AT89S52单片机智能除湿器控制系统的设计(2)
图1 系统总体框图
启动系统后，存在一个初始湿度上限值，通过按键调节湿度上限值H，系统处于检测诊断状态，根据采集到的当前环境实际湿度情况采取相应的工作方案。
如果当前时刻环境的实际湿度值低于给定的湿度上限值H时，系统仍处于检测诊断状态，除湿模块不工作。 如果检测到的实时湿度值高于上限值H，则立即启动报警装置，且系统控制除湿模块工作，通过单片机控制压缩机、蒸发器、冷凝器、送风机工作，对湿度超标的空气进行冷却除湿处理，直到实际湿度降低到输入的上限湿度值H以下时停止除湿。
除湿过程产生的废水储存在蓄水池中，通过溢出安全开关控制蓄水池中水位，当达到警戒水位时及时停止压缩机工作，避免池水外溢。通过传感器采集到的湿度信号在LCD1602上显示出来。
湿度监控：对环境当前湿度进行测量，并通过冷凝除湿使环境湿度达到适合工作和生活的最佳湿度。
温度检测：SHT11是温湿度传感器，能够在1602上显示实时温度但不控制温度。
控制处理：湿度高于设定上限时报警，报警的同时采取相应的解决措施进行湿度的控制。
输入显示：按键主要负责设定湿度上限值，LCD1602液晶显示用于显示设定值、实时湿度和温度。
越限报警：在环境湿度越限时灯光闪烁报警，当蓄水池水位到达上限值时三极管蜂鸣报警LED灯光同步闪烁。
1.2 除湿器工作原理
冷凝除湿器工作原理如图2所示。
图2 除湿器工作原理
制冷剂循环系统：蒸发器中的液态制冷剂吸收空气中的热量开始蒸发，空气降温除湿，液态冷凝剂也完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加），气态制冷剂通过冷凝器释放热量，空气升温，制冷剂凝结成液体。通过膨胀阀截留后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷循环过程。
空气循环过程：送风扇将室内的潮湿空气吸入，通过蒸发器盘管区冷凝除湿、降温，在经过冷凝器升温后送入室内[3]。
2. 硬件的选择
2.1 单片机主芯片选择
AT89S52是一种高性能、低功耗的CMOS 8位微控制器，片内8KB可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。使用Atmel 公司的高密度非易失性存储器制造技术，兼容标准 MCS-51指令系统及80C51引脚结构。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。拥有8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用[4]。
AT89S52相比于之前的51单片机如89C51有很多优点：
增加很多新功能，性能有较大提升，但价格基本不变，甚至比89C51更低。
ISP在线编程功能，改写单片机存储器内的程序时不需要把芯片从工作环境中剥离，操作方便。
最高工作频率为33MHz，而89C51的极限工作频率是24M，因此AT89S52具有更高工作频率，计算速度更快。
具有双工UART串行通道。
内部集成看门狗计时器，不需再像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
拥有全新的加密算法，程序的保密性得到大大加强，可以有效保护知识产权不被侵犯。
兼容性方面：能够向下完全兼容51的全部字系列产品。如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。
根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑，选用AT89S52单片机为主机，可以满足设计要求而且设计方便[5]。
2.2 传感器选择方案
检测空气相对湿度的方法很多，其原理是根据感湿材料吸收空气中的水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得感湿材料的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的[6]。