测试技术课程设计--衣橱自动除湿系统设计

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1、 学院学院： 机械与电子信息学院机械与电子信息学院 一一研究背景研究背景 武汉生活过的每一个人也许映象最深的莫过于武汉的天气，夏天 的闷热让人难耐，整个空气的湿度很高，在这样一个高湿度的空气下 放在衣橱里的衣服极易发霉，尤其是学生，有时候比较懒不去晒，或 者是在放长假回来，打开衣橱闻到就是一股股浓浓的霉味！尤其有时 经常下雨，有时甚至会连续几天都是阴雨绵绵的天气，而这时由于衣 柜里面的空气不流通加之空气的湿度很大，衣服往往会发霉并有异 味。发霉的衣服穿上不仅会影响我们身体的健康， 同时霉味影响整个 屋子的气味！我们小组经过讨论，并对方案经过优化最终确定一个最 佳方案。我们决定做一个衣柜干燥机，

2、它主要是由一个湿度传感器， 单片机和除湿机结合而成。 二二工作原理工作原理 1.湿度传感器原理湿度传感器原理 湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、 电容 式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜， 当空 气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变 化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的， 常用的高分子材料有 聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿 敏电容的介电常数发生变化， 使其电容量也发生变化，其电容变化量 与相对湿度成正比。 我们打算采用电阻式氯化锂湿度计 ，并采用壁挂式的安装方式 安

3、装在衣柜内，用于测量衣柜内湿度。 电阻式氯化锂湿度计电阻式氯化锂湿度计 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准 局的 F.W.Dunmore 研制出来的。 这种元件具有较高的精度， 同时结构 简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。 单个元件的有效感湿范围一般在 20%RH 以内。例如 0.05%的浓度对 应的感湿范围约为（80100）%RH ，0.2%的浓度对应范围是（60 80）%RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓 度的元件组合在一起使用。 可用于全量程测量的湿度计组合的元件数 一般为

4、5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15 100）%RH。 2 抽湿机工作原理抽湿机工作原理 3、整个系统的工作原理、整个系统的工作原理 湿度传感器检测到衣柜内的湿度超过设定范围时， 通过单 片机启动除湿机，除湿机开始工作，将衣柜内的水蒸气抽出。 当湿度达到设定值时，自动切断电源，除湿机停止工作，这样 就能保证衣柜内的湿度在允许的范围内， 使衣柜内的空气保持 干燥，从而使衣物干燥。 除湿机 因为目前市场上的除湿机都是针对室内的湿度设计的装 置，所以体积都普遍偏大，不方便衣物的干燥，为此我们要设 计个小型的衣橱自动除湿机。 4、湿度值的设定湿度值的设定 通过查阅相关资料我们确定了一

5、个衣服在相应湿度下的最 易发霉的限值，这个值设定为 40%RH.依据选的相应湿敏传感器 的参数，计算出其输出的相应电压 （2.11.8）（90%75%）(1.8)/(40%25%) 解得=1.9 将模拟信号经 AD 转换可得在单片机相应位的十六进制数位 UO=UR2 N(d n-12 n-1+d n-22 n-2+d 02 0) 将 U0=1.9 带入解得 相应单片机中的十六进制数为 61H. 三、三、 系统的基本设计系统的基本设计 通过以上背景的叙述，我们构思的整个系统由三大部分组成分别 是：信号采集和处理模块、控制模块、除湿模块。 下图是整个系统的电路图 1 1、 信号采集处理模块信号采集

6、处理模块 信号采集模块主要是用来感应衣橱内的相对湿度，然后将其 转化为电信号通过放大传送到 AD 转换器将模拟信号在转化为 数字然后再将其送进 51 单片机。 传感器的选取 ：根据我们测量的范围 3050%RH、测量精 度、整个测量环境的温度 1535 摄氏度，以及经济成本。综合 以上几个因素我们选取如下一款湿敏传感器 湿度模块（MHR1B1） 产品简介产品简介 湿度模块 MHR1B1 MHR1B1 是宁波江北君荣电子科技有限公司自主研发生产的采用金膜湿敏电 阻的电压输出模块，灵敏度高，互换性好，已大批量替代日本神荣 RHU222， RHU223。价格低廉，是空调、除湿机、加湿机等理想的温湿度测量产品。 电气参数 （1）供电电压（Vin）：DC5V5 （2）消耗电流：约 1.6mA（MAX3mA） （3）使用温度范围：050 （4）使用湿度范围：95RH 以下（非凝露） （5）湿度检测范围：2590RH （6）保存温度范围：070 （7）保存