发布时间 : 星期三 文章(完整版)基于单片机的家用加湿器控制装置设计毕业设计更新完毕开始阅读1fc1989851e2524de518964bcf84b9d529ea2c70
响应 （9）稳定性好,低温飘,抗化学腐蚀性能
2.2.2 HS1101
线性电压输出湿度传感器用HS1101做成的线性电压输出湿度传感器电压输出湿度模块，高可靠性与长时间稳定性，温度依赖性非常低
主要特性：HS1101采用专利电容HS1101LF设计制造，带防护棒式封装；5VDC恒压供电，1-4VDC放大线形电压输出，便于客户使用；宽量程：0~100%RH，工作温度范围 –30~60℃；精度±3%RH（10~95%RH范围）；抗静电，防灰尘，有效抵抗各种腐蚀性
2.2.3 DHT11
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
主要特性：测量范围：20－90％RH 0－50℃；测湿精度：±5％RH；测温精度：±2℃；供电电压为：3－5.5V。
从资源占用方面考虑：HIH-3610与HS1101是模拟量传感器需要外加AD转换器。DHT11是数字量传感器，无需外围电路，接线简单，并且带有温度检测传感器。
从测量精度方面考虑：要求测量精度为1%RH，HIH-3610的测量精度为±2%RH；HS1101的测量精度为±3%RH；DHT11的测量精度，温度为±2℃，湿度为±5％RH，均不符合测量进度的要求并且相差较大。
从电源供电方面考虑：三者均可以5V电源供电无需外接电源。
综合考虑：经过对温度传感器的资源占用、测量精度、电源供电等方面的综合考量，为尽量满足测量精度要求选择使用HIH-3610传感器。
第3章 硬件电路设计
3.1单片机的选择
AT89C52是一种带8K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处
理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器。AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚排列如图3.1 图 3.1 AT89C52引脚图
3.2单片机复位电路的设计
为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%，即4.75～5.25V。
图3.2单片机复位电路
3.2单片机时钟电路的设计
单片机可以看成是在时钟驱动下的时序逻辑电路,单片机在工作过程中,所有工作都是在时钟信号控制下进行的,每执行一条指令,CPU的控制器都要发出一系列特定的控制信号。
图3.3 单片机时钟电路
3.3单片机最小系统电路的设计
采用AT89C52单片机作为系统的控制器。它是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。时钟使用外部时钟电路晶振选择12MHz。复位电路使用上电加手动的复位电路。原理如图3.4所示：
图3.4 单片机最小系统图
3.4 湿度检测电路的设计
湿度的检测方法，一般采用湿敏元件检测，分为湿敏电阻和湿敏电容两种情况。基于本次设计，采用了HIH-3610相对湿度传感器。HIH3610湿度传感器是为大批量OEM设计，具有湿度仪表级测量性能，低成本，SIP封装. 热固性聚合物电容湿度传感器，带集成信号处理电路 ；3针可焊塑封； 宽量程：0~100%RH非凝结，宽工作温度范围 –40~85℃； 高精度：±2%RH，极好的线形输出； 5VDC恒压供电，0.8-3.9VDC放大线形电压输出； 低功耗设计 200μA驱动电流； 激光修正互换性； 5秒快速响应 ； 稳定性好,低温飘,抗化学腐蚀性能；采集到的湿度信号经过AD转换送至单片机。实现湿度的显示与控制。电路连接图如图3.5所示。
图3.5 湿度传感器HIH3610引脚图
3.5 AD转换电路的设计
本设计中湿度传感器选用的是HIH3610，为模拟量传感器，输出信号为0～5V的线性电压信号，所以需要进行AD转换，因为只有一路信号为节约成本选用一路AD转换器ADC0804。ADC0804为8位COMS逐次逼近型的AD 转换器，三态锁定输出，转换时间100US，总误差正负1LSB。原理图如图3.6所示：
图3.6 AD转换电路
3.6 继电器控制电路的设计
电磁式继电器具有结构简单、工作可靠、坚固耐用、价格便宜等优点．应用极其广泛，它是最为典型和常用的继电器。本电路采用常闭继电器由单片机控制，当温度或湿度异常时，继电器开始工作且开关切断电源，停止工作，从而起到保护系统的作用。其电路如图3.7所示
图3.7 继电器控制电路
3.7 电源电路的设计
采用全桥整流电路将交流电压转化为直流电压,系统硬件电路要求电源额定电压为5 V ,单片机系统要求电源电压的纹波系数尽可能小,基于以上要求,选用固定输出线形稳压集成器LM78H05。该稳压器的输入电压VIN 应大于输出电压3V即在8 V～35 V 的范围变化,输出电压可保证为5 V 输出。该稳压器还具有过热保护和过压保护功能,线性稳压结构可使电源纹波系数降低。其电路如图3.8所示：
图3.8单片机电源电路
3.8 显示电路的设计
此显示器由一个LED灯与一个电阻串联而成，当加湿器工作时，LED灯亮，当加湿器不工作时，LED灯灭！结构图如图3.9所示
图3.9 显示电路结构图