摘 要本次毕业设计设计了一种智能型的图书馆温湿度控制系统，选用了具有强大控制性能的STC89C51单片机来作为该系统的主控部分，在微处理器的灵活驱动作用下，使这款图书馆温湿度控制系统实现了对图书馆环境中的温度和湿度两种环境参数进行快速持续检测等目标。本次毕业设计选用了较为科学的设计方法，通过系统分割的方法将完整的系统电路分割为STC89C51单片机最小系统部分、LCD1602液晶屏电路、温湿度检测电路、报警信号生成电路、HC-05蓝牙通信电路和继电器驱动电路等，将每一个模块电路的接口进行引出而且根据连接关系进行对接，最终实现这款系统的硬件框架。本课题经过了对这款图书馆温湿度控制系统的多次验证和改进，最终实现了一款高端的电子系统，适合推向市面进行大范围推广，能够卓有成效的降低相关产品的研发成本。
目录
一、 引言 3
（一） 图书馆温湿度控制系统的发展背景 3
（二） 图书馆温湿度控制系统的国内外发展现状 3
（三） 本文主要研究内容 3
二、 方案设计及元器件选择 5
（一） 图书馆温湿度控制系统的方案设计 5
（二） STC89C51单片机简介 5
（三） LCD1602点阵屏幕简介 6
（四） DHT11温湿度测量器简介 6
（五） 有源蜂鸣器简介 6
（六） HC05主从一体蓝牙模块简介 7
三、 系统硬件设计 8
（一） 最小系统电路设计 8
（二） LCD1602显示电路设计 9
（三） 温湿度检测电路设计 9
（四） 报警信号生成电路设计 10
（五） 蓝牙无线通信电路设计 10
（六） 除湿器驱动电路设计 11
四、 系统软件设计 12
（一） 图书馆温湿度控制系统的主程序流程设计 12
（二） 显示屏驱动子程序设计 13
（三） 温湿度检测子程序设计 14
（四） 参数异常报警流程设计 15
（五） 蓝牙驱动子程序流程设计 15
（六） 除湿器驱动子程序流程设计 16
五、 实物图
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的安装与调试 17
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 26
引言
图书馆温湿度控制系统的发展背景
本毕业设计以图书馆温湿度控制系统作为研究目标，提出了“图书馆温湿度控制系统设计”的课题，通过多个不同层面的设计，将使得最终设计结果契合各项预期指标，较早的图书馆温湿度控制系统很多是以可编程控制器和现场可编程门阵列器件担任主控核心，尤其是PLC作为关键的图书馆温湿度控制系统广泛分布在工业领域，这是因为可编程控制器的设计实力较早，而且在工业领域可编程控制器是很好的选择，而在民用领域，由于微处理器等新式主控芯片的出现较晚，所以人们对于它的认识也比较晚。而由可编程控制器作为主控的图书馆温湿度控制系统设计经费较高，主要是因为在可编程控制器这种类型的控制器需要考虑抗干扰手段，因此它的造价非常高，这样就带来了图书馆温湿度控制系统昂贵的成本。通过对国内外资料的详细查阅可以清楚的知道，在图书馆温湿度控制系统的发展道路上，多种不同学科的专业技术对图书馆温湿度控制系统起到了积极的促进作用，与此同时图书馆温湿度控制系统的发展也在不断地对这一些学科技术提出新的要求，双方之间起到了相辅相成的作用，随着工业革命的推动，促使设计者将眼光不断的聚集到半导体技术、传感器设计技术、编程技术和控制器技术等新兴领域，历史的发展也在不断验证最早一批科学家的独具慧眼，未来必将是电子技术占领工业领域，在这种背景条件下，图书馆温湿度控制系统的发展得到了积极的促进作用，在不同的历史阶段，技术人员总是不断地尝试用最新技术来实现更高端的图书馆温湿度控制系统。
图书馆温湿度控制系统的国内外发展现状
现如今国内外都花了很多精力来对新型图书馆温湿度控制系统进行研发，大部分研发厂家开始全面使用以ARM内核作为核心的微型控制器来作为图书馆温湿度控制系统的主控核心，由于这极大的保证了图书馆温湿度控制系统最后展现给使用者的高级体验，对于大量数据的计算能力是确保图书馆温湿度控制系统工作性能的关键，现如今国际上已经有很多家研发单位能够研发出具有高端性能的图书馆温湿度控制系统，一些研发机构为了尽快掌握这些核心技术，不得不投入更多的精力来进行攻坚克难，随着高性能微处理器在控制系统中的广泛使用，越来越多的设计者青睐于使用这一些代表着最高技术水平的芯片来研发新型图书馆温湿度控制系统，并且这也是图书馆温湿度控制系统未来的发展趋向，因为传统的图书馆温湿度控制系统已在市面上流通很长时间，迫切需要进行一次更新换代。
本文主要研究内容
经过了对这款图书馆温湿度控制系统预期设计目标的仔细琢磨，为了完美的完成各个性能，一定要将各个性能对应的设计内容进行确立，才能够在下文中进行相应的设计，考虑到这种系统的性能指标较高，本论文使用了具备八位数据处理性能的STC89C51单片机来作为主控，在该款主控芯片的控制下，实现各功能电路的工作，而且进行下列内容的设计：
1、实现STC89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、配置DHT11温湿度检测电路，实现对周围环境温湿度的采集，采集结果自动转换为数字信号；
3、配置报警信号输出电路，以有源蜂鸣器作为核心元器件，通过MOSFET管的功率放大，使得STC89C51单片机能够实现对报警信号的输出控制；
4、设计继电器及其驱动电路，通过功率MOSFET对单片机控制信号的功率放大，实现STC89C51单片机GPIO管脚对后级大功率器件的启闭控制；
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
本次毕业设计由于要实现这种类型的图书馆温湿度控制系统的所有功能，为了使性能指标发挥更大的作用，此设计了一款较为合适的系统方案，使用STC89C51单片机来作为主控单元，系统内部结构框图如图1所示，各个电路模块将在STC89C51单片机最小系统电路的控制下完成工作，STC89C51单片机的作用是执行用户代码，通过各个GPIO引脚实现对外部电路的驱动控制。对于图书馆各个房间内的数据采集是通过图中的温湿度传感器部分来实现，这一部分使用了DHT11型的温湿度传感器，它能够将较高精度和准确度的温湿度参数通过数字信号送入单片机进行处理使用。在从NAHU调控功能上将使用到继电器启闭除湿器来进行。在温湿度参数出现异常时则通过蜂鸣式报警模块来实现报警信号的输出，液晶屏的主要作用是对温湿度参数进行高清晰度显示。在对数据的无线发射功能上，本课题将通过HC05蓝牙通信模块进行这个功能的设计，STC89C51将通过构建UART接口对其进行驱动，来实现图书馆房间内数据的无线收发。

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