AT89S52单片机智能除湿器控制系统的设计(4)
图7 湿度信号采集电路
3.4 报警电路
湿度越限报警：输入湿度的上限值后，系统进行实时的采样，并判断出当前湿度与输入湿度之间的差异，如果当前湿度低于上限湿度值H，不报警。如果检测到的实时湿度值高于上限值H，则立即启动LED闪烁报警装置。湿度越限报警电路如图8所示。
图8 湿度越限报警电路
警戒水位报警：冷凝除湿产生的废水储存在蓄水池中，当蓄水池中水位到达警戒水位时，溢出开关工作，停止压缩机工作，防止池水外溢。并及时三极管蜂鸣和LED闪烁同步报警。电路图如图9所示。
图9 警戒水位报警电路
3.5 显示电路
在LCD1602上排显示设定的湿度上限值，下排显示实时湿度和温度。接线方式如图10所示。
图10 LCD1602接线图
3.6 按键输入电路
输入按键有两个，分别用于加减湿度上限值，按键接线如图11所示。
图11 输入按键接线图
3.7 系统硬件电路图
系统的总体硬件电路图如图12所示。
图12 总体硬件电路
4. 软件系统设计
4.1 主程序流程图
系统整体的程序流程图如下图13所示。
图13 主程序流程图
系统启动后，LCD显示器上显示两行，第一行为初始设定湿度值,第二行显示为实时湿度和温度。湿度上限可以通过按键加减改变，检测到的实时湿度与设定的湿度上限相比较，如果实时湿度值大于设定湿度上限，则启动除湿功能进行除湿，同时LED灯亮报警。直到检测到的湿度低于上限时，除湿模块停止工作。系统保持检测状态，实时监控环境湿度。
4.2 湿度控制流程
湿度判断控制模块也是系统的核心模块之一，功能是对设定的湿度上限与当前检测到的实际湿度进行比较，先进行判断，然后再进行控制，控制模块是决定系统将要进行什么工作的。
湿度判断控制部分的程序流程图如图14所示：
图14 湿度控制流程图
5. 调试与仿真
5.1 软件仿真
通过Keil与Protues联调对设计系统进行软件仿真，仿真结果如下：
LCD显示仿真：仿真时LCD1602上排显示设定湿度上限，可以通过加减按键调节湿度上限值，下排依次显示当前环境相对湿度和实时温度。
LCD1602仿真结果如图15所示。
图15 LCD1602显示仿真图
SHT11温湿度传感器仿真：转换按钮用来转换温湿度调节状态，通过增加减小调节按钮可以调节传感器的输出值。传感器仿真结果如图16所示。
图16 SHT11仿真图
除湿和报警模块仿真：当传感器输出的湿度信号大于设定的湿度上限时，越限报警模块的LED灯D2亮，蜂鸣器BUZ1鸣响，发出越限报警，代表除湿模块的LED灯D6亮，表示除湿模块开始工作。常规除湿报警模块的仿真结果如图17(a)所示。
SW1为溢出开关，如果蓄水池中液位过高，触动溢出开关，则除湿模块停止工作，D6熄灭。溢出报警电路工作，LED灯D3亮，蜂鸣器BUZ2鸣响。越限报警电路并不停止工作。溢出报警仿真如图17(b)所示。
图17 除湿报警模块仿真图
5.2 硬件仿真
按照硬件电路原理图制作系统硬件并进行仿真调试。系统硬件如图18所示。
图18 系统硬件图
LCD1602显示器实物仿真：显示器上排显示设定湿度上限为60%，下排依次显示当前环境相对湿度为81.7%和实时温度24.9℃。显示器仿真如图19所示。
图19 LCD1602实物仿真图