随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量和身体健康的要求越来越高。而温湿度作为环境因素的一个重要组成部分，成为影响人们生命健康的重要因素之一。温度太高，人们感受到不适，不能很好的休息。而湿度过低，就会造成人们口干舌燥，进而引起呼吸系统疾病。因此空气加湿器作为调节湿度的一个重要家用电器逐渐渗透到全球的很多家庭，成为空气干燥地区不可缺少的小家电。空气加湿器在我国还是一个新产品。据相关部门统计，我国的加湿器产品人均占有率远低于美、韩、日本等发达国家。加强空气加湿器的研发，有利于国内空气加湿器行业的发展，提高人们的生活质量，提高公众健康水平。近年来，为了满足人们对其功能性和审美功能的需求，空气加湿器的种类越来越精致，造型越来越丰富，用料越来越精致，色彩越来越抢眼。
目录
一、 绪论 1
(一) 本文的写作背景 1
(二) 本文研究的主要内容 1
二、 硬件设计方案 3
(一) 单片机最小电路设计 3
(二) 液晶显示电路 5
(三) 继电器和蜂鸣器驱动电路 6
(四) 蓝牙传输电路 8
(五) 超声波加湿器 9
三、 系统的软件开发 11
四、 系统测试结果与分析 12
(一) 温湿度采集以及显示屏幕测试 12
(二) 蓝牙模块以及上位机收据收发测试 13
(三) 继电器控制作用测试 14
五、 结论 16
六、 致谢 17
七、 参考文献 18
八、 附录： 19
(一) 原理图 19
(二) PCB设计图 20
(三) BOOM表 21
(四) 软件源代码 22
绪论
本文的写作背景
随着传感器技术的发展和应用，智能家电正在成为一种流行趋势。同时伴随着人们对于居住环境的要求越来越高，正是因为有需求就有市场，所以一些健康型、调节环境型电器也渐渐的走进了大众的视野之中。为了满足用户对家庭环境体验的苛刻要求，智能设计已被引入了人们日常生产生活的很多家电产品中。随着智能技术的出现和应用，人们对家居产品的设 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
计提出了更高的要求。
现代工业设计的飞速发展导致市场上出现了越来越多的创意产品，尤其是在家具和日用品方面，使现代家居环境充满了情感和幽默感。同时，人们的消费观念和审美也在逐渐发生变化，对居住环境的审美要求进一步提高。要求能够与室内环境很好地融合，如家具和电子产品。更加注重室内环境的清洁卫生。
而加湿器作为室内调试温湿度的小型家用电器，也随着人们的需求的提高而得到了快速的发展。因此在相对干燥的秋冬季节，室内小型加湿器非常热销，健康加湿、有效抗菌、理疗、美容是消费者对加湿器功能的需求重点。并且为了更好地为不同消费者的个性化需求量身定制加湿器，设计出更多外观可爱、时尚的产品是非常有前景的。目前，中国加湿器市场的品牌格局主要体现在IOT企业与传统的综合性电器企业的竞争，比如说小米与美的之间的竞争。与其他小型家电相比，加湿器在中国的使用率和市场占有率虽然近几年呢得到了大幅度增长，但是总体而言还是相对较低，主要原因是市场还不成熟，行业标准不明确，拓展空间非常大，行业也保持着巨大的潜力和活力。因此设计出一款智能的、稳定的加湿器是非常有意义和必要的。
本文研究的主要内容
本文通过科学合理的设计，同时针对市场上其他品牌的加湿器的缺点，充分发掘单片机作为微型自动控制系统核心的潜力，为微型控制系统作为主体部分，设计出一款智能的无机械结构驱动、无噪音、无污染、不会积水、功耗低、效率高并且可靠的智能加湿系统，本系统的研究重点主要方面主要包括以下几个方面：
了解单片机的工作原理与基本硬件电路的设计
学会运用Protel绘制出本系统的原理图与PCB设计图
掌握STM32开发的C语言和Keil等相关语言与环境的使用
掌握继电器与蜂鸣器报警电路的硬件设计
掌握LCD显示器件的显示原理与程序编写方法
知道超声波雾化器的工作原理与硬件设计
学会手机上位机软件的编程
学会通过蓝牙传输模块将下位机的传感器值传输到手机上
硬件设计方案
单片机最小电路设计
在确立题目之后进行单片机选型的过程中，我感到非常的费工夫。首先我认为进行系统主控芯片的选型是一件非常重要而且非常费工夫的一件事。因为如果控制器件与型号选择的合理的话，整个系统运行下来的经济型与可靠性以及稳定性等各个方面的综合性能都是非常高的。相反的是，如果控制芯片型号选择不合适的话，也就会造成整个设计的的成本会高出好多，而且会使得整个系统的运行不稳定，性能达不到要求，而且非常容易死机。所以选择合适的单片机对于整个系统的运行的稳定性与可靠性是非常重要且有意义的。
正是结合以上所说的以及在学校所学的相关知识，我还到网上查找了相关资料进行对比，最终在STC89C51单片机与STM32F103这两款单片机之间进行选型对比。STC89C51是一款采用了经典的8051内核的8位单片机，片内含有4K Flash，但是如果需要储存大量数据的话，还是需要外接一个储存器。同时这一款单片机的外接引脚比较少，定时器与中断接口也非常少。如果应用在大型的系统中的话，这么少的引脚就显有点捉襟见肘。而另外一款STM32F1系列的单片机，主要采用了著名的芯片内核设计公司ARM设计的CrotexM3内核。是一款32位的可编程控制器件，内部的程序储存器的容量为64K，比51系列的内存大了好多。其工作主频在72MHz，也能满足多个传感器同时采集的情况。所以综合以上的对比结果，我最后还是选择了STM32F1的单片机作为本设计的主控制器件。
如图，本文选用的芯片型号与外形封装如图3.1所示，有图可见，封装外侧的丝印可以看出本芯片的具体型号以及生产的公司信息，从图上还可以知道这个型号的封装用的LQFP48的封装，所以他的引脚数量为48个引脚。如图3.2所示，为本系统设计的最小系统部分。从图中可以看看出最小系统的主要组成部分主要有晶振电路和复位电路以及启动选择电路，另外还有给芯片供电的电源电路等。
设计最小系统的目的就是使得不包含外围器件的情况下，使得芯片能够正常工作的最小电路。一般情况下设计最小系统的目的就是确保单片机能够正常工作，然后再驱动各个外围设备进行工作，这样在出了问题的情况下也可以快速的进行查找问题。而这一款单片机在数据手册中说明了包含外围低速晶振和外部高速晶振，所以我们设计了两个时钟电路为单片机进行提供时钟信号，低速的晶振采用了32.768Khz的晶振，而外部的晶振我采用了8MHZ的高速时钟信号。这样可以提供给单片机一个更加稳定的时钟信号。复位电路采用了两个阻容元件和一个按键组成的，其基本原理就是利用了电容电压不能突变的特点。按下这个按键之后，就会驱使单片机进行重新开始重头运行程序，这样的设计在单片机程序死机的时候是非常有用的。

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