基于微处理器的智能加湿调节系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

伴随我国计算机控制技术的快速发展及人们生活水平的日渐提高，以此为基础的产业都有了大幅度的进步，＂互联网 ＂的概念正在逐渐参透各行各业，互联网科技正越来越多的从多个方面来改变人们的生活。如今各种科技产品都向着智能化的方向发展，其中融合了大量的人工智能技术。就人们的日常生活层面而言，智能家居现已成为家居生活的重要发展方向。

作为物联网发展的一个重要分支，智能家居对于人类进步和生活方式的改变有着其非常重要的意义，它让人们的日常生活变得更加便捷和美好。智能家居是互联网高速发展的直观体现，它是互联网技术、通信技术、硬件技术以及多种人工智能技术的结合体。它的到来为人们提供了更加高效、安全、舒适的居住环境。智能化的家居环境已是信息化社会发展下所带来的必然发展趋势。正是这个原因，智能家居在未来必将得到世界各国大力的支持，未来若干年的市场将会高速发展，应用前景非常广阔。

在现如今的普通家庭里，加湿器已然成为净化居住环境，提高舒适度的重要工具，得到了广泛运用。现阶段较为普及的加湿器需要人工手动调节。本课题提出一种通过采集湿度传感器信号，从而实现自动加湿系统的设计方案，提高便捷性的同时，亦可增强房间的舒适性，具有良好实用价值。

2. 研究内容和预期目标

本课题计划以采用32位的微处理器stm32f103作为硬件设计核心，外围电路包括控制器最小系统、电源电路、存储器电路、外围驱动电路、串口通信电路、wi-fi通信电路。采用湿度传感器对房间湿度进行实时检测。通过对采集数据的分析，结合相应算法计算，实现对房间湿度的自动调节和显示。并通过无线通信方式进行参数的远程设定和显示。

对于温室内的空气温湿度测量，本系统采用的是温湿度传感器dht11。dht11中集成了数字采集模块，包括一个测温元件和一个电阻式感湿元件。dht11传感器在湿度校验室中进行了校准，校准结果在otp内存中进行存储，采用单线型串行接口。它的抗干扰能力强、价格便宜、体积小、功耗低，使用方便。dht11测量的湿度值通过无线通信模块传送至手机端实时显示。

stm32中央控制器主要功能是将测量模块测得的数据进行处理和运算，并通过网络发送给控制软件；接收主机发送的命令，通过控制程序对执行设备进行控制。由于测量模块在测量多个环境因子过程中会产生大量的数据，所以需要stm32控制器具有很强的数据处理能力及有足够大的存储器对数据进行存储。中央控制器和控制软件之间要通过网络进行通信，控制器要可以进行网络功能的扩展，再考虑到价格、功耗以及稳定性，最终选择了stm32f103c8t6作为中央控制器的处理器。

3. 研究的方法与步骤

本课题研究的主要步骤如下；

（1）数据采集终端的设计。具体包括控制器最小系统、电源电路、外围驱动电路、wifi通信电路。

（2）stm32温湿度实时监控软件设计。基于keil公司的mdk的开发环境，开发温湿度数据的实时显示与存储、远程命令显示、设置系统自动监控参数等功能。

4. 参考文献

[1]肖金球,黄伟军,雷岩.单片机原理与应用技术[m].北京：清华大学出版社，2019

[2]周坚,单片机项目教程——c语言版（第2版）[m].北京：北京航空航天大学出版社，2019

[3]基于单片机和labview的无线葡萄酒窖环境测控系统设计[j]. 曾柄杰. 国外电子测量技术. 2020(04)

5. 计划与进度安排

2022年1月15日-2022年2月28日：有针对性的学习课题相关资料,学习单片机的工作原理和主要性能，熟悉掌握应用软件进行程序设计，设定项目设计方案，撰写开题报告。

2022年3月1日-2022年3月31日：设计硬件电路图，初步编写试验程序，利用计算机中的电路仿真软件进行相关仿真工作。

2022年4月1日-2022年4月30日：进行电路制作及程序设计，并不断进行改进和完善，完成主设计内容。