度值。设定完湿度参数后，按确认键，系统进入自动控制状态(系统能根据采样数据

与设定之比较调节系统功率和停止启动系统)。当按自动/手动键时，可以手动调节加

湿装置的功率。然后系统进入半自动状态(系统只能根据采样数据与设定之比较停止

启动系统)。

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图4-2显示子程序流程图

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图4-3键盘子程序

键盘子程序模块：

本系统中设立5个按键，分别是开/关机键、自动/手动切换键、湿度设定加1及

减1键、确认键。湿度调节键，用户可以根据自己的需要用来设定湿度值。设定完湿

度参数后，按确认键，系统进入自动控制状态(系统能根据采样数据与设定之比较调

节系统功率和停止启动系统)。当按自动/手动键时，可以手动调节加湿装置的功率。

然后系统进入半自动状态(系统只能根据采样数据与设定之比较停止启动系统)。

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图4-4键盘子程序

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总结

加湿器广泛应用于日常生活和工业生产中，特别是在对湿度要求比较高的地方，

如医院，电子生产车间，烟草车间等，加湿器的应用更为必要。

本文以改良型加湿器为控制对象，对他进行了设计，通过这次的设计，我学到了

很多关于单片机，传感器和电路设计方面的知识，查阅了大量资料后，设计出了本论

文的整体方案，系统的整体框图以单片机89C52为核心，配以温度传感器AD590(用

来感受温度，当室内低于移动温度后，单片机控制一个加热装置)及湿度传感器

HM1500〔用于单片机控制电机〔220v〕和超声波振荡器〕监测和控制室内温度。

而所选的加湿器为超声波加湿器，因为该加湿方式效率高、速度快、可控性好。本系

统的优点是增加了自动控制功能，用户可以根据需要进行自动调节，形成一种更加

方便而又简捷的形式。

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致谢

在校的这三年时间里很感谢老师们对我的淳淳教诲，是你们教会了我们勤奋学

习，老实做人，踏实做事，以宽容之心面对生活。指引着我们沿着正确方向前进。在

点滴汇聚中使我逐渐形成正确、成熟的人生观、价值观。特别要感谢我的指导老师，

丁盛老师给予我很大的帮助。感谢我的家人，我永远的支持者，正是在你们殷切目光

的注视下，我才一步步的完成了求学生涯。没有你们，就不会有今天的我!我一直很

感谢你们，让我拥有一个如此温馨的家庭，让我所有的一切都可以在你们这里得到理

解与支持，得到谅解和分担。你们的支持和鼓励是我前进的动力。本次论文设计是在

丁盛老师的悉心指导下完成的，从论文的选题、研究计划的制定、技术路线的选择到

系统的开发研制，各个方面都离不开丁盛老师热情耐心的帮助和教导。

最后，我要再次感谢我的指导老师，我的班主任和我亲爱的同学们，同时也感

谢参考文献中著作的所有作者们。

学习文档仅供参考

参考文献

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年05期

[2].王成,谈加湿技术的发展和应用.洁净与空调〔J〕1991.

[3].张国强，曾光明，彭建国，加湿器在日本的应用及进展暖通空调〔J〕，

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[4].梁锡沛,我国湿度检测技术的发展现状与前景，暖通空调〔J〕，1995.

[5].沈济华,郭皓.新型加湿器的研制,暖通空调〔J〕1989.

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冷水机组中的应用〔Z〕