摘 要本论文主要针对目前市面上图书馆温湿度控制系统相关产品所包含的常见缺点，如人机交互性差、研发成本高等，提出了“智能图书馆温湿度控制系统设计”的课题，配置了一款以STC89C51单片机作为主控的控制系统，它在工作过程中能够通过其内部的高性能传感器来对图书馆环境中的温湿度数据进行准确感应，将其显示在高清晰液晶显示屏幕上供管理员进行查看，与此同时还可以将检测到的数据通过蓝牙接口送入到手机APP界面进行查看。该图书馆温湿度控制系统的实现是以微型控制器作为核心主控，在硬件结构上结合了高性能器件，设计了图书馆温湿度控制系统的电路架构，经过系统模块划分方法将系统分割为独立的功能模块，从而实现从上到下的科学设计方法，在软件角度通过软件接口的配置，使得STC89C51单片机能够实现对每个电路模块的驱动控制。要想实现对设计成果的检验，本次毕业设计进行了大量测试，通过对运行测试结果的分析能够知道，每一项研发成果符合图书馆温湿度控制系统的预期指标性能。
目录
一、 引言 1
（一） 图书馆温湿度控制系统的发展背景 1
（二） 图书馆温湿度控制系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 2
（一） 图书馆温湿度控制系统的方案设计 2
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DHT11温湿度敏感器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 5
（六） HC05蓝牙模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） 温湿度检测电路设计 8
（四） 报警信号生成电路设计 9
（五） 蓝牙无线通信电路设计 10
（六） 除湿器驱动电路设计 10
四、 系统软件设计 11
（一） 图书馆温湿度控制系统的主程序流程设计 11
（二） 液晶驱动子程序流程设计 12
（三） 温湿度检测子程序设计 14
（四） 参数异常报警流程设计 15
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（五） 蓝牙驱动子程序流程设计 16
（六） 除湿器驱动子程序流程设计 16
五、 实物制作与安装 17
总结 20
参考文献 21
致 谢 21
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
引言
图书馆温湿度控制系统的发展背景
本课题主要对一款使用STC89C51单片机担任主控核心的图书馆温湿度控制系统进行研究，这种系统在如今市场上已经大范围普及，对其实现方法也出现了多种分化，经过常年的发展历程后，该图书馆温湿度控制系统已经完成了全面的数字化革新，大范围淘汰了老式方案构成的系统结构，在对图书馆温湿度控制系统的发展背景进行查阅的过程中，能够知道之前，市场上流通的主要是传统架构式的图书馆温湿度控制系统，因为这类实现方法早就实现了普及，因此没有任何成本，所以相对于数字式图书馆温湿度控制系统来说成本低很多，这类实现方法在硬件结构上有着显著特征，能够看到主板上充斥着大量的晶体管、开关以及电容电阻等元器件，线路排布错综复杂，大比例选用直插式的分立器件，器件布局粗糙不精密，启动工作时能够正常实现指标功能，然而长时间运行过后，容易出现较为明显的误差，另外需要防范温度、湿度变化引入的系统影响，这些弊端主要是图书馆温湿度控制系统里面各个分立器件在工作过程中引入的环境参数漂移所导致的。为了能够设计出高端的图书馆温湿度控制系统，本课题对目前市场上大多数的图书馆温湿度控制系统产品进行了调研，可以知道市面上的高端产品具有逐渐增强的市场竞争力，首先在售价方面，近些年来不断被压缩，越来越接近中低级别产品的售价，这样使用人群就越来越向高端图书馆温湿度控制系统产品靠近，这种趋势引起高端图书馆温湿度控制系统市场占有率越来越大，从而更加能够促进研发人员对高端系统的研发热情，要说根本原因，这关键在于最近高性能控制器的推广以及研发者对于高端器件的青睐，因为微型控制器设计技术取得了飞速的发展，使得32位微型控制器在近年间大量涌入市场，凭着其丰富的研发资料和库文件支持，获得了大量用户人群的认可，设计者逐步舍弃8位微处理器，大部分常用的外围模块都被植入到单片机内部，如A/D器件、比较器、中断捕捉等，通过大规模集成电路技术，将其植入到32位单片机内部，设计师只需通过程序代码的驱动，就可以稳定的使用这一系列功能，通过这些层面的提升，可以清晰的看出高性能微处理器的普及，不但使得图书馆温湿度控制系统内部硬件架构发生明显变化，更在研发成本上不断得到压缩，让它具有越来越大的竞争力。
图书馆温湿度控制系统的国内外发展现状
通过对图书馆温湿度控制系统的大量资料的查阅可以知道，对这款图书馆温湿度控制系统的国内外发展成果来说，目前国内外所处的阶段不同，欧美国家研究起步较早，已经具备优秀的研发方案，不论是从底层硬件还是上层软件，都能够自主研发，内地在自主可控方面，这几年才刚开始，国家批准了专项研发费用来进行重要软硬件的研究，以此给图书馆温湿度控制系统的研究带来新鲜血液。国产图书馆温湿度控制系统在内部软硬件层面，用到的一些重点元件需要进口，另外集成开发环境选用的也是国外产品，国内在自主可控方面还需要继续保持研发斗志，从而可以攻克各项核心问题。
本文主要研究内容
上文已经对图书馆温湿度控制系统的发展背景和发展现状进行了介绍，通过对图书馆温湿度控制系统的国内外多种优秀设计成果资料的调研可以知道，当今市场是早已有大量优秀的图书馆温湿度控制系统产品，本论文将对市面上一些高端产品所具有的优势和优点进行学习，而且将它植入到此图书馆温湿度控制系统中来应用，本课题将在此基础上，研发设计硬件电路和软件程序，采用宏晶公司的STC89C51单片机来担任微处理器控制器，结合大量高性价比器件，设计一款高性能的图书馆温湿度控制系统，实现各项初期功能需求。
方案设计及元器件选择
图书馆温湿度控制系统的方案设计
为了可以达到每一项预期指标功能，本课题需要确立一款优秀的设计方法，通过对大量资料进行查阅可以知道，方案的成熟度将直接影响系统最终的性能指标，为此本课题经过多次修改和优化，最终确定了下图所示的系统框架结构，以宏晶公司的STC89C51单片机作为控制核心，结合高性能器件，设计各个电路功能模块，以此实现每一个预期实现功能，随后需要对每一个部分进行介绍：

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