基于STC单片机的雾佳宝控制箱设计

于蓉

摘要

喷雾降温主要的功能就是降低周围环境温度，除此之外，还可增加周围空间湿度达到防尘压尘、净化空气的目的，如果在水中加入消毒剂或香精则可以同时用于喷洒药液、环境消毒、消除异味等。本文介绍了以新型STC15F2K60S2单片机为控制核心，设计的气雾降温加湿系统——雾佳宝，介绍它的基本构建和原理、硬件设计和软件设计。本设计以低成本、实用性为出发点，具有功耗低、体积小、模块化、稳定性强、操作安装简易等特点。

【关键词】STC15单片机 温湿度变送器 雾佳宝 加湿 降温

喷雾降温在降温领域，最早缘于国外，成熟于美国、西班牙、日本世博会，现成为国际上较流行的室外降温方法。国内在降温领域的应用从90年代开始尝试，积累了较好的应用经验，并大规模应用于上海世博会及其它区域，效果明显。

喷雾降温方法采用以水为原料的纯物理方式，以蒸发吸热原理吸收环境热量，降温过程中不产生有害物质，不对环境二次污染，降温效果迅速，人体舒适度好。降温终端将粒径3-10μm的水雾颗粒由特制的高压喷嘴喷出，在空气中扩散，扩散过程中不断被蒸发，并吸收该区域大量热能，达到降温目的。所以整个降温区域不但降温迅速，而且含有大量负离子，同时增加区域湿度，可调节到最佳人体舒适度。

为核心的雾佳宝控制箱设计，该气雾降温加湿系统，可有效对房舍内进行降温，加湿，除尘，湿度精准度为±5%，保证距离200米内能正常感应和准确表达，元器件保证使用寿命在3年以上。

1 总体方案设计

如图1所示。

2 工作原理

2.1 温度条件

（1）开机后仪器进入待机状态，只有当实时温度高于设定温度上限时，方能按照湿度判定条件工作

（2）仪器在工作过程中，当检测到温度低于设定温度下限时，自动停止工作，只有当实时温度高于设定温度上限时，方能重新按照湿度判定条件工作

2.2 工作过程

（1）当湿度感应器检测到的湿度低于湿度下限时，并且温度条件符合要求，系统自动给出动作信号，水阀和气阀动作，水路与气路指示灯亮，雾佳宝开始工作，工作时间倒计时开始，倒计时结束后停止輸出，间隔时间倒计时，间隔时间倒计时结束后，湿度还低于湿度下限时，雾佳宝重新开始工作，重复刚才的循环。

（2）当湿度慢慢升到湿度上限时，控制器自动发出信号，首先关闭水阀，水路指示灯灭，然后延时15S后关闭气阀，气路指示灯灭。在工作过程中，当前温度低于温度下限时，或者雾佳宝工作时间倒计时结束进入间隔时间时，控制器自动发出信号，首先关闭水阀，水路指示灯灭，然后延时15S后关闭气阀，气路指示灯灭。

3 硬件原理分析

系统总体结构和模块外部设计。

以微芯STC15F2K60S2单片机为核心，以温湿度变送器为主要传感器为主要采样传感器。

整个系统有一个显示板和一个控制板组成。

3.1 控制板

单片机U2为STC15F2K60S2。C2，C5为单片机供电电源的滤波电容。U1，r1，c3，c4组成参考电压2.5V，作为AD采样电路的基准。J2为连接控制板的连接线。

JP2为24V电源输入信号。temp为温度采样信号，HUMI为湿度采样信号。连接湿度传感器。

3.2 显示板

由LEDGI，LEDG2，LEDG3为三组二位数码管。LED1，LED2，LED3为三个发光二极管。8550三极管控制数码管的位选。K1，K2，K3，K4，K5，K6为六个按键，对应电阻为上拉电阻，电容为滤波电容。

4 程序结构

在整个设计过程中采用使用模块化的思想，系统的软件结构高度模块化。

主程序主要完成对系统各模块的初始化和对各模块的扫描，其流程图如图2。

5 结束语

以STC15F2K60S2单片机为控制核心，以温湿度变送器为主要传感器。对所采集的数据进行计算分析，得到各种监测指标参数，并根据这些监测指标考虑是否降温，加湿。该气雾降温加湿系统，可有效对房舍内进行降温，加湿，除尘，并可用于带畜消毒和药物防治等多种功能。实践证明，该电路运行可靠、通用性强、成本低廉，具有很好的实际应用价值。

参考文献

[1]丁向荣.单片微机原理与接口技术——基于STC15系列单片机[M].北京：电子工业出版社，2012（08）.

[2]宏晶科技.STC15F2K60S2系列单片机器件手册[OL].