博物馆展柜内的文物在保存过程中会受到许多环境因素的影响,其中,最为关键的一个因素就是湿度,湿度过高或过低均会影响文物特性甚至损坏文物,因此,研究展柜微环境湿度测控系统是十分必要的。本文研究并设计出了一套文物智能展柜微环境免加水湿度测控系统,应用于博物馆独立展柜内,为展柜中的文物营造适宜的湿度环境。该系统可以实时检测和控制展柜微环境的湿度,达到标准要求的测量和控制精度,同时,系统还具备免加水调控功能,可以从空气中收集水分,无需人为补水。本文主要从系统结构设计和功能设计两大方面对系统进行详细的阐述。系统结构包括水位控制结构、湿度控制结构和水箱结构三个部分。在设计结构时,本文首先选择出系统的主要控制元件,然后根据控制元件的形态初步绘制结构模型,之后使用FLUENT流体仿真软件对模型进行分析,依据分析结果调整模型,最终获得了优化的结构。系统功能基于STM32F103ZET6微处理器进行设计,包含硬件设计和软件设计两部分。硬件部分完成了电源模块、STM32最小系统、传感器采集模块、驱动控制模块以及无线通讯模块等电路设计;软件部分完成了温湿度测量、湿度控制、水位控制、无线通讯、人机交互、掉电存储等功能的程序设计。搭建系统实验平台,由实验结果得出结论:系统的湿度测量精度为±1%RH,在(20±2)℃,(50%±5%)RH的环境条件下,湿度控制范围为30%~84%RH,湿度控制精度为±1.5%RH。因此,系统可以实现精确测量并控制展柜微环境内的湿度;同时,在温度为(20±2)℃的条件下,系统可以在湿度为30%RH及以上的空气中收集水分,满足自身需求,实现免加水功能。