论文总字数：25381字

摘 要

随着生活质量的不断提高，加湿器已出现在我们的生活中，但市场上的加湿器大多为普通加湿器没有智能处理温湿度检查功能，因此在本次设计中结合单片机MSP430的控制功能便可以设计出带有湿度自动控制的加湿器。

硬件方面主要运用了相应的微孔雾化片驱动模块，LCD12864显示模块，温湿度传感器模块和控制模块，电源电路等。软件方面主要设计有LCD12864显示程序模块设计，数字式温湿度传感器DHT11数据读取程序设计，以及控制加湿器驱动模块开关从而控制湿度的程序设计。

关键词：加湿器；MSP430单片机；温湿度控制；LCD12864温湿度显示

The Design Of Humidifier Based On Single Chip Microcomputer Intelligent

Abstract

With the continuous improvement of quality of life, humidifier has appeared in our life, but most of the humidifier on the market for the common humidifier without checkouting intelligent processing Temperature and humidity, so in this design combined with single-chip computer MSP430 control functions can be designed with intelligent humidifier.

Hardware aspects using the corresponding microporous atomization driver module, LCD12864 display module, Temperature and humidity sensor module and control module, power supply circuit, etc. Software aspects: main design have LCD12864 display module design, digital Temperature and humidity sensor DHT11 data read program design, and control the humidifier driver module switches to control the program design of the humidity.

Keywords: Humidifier；MSP430 Single Chip Microcomputer ；Temperature And Humidity Control；LCD12864 Temperature And Humidity Display

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 智能加湿器市场发展现状及前景 1

1.3 设计任务内容 1

第二章 智能加湿器系统简要概述 2

第三章 电路硬件设计 4

3.1 核心芯片MSP430G2553介绍 4

3.2 微孔雾化片驱动模块以及微孔雾化片工作原理 7

3.3 温湿度传感器模块 8

3.4 液晶屏LCD12864液晶屏显示模块 10

3.5 开关控制（继电器）模块 11

3.6 电源模块 12

3.7 总系统硬件 13

第四章智能加湿器软件设计部分 13

4.1 软件的设计概述 13

4.2 主程序的设计 14

4.3 液晶屏LCD12864的显示程序模块 16

4.4 温湿度显示和按键切换的设计 17

4.5 温湿度传感器数据读取程序的设计 19

4.6 通过继电器控制微孔雾化片开关程序的设计 21

第五章 调试及分析 23

5.1 制作与调试过程以及遇到的问题 23

5.2 调试结果和误差分析 23

5.3 本设计没有做的智能方式以及改进方案 24

第六章 结束语 24

致 谢 25

参考文献 26

附 录 27

第一章 引 言

随着人们生活水平的提高，加湿器的应用在很多行业都可以看到，随着科技的发展，国内外在温湿度检测上越来越成熟也越来越向小型化，智能化，低功耗方向发展，由于MSP430单片机功耗低集成度高，性能稳定，且操作简单，以MSP430单片机为核心的智能加湿器在各个方面都具有优势。

1.1 课题背景及意义

随着科技的进步以及人类的发展，人们越来越重视生活的品质。每年冬天我国北方进入寒冷干燥的冬天，由于供暖和使用空调将会使湿度下降很快从而导致皮肤干燥，引起感冒等针状。同样在夏天里，由于大规模使用空调也会导致类似的病症，因此随着人们对于生活质量的要求提高，加湿器变的不可缺少，加湿器通过有效的提高室内湿度，从而提高人类身体的舒适程度和改善人类的生活环境朝着更加健康的放下发展。

人体舒适程度是指不同的气象环境和要素对与人体对周围环境的感受不同的结果。人体舒适度检测指数测试是为了更加清楚的知道人体在不同气象环境下所感到的舒适度有哪些不同。在诸多气象环境要素中以气压、风速、相对湿度，气温这四个气象对人体舒适度影响最大。相对湿度的变化会对人体舒适度产生重要影响，通常人体能感受到的最佳温湿度范围是40%RH~60%RH，过低或者过高都会对人体产生重要影响。

相对湿度，指湿空气中水蒸汽分压力与相同温度下水的饱和压力之比。冬季，居室小气候的最佳组合为：温度20—25℃，相对湿度45—65%RH。

本次设计的目的就是通过调节空气中的相对湿度从而改善人体舒适度。而且从生活中可以看到需要调节湿度的场合很多如厂房，实验室，厂库等地都需要加湿器，设计智能加湿器可以使这些地方和用户根据实际需求进行调节湿度。

1.2 智能加湿器市场发展现状及前景

随着人们生活水平的提高，加湿器在生活中已经得到大范围的应用，但目前市场上大部分的加湿器任处于手动开关的状态当人不在时不能自动关闭，功能单一并不能对温湿度进行实时的监控也不能温湿度进行实时控制。 并且在使用过程容易照成过度加湿和烧干，不仅不能保证室内的空气质量还会存在安全隐患。 因此我们需要开发根据客户实际需求进行灵活设置的加湿器。这种加湿器不仅实用性好功耗低，价格低廉，安全可靠，并为工业和家庭提供有效安全的温湿度控制。

1.3 设计任务内容

1. 部分主要是作为引言部分，讲述本课题的背景以及现实中的应用情况。主要讲述加湿器在现实中的应用以及改进方向和未来发展前景。
2. 部分主要是本设计部分的概述，包括总体设计思路以及硬件设计部分简要概述和软件设计部分简要概述，以及对自己设计的论证和补充。
3. 部分主要是对本设计硬件的详细概述，首先对所使用的核心芯片MSP430G2553做了详细的介绍。，对MSP430G2553最小系统板，显示电路LCD12864模块，温湿度传感器(DHT11)模块，电源电路模块,微孔雾化片驱动模块等硬件的使用都做了详细的论述。
4. 部分主要是对本设计软件的详细概述，对LCD12864显示程序驱动模块，DHT11数据接收程序模块，温湿度显示程序模块，湿度控制程序模块以及控制加湿器驱动模块都做了论述。
5. 部分主要是对本设计调试和测量做了详细的说明，以及对温湿度测量数据进行分析，总结了温湿度误差原因等。

第六章部分主要是对本设计的总结，以及对加湿器未来前景的展望。

第二章 智能加湿器系统简要概述

本设计选用MSP430G2553单片机作为核心芯片，使用USB供电。在雾化片上本设计使用低电压驱动的微孔雾化片其直径为16mm，其驱动频率为158kh到110khz。驱动电压为3v到12v之间。同时配用微孔雾化片驱动。显示模块采用LCD12864显示，LCD12864带中文字库可以显示中文。用该显示屏显示实时的温湿度数值。以及通关两个独立按键可以切换显示显示到可以修改需要的湿度值画面。温湿度传感器采用DHT11，数字式温湿度传感器只有一条数据线，体积小功能强可以同时检测温湿度的值。控制微孔雾化片驱动的开关使用继电器模块。

这样，整个系统包括单片机最小系统模块（MSP430G2553lunchpad），温湿度传感器模块，加湿器驱动模块，开关（继电器）模块，LCD12864显示模块和电源模块组成。LCD12864始终实时显示室内温室度的值，通过按键可以切换显示到调节温度的值。

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