電子課程設計論文(編輯修改稿)

2026-07-24 16:05 本頁面

　

【文章內容簡介】重量輕，液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統顯示器要輕得多。四、功耗低，相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。本系統選用的字符型LCD是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。本次設計選用的是長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器。一般1602字符型液晶顯示器實物如圖31：圖23 1602字符型液晶顯示器實物圖1602LCD主要技術參數：顯示容量:162個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm 水流計3 硬件設計設計方案單片機溫度傳感器1溫度傳感器21602LCD顯示屏水位傳感器加濕器開關聲光報警器圖31 自動加濕器功能原理圖電路圖單片機是整個系統的控制中樞，它指揮外圍器件協調工作，從而完成特定的功能。硬件實現上采用模塊化設計，每一模塊只實現一個特定功能，最后再將各個模塊搭接在一起。這種設計方法可以降低系統設計的復雜性。系統電路原理圖如圖2所示。本系統主要硬件設計包括電源電路、蜂鳴器電路、晶振電路、復位電路、LCD顯示電路以及溫度傳感器電路。控制電路的核心器件是由美國Atmel公司生產的AT89S51單片機，屬于MCS51系列。AT89S51是一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有2K在系統可編程Flash存儲器，采用的工藝是Atmel公司的高密度非易失存儲器技術；片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器；在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得AT89S51為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案；價格低廉、性能可靠、抗干擾能力強。因此廣泛應用于工業控制和嵌入式系統中。圖32 電路原理圖系統的聲光報器電路（警蜂鳴和LED發光二極管組成）、振落電路、復位電路如圖？、圖？、圖？所示。顯示模塊選用1602字符型液晶模塊，是目前工控系統中使用最為廣泛的液晶屏之一，電路圖如圖？所示。1602字符型液晶模塊是點陣型液晶，驅動方便，經編碼后顯示內容多樣化。由于時間倉促，沒有找到合適的水位傳感器，在開發過程中利用三個按鈕開關代替水位傳感器分別代表高、中、低水位，而加濕器開關則由一發光二級管代替，在方正過程中更容易觀察系統開發效果。信號分析本系統分信號的主要有溫度傳感器的輸入信號和單片機輸出的控制信號構成。首先由單片機向溫度傳感器發出讀信號，隨后溫度傳感器做出響應，單片機待DS18B20完成收集到得溫度信息進行AD處理并存儲為數字信號后，開始讀取溫度值，并對其信號做位處理使之達到用戶需求的精度以及計算得到相對濕度，最后通過1602LCD顯示溫濕度值。另外，系統在運行過程中還有專門的控制聲光報警系統、光電耦合開關的控制信號，這些控制信號比較簡單，不再一一論述。功能描述參考舒適性空調的相對濕度采用40%—65%的要求[x]，在功能設計過程中以40%為最適相對濕度參考值。單片機一方面通過監測加濕器內部的水位，達到加濕器防干燒的功能，即只有在水位在水位下限以上時加濕器才能通電工作。另一方面通過處理兩個溫度傳感器測得的干濕球溫度得到室內相對濕度，并和人體最適相對濕度做比較。在水位符合要求的前提下，若室內相對濕度高于人體最適值則控制加濕器不動作，反之則對加濕器通電開始加濕，直到室內空氣達到最適濕度時斷電。另外，單片機通過和聲光報警器以及1602LCD顯示屏相連，還具有了溫濕度及水位的顯示功能。總之，在現有的加濕器內加入此單片機將實現加濕器的防干燒、聲光報警、智能開啟和關閉以及室內溫濕度的顯示功能基本實現加濕器的智能化。復位電路復位電路的基本功能是：系統上電時提供復位信號，直至系統電源穩定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩定后還要經一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復位。圖33所示的RC復位電路可以實現上述基本功能，圖3為其輸入輸出特性。但解決不了電源毛刺（A點）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題而且調整 RC 常數改變延時會令驅動能力變差。左

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