基于单片机STC89C52的家用湿度控制器

大学课程设计说明书 4.5.3 加湿电路

当检测到环境湿度低于设定下限值时，单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动继电器吸合，加湿器通电工作，使居室内空气湿度增加。电路如图4.11所示。

电路由驱动和开锁两级组成。由R3、Q3组成驱动电路，其中Q3可以选择普通的小功率三极管如9012都可以满足要求。由D3、RL2组成开锁。其中D3是为了消除继电器可能产生的反向高电压。继电器的选用要视情况而定，但是吸合力要足够且有一定的余量。

图 4.11 加湿电路原理图

4.6 键盘电路模块

4.6.1 键盘电路的分类

键盘接口通常包括硬件和软件两部分。硬件是指键盘的结构及其主机的连接方式；软件是指对键盘的操作的识别与分析，即键盘管理程序。

键盘一般是一组开关（按键）的集合。常用的按键有三种： 机械触点式：利用金属的弹性使键盘复位。 导电橡胶式：利用橡胶的弹性使按键复位。

柔性按键：外形及面板布局等可按整机要求设计，在价格、寿命、防潮、防锈等方面显示出加强的优越性。

键盘按其工作原理又可分为编码式键盘和非编码式键盘。这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。

编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别。

非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。

非编码式键盘按照与主机连接方式的不同，分为独立键盘和矩阵式键盘。 （1）独立式键盘：独立式键盘中，每个按键占用一根I/O口线，每个按键电路相对独立。I/O口通过按键与地相连，I/O口有上拉电阻，无键按下时，引脚为高电平，有

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大学课程设计说明书 键按下时，引脚电平被拉低。I/O口内部有上拉电阻时，外部可不接上拉电阻。 （2）矩阵式键盘：行列式键盘采用行列电路结构，当按键较多时所占用的口线相对较少，键盘规模越大，其优点越明显。所以，当按键数目大于8时，一般采用矩阵式键盘结构。

本设计采用机械触点式键盘按非编码方式工作。 4.6.2 键盘电路的工作原理

当无键按下时，单片机的P1.0、P1.1口为高电平。当有按键按下时，单片机相应口线通过按键与地相连的电路被接通，单片机接口被拉成低电平，此时其他口线的电平状态不变。所以，通过检测P1.0、P1.1口的电平状态，即可判断键盘上哪个键被按下。

键盘电路工作原理图如图4.12所示：

图 4.12 键盘电路图

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5 软件设计

5.1 开发工具介绍

单片的使用除了硬件，同样也要软件的使用，我们写汇编程序编程CPU可执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，一种是机器汇编。机器汇编通过汇编软件变为机器码，用于MSC-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从使用普通汇编语言到高级语言的不断发展，Keil是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件。Keilc51汇编，PLM语言和C语言的程序设计，界面友好。Keil是美国keil software公司出品的52系列兼容单片机c语言开发系统。用过汇编语言后再使用C语言来开发，体会更加深刻。

KeilC51软件提供丰富的库，与汇编相比，C语言在功能上，结构上，可读性，可维护性上有明显的优势，因而易学易用函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生产的汇编代码，就能体会到KeilC51DE 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

5.2 主程序源程序

5.2.1 主程序源程序

本设计的关键是对房间湿度的控制和显示。其中，当电源打开的时候，单片机控制单元STC89C52进行复位，寄存器清零，单片机使设置湿度显示器的数值为50，同时当前湿度显示器开始显示检测到的湿度。

主程序的工作是循环调用键扫描函数和湿度检测函数，根据键扫描函数的值判断有无按键按下。若无按键按下，直接调用显示函数，显示设置的湿度上、下限值。若KEY2按下，令设置湿度上、下限值增加1，然后调用显示子函数，显示设置湿度值。若KEY3按下，令设置湿度上、下限值减少1，然后调用显示子函数，显示设置湿度值。根据湿度检测函数检测到的湿度进行显示以及同设计湿度相比较，根据比较结果而采取相应的措施，当湿度超过设定上限值时候，单片机控制蜂鸣器报警，控制继电器闭合，使电电机通电旋转，进行排风。使湿度降低，当湿度低于设定下限值的时候，单片机控制蜂鸣器报警和另一个继电器闭合，使加湿器通电工作，增加空气湿度。

主程序流程图如图5.1所示。

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排风扇转动（湿度降低） 蜂鸣器报警 湿度值是否超过上限值？ Y 开始 调用湿度检测程序，获取湿度值，用数码管显示。 湿度值是否超过下限值？ Y 蜂鸣器报警 加湿器工作（湿度增加） 退出 图 5.1 主程序流图 5.2.2 显示子程序源程序

本设计采用LED显示器动态显示电压数值，所以需要两组单片机接口，一组为P1口，一组为P3口，P1口负责接收段控码。先将设定湿度上、下限值显示出来，第一个循环点亮设定湿度的第一位，第二个循环点亮设定湿度的第二位。再通过一个循环语句依次点亮当前湿度显示LED显示器的第一位，再下一个循环点亮当前湿度显示LED显示器的第二位。

程序流程图如图5.2所示。

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