​基于stm32的智能空气加湿器设计（含源代码和Proteus仿真）

 基于stm32的智能空气加湿器设计

设计要求：设计以STM32型单片机与温湿度传感器为系统的设计核心，运用温湿度传感器DHT11对空气中的温湿度信号进行采集，并利用它处理信号的功能，将采集到的温湿度信号转换成数字信号，再通过单片机的可编程能力对该数字信号进行分析与处理，将处理后的数据通过1602液晶显示屏显示出来，实现对空气中的相对湿度的实时显示功能，同时单片机也能够智能控制加湿器的工作状态，以达到自动控制加湿器的目的。该设计还拥有水位监测电路和报警电路，实现加湿器的防干烧功能。该系统的设计电路简单，检测数据的精度高，且具有较高的可靠性。

1 系统框图

在整个智能空气加湿器系统中，传感器模块负责感知环境中的温湿度信息，主控模块负责接收并处理传感器数据，根据设定的阈值进行判断和控制，同时控制显示模块和蜂鸣器模块的工作。显示模块将温湿度数据和其他相关信息以可视化的方式展示出来，蜂鸣器模块通过发出声音信号提醒用户。电源模块为整个系统提供电力支持。

2 硬件设计

在整个智能加湿器的硬件总设计中包括传感器模块、主控模块、显示模块、蜂鸣器模块和电源模块等关键组件，它们共同协作实现智能加湿器的功能。

• 传感器模块：包括温度传感器和湿度传感器，用于感知环境中的温湿度信息。温度传感器负责测量环境的温度值，湿度传感器负责测量环境的湿度值。传感器模块将采集到的温湿度数据传输给主控模块。

• 主控模块：是整个系统的核心控制部分，负责接收传感器模块传输的温湿度数据，并根据设定的阈值进行判断和控制。主控模块还与按键电路相连，接收用户通过按键输入的操作指令。主控模块根据接收到的数据和指令，控制加湿器的工作状态，包括开启/关闭加湿器、调节加湿器的工作模式和湿度阈值等。

• 显示模块：将温湿度数据和系统状态等信息以可视化的方式展示出来，方便用户查看。我们选择了LCD1602作为显示模块，它可以显示温度、湿度数值以及系统状态等重要信息。

• 蜂鸣器模块：负责发出声音信号，用于提醒用户温湿度超过设定阈值或其他重要事件的发生。我们选用有源蜂鸣器作为蜂鸣器模块，它能够发出不同音调和音量的声音，有效提醒用户。

• 电源模块：为整个系统提供电力支持，包括传感器模块、主控模块、显示模块和蜂鸣器模块等的供电。电源模块需要保证稳定的电力输出，以确保系统各部件正常工作。

整个智能加湿器的硬件设计中，各个模块之间通过接口连接，实现数据和信号的传输与交互。传感器模块负责感知环境温湿度信息，主控模块控制加湿器的工作状态，显示模块展示数据信息，蜂鸣器模块提醒用户，电源模块为系统供电。这些模块共同协作，实现智能加湿器的功能，为用户提供舒适的室内环境。整个硬件设计旨在提高系统的稳定性、可靠性和用户体验，使智能加湿器成为用户生活中的实用智能设备。

3 软件设计

3.1 主程序设计

智能加湿器的软件总设计包括整体系统架构设计、模块功能设计和交互逻辑设计。主要包括温湿度数据采集、水位监测、加湿控制、LCD显示控制、报警处理等模块。通过主控模块实现各传感器数据的采集与处理，实现智能控制加湿器运行。

3.2 DHT11温湿度传感器

这部分软件先通过主控模块读取DHT11传感器的数据，获取当前环境的温度和湿度信息；然后，根据获取的数据进行相应的数据处理和计算；接着，根据设定的湿度控制目标，判断是否需要开启或关闭加湿器；最后，根据判断结果控制加湿器的运行，实现自动调节环境湿度。

3.3 LCD1602液晶显示屏

LCD1602驱动程序通过主控模块发送指令和数据到LCD1602，控制显示内容和格式；然后，根据需要更新实时数据、系统状态等信息；接着，设计显示界面布局，包括温湿度数据、水位信息、系统状态等内容；最后，根据系统逻辑和用户需求更新LCD1602显示内容，提供清晰、直观的用户界面。

4 系统调试与仿真

通过Proteus搭建仿真如下：

当温度超过设定温度时会报警，然后加湿器会停止加热。

通过按键依次从上到下功能是，设置温湿度阈值，加温度，减温度。如图5.3所示：

DHT11获取环境的温湿度信息。

5 总结

实验结果表明，智能加湿器能够准确地监测室内温湿度，根据设定值自动控制加湿器工作，实现了室内空气湿度的有效提高。同时，LCD1602显示屏能够实时显示室内环境情