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摘要:恒温恒湿箱是一种能够自动调节温度与湿度的设备,它能利用一定的方式将温湿度控制在所需要的范围内。而随着科技的发展,控制理论和电子信息技术也正在不断地走向成熟,这使得恒温恒湿箱在智能化与信息化方面也有了长足的进步。现代工农业的发展离不开金属提炼与化学制剂,而温湿度正是它们的主要控制参数,因而我们需要利用恒温恒湿箱,来对材料的耐热、耐湿、耐寒、以及耐干性能进行测试。而恒温恒湿箱又具有操作方便,体积轻便等优点,是试验材料性能的最佳选择。本设计,以AT89C52单片机为控制核心设计了一个恒温恒湿系统,实现对箱体内的温度与湿度进行控制并显示。恒温恒湿箱的设计包括三个部分:硬件系统设计、软件系统设计和箱体结构设计。其中,硬件系统包括:温度传感器,湿度传感器,数据显示,温度湿度控制和警报等模块;软件系统包括:数据显示程序设计,温湿度控制程序设计,键盘程序设计等。对恒温恒湿箱的程序进行了调试,使系统能够实现设置并调节温度与湿度,使其当温湿度达到设定值时,实现自动控制并保持温湿度恒定,并将传感器所采集到的数据在液晶显示器上进行显示,方便观测人员进行记录。最后再根据所选用的各个元器件的尺寸大小,设计出最合适的箱体结构。
关键词 恒温恒湿;单片机;自动控制
目录 摘要 Abstract 1绪论-1 1.1 课题背景及意义-1 1.1.1 国内恒温恒湿箱现状-1 1.1.2 恒温恒湿箱未来发展前景-1 1.2 课题主要内容及研究路线-2 2 系统总体设计-3 2.1 系统设计的要求-3 2.2 系统的组成机构-3 3 硬件电路设计-5 3.1 单片机控制电路设计-5 3.1.1 单片机选型-5 3.1.2 复位与时钟电路设计-6 3.2 温湿度检测电路设计-7 3.2.1 传感器选择方案-7 3.2.2 DHT11数字温湿度传感器-7 3.2.3 DHT11数字温湿度传感器参数与引脚-7 3.2.4 温湿度检测电路设计-8 3.3 温湿度控制电路设计-8 3.3.1 加热器设计-9 3.3.2 加湿器设计-10 3.3.3 风扇设计思路-10 3.4 显示模块设计-11 3.4.1 显示器选择方案-11 3.4.2 LCD 1602简介-11 3.4.3 LCD 1602电路设计-12 3.5 键盘模块设计-13 3.6 警报电路设计-14 3.7 电源电路设计-14 3.8 保护电路设计-15 3.9 串口下载电路设计-16 4 软件设计-17 4.1 软件设计综述-17 4.2主程序流程设计-17 4.3 温湿度数据检测与读取程序设计-23 4.4 LCD显示程序设计-23 4.5 PID温湿度控制软件设计-25 4.5.1 PID控制的发展-25 4.5.2 PID控制原理-25 4.5.3 PID控制流程-26 4.5.4 PID算法软件控制实现-27 5 箱体机械结构设计-30 5.1 箱体设计思路-30 5.2 机械结构设计-30 5.2.1 外形设计-30 5.2.2 内部恒温恒湿空间设计-30 5.2.3 元器件排布-30 总结-31 致谢-32 参考文献-33 附录-34 |