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基于单片机的风扇控制器设计

基于单片机的风扇控制器设计
基于单片机的风扇控制器设计

基于单片机的风扇控制器设计

序言

自然风是指自然界里的天然阵风,风量时大时小,给人以舒适感觉。在生活中,我们可以感受自然风给我们带来的清爽,也可以享受空调带来的阵阵凉意。

风扇虽然在一定程度上给人们的生活带来了便捷,而电风扇的风量则不同,它是固定不变的,虽然配以摇头装置,仍不能达到自然风的效果。长时间吹固定不变的风量,不但会感到不舒服,而且对人的健康也不利,随着变频空调的发明,我们设想能否设计一种风扇,其工作效果可以象变频空调一样,象自然风一样,来解决经济条件还没有能接受空调或在一些不适合使用空调的地方的人们生活矛盾。

解决的方法是给电风扇安装一个摸拟自然风控制器,有了它可使电风扇发出变化的风量,好像自然界里的天然阵风,这种模拟自然风对老人和小孩尤为适宜,同时设计的风扇具备多档定时功能,也使其适合夜间睡眠使用。

该设计控制器期望能达到长期可靠运行,风扇速度可调节并不少于8档,能实现定时关机。风扇能模拟自然风,其转速能由快到慢,再由慢到快反复循环。

在本次设计,制作,调试过程中得到了李月红老师的大力支持,指导和帮助。特此表示感谢!

××××× 2007.5.28

第1章智能化风扇控制器硬件设计

1.1智能化风扇控制器系统设计方案及简介

方案一:采用数字电路控制。其原理方框图如图1-1所示。采用数字集成电路通过对脉冲振荡器的调节和脉冲计数实现定时关机。电路可由可控式振荡器、脉冲计数与分频器、脉冲译码与分配器与晶闸管触发电路。但是不能随意控制档速,而且硬件的连接有些复杂。不够实用。

图1-1数字电路控制方案

方案二:采用单片机控制。利用单片机丰富的I/O端口,及其控制的灵活性,采用数模转换实现基本的调速功能、还有时钟显示功能。其原理如图1-2所示。

通过比较以上两种方案,单片机有较大的活动空间,既能实现所要求的功能,又能在很大的程度上扩展功能,而且可以方便的对系统进行升级,所以我们采用后一种方案[1]。

图1-2单片机控制方案

1.2 单片机外围电路设计

1.2.1 AT89C51简介

AT89C51是AT89C52是美国ATMEE公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEE公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合,可灵活应用于各种控制领域[2]。

(1)特性概述:

工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C52 可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

(2).主要性能参数:

·与 MCS-51产品指令和引脚完全兼容

·4k 字节可重擦写Flash 闪速存储器 ·1000次擦写周期 ·全静态操作:0Hz-24MHz ·三级加密程序存储器

·126 *8字节内部RAM ·32个可编程I/0口线

·2个16位定时/计数器 ·6个中断源

·可以编程串行UART 通道 ?低功耗空闲和掉电模式 (3)引脚功能说明:

V CC :电源电压 GND :地

P0:P0口是一组8位漏级开路型双向I/O 口, 也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每

位能吸收电流的方式驱动8个TTL 逻辑门电路,对 图1-3 89C52管脚图 端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash 编程时,P0口接受指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。

P1:P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O 口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(I IL ),与AT89S51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX )见下表(表1-1)Flash 编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。

表1-1 P1.0 P1.1特殊功能

P3:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电)。P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能。见流(I

IL

下表(表1-2)

RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

ALE/PROG:当访问外部程序存储器和数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节,一般情况下,ALE仍以时钟震荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8EH单元的D0位置位,可禁止ALE的操作。该位置位后,只有一条MOVC 和MOVX指令才能将ALE激活。此外,该引脚会被微弱拉高,单片机型外部程序时,应设置ALE禁止位无效。

表1-2 P3口特殊功能

PSEN:程序存储允许(PSEN)外部程序存储器的读选通信号,当AT89C52有外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两个PSEN有效,即输出两个脉冲。在此期间,当访问外部数据存储器时,将跳过两个PSEN信号。

EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH)端必须保持低电平(接地)。需要注意的是:如果加密位LB1被编程,复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平(接VCC端),CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp,当然这必须是该器件使用是12V的编程电压Vpp[3]。

1.2.2单片机电路设计

在本模块中单片机基本工作电路有4种电路:

电源电路、控制电路、晶振电路、EA引脚电路,单片机基本模块[4]如图1-4所示。

图1-4单片机模块电路

1.电源电路

主电源引脚:

40引脚VCC:接+5V电源正端。

20引脚VSS: 接+5V电源地端。

2.控制电路

开关引脚P3.4 P3.5口:控制风扇风俗,高电平有效。

3.晶振电路

AT89C52单片机片内含有一个高增益的反相放大器,通过X1,X2外接作为反馈元件的晶体后便成为自激振荡器,如图1-5所示:

X1:振荡器反向放大器的及内部时钟发生器的输入端。

X2:振荡器方向放大器的输出端。

图1-5晶振电路

4. EA引脚电路

EA引脚功能为内外程序存储器选择,其引脚连接如图1-7所示:

EA为高电平时,单片机访问内部程序存储器,但在PC值超过0FFFH时,将自动向执行外部程序存储器内的程序。

EA为低电平时,单片机则只访问外部程序存储器,而不管它是否有内部程序存储器。所以在我们这个系统中,EA接+5V高电平。

图1-6 EA引角图

1.3显示电路设计

1.3.1数码管应用设计

1.数码管简介

设计选用七段发光二极管(LED)数码管,LED数码管是目前最常用的数字显示器,图1-9(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路,(c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。

一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降,随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别,通常约为2~2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。LED

数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。

图1-8 74HC245管脚图

(a) 共阴连接(“1”电平驱动)(b) 共阳连接(“0”电平驱动)

(c) 符号及引脚功能

图1-9 LED数码管

2. 扫描方式

动态扫描:单片机P0口是段码,低电平有效。P2口是位码,高电平有效。各个数码管的段码都是P0口的输出,即各个数码管输入的段码都是一样的, 为了使其分别显示不同的数字, 可采用动态显示的方式,即先只让最低位显示所要数据,经过一段延时,再让次低位显示次低位数据,如此类推。由视觉暂留,只要我们的延时时间足够短,就能够使得数码的显示看起来非常的稳定清楚。因为动态扫描利用了人眼的视觉暂留效果,周期动态的扫描,一个端口可以挂几个数码管,节省端口资源。

静态扫描:静态扫描一个端口只挂一个数码管,每个端口都需要8位的段位驱动显示段码。静态扫描相对于动态扫描有一定的局限性,多用于个数较少的数码管显示。

设计采用动态扫描方式,用单片机 P0口作为数码管段位控制;P2口通过译码器选通数码管[5]。

这里为了能使数码管正常工作如图1-10所示接了上拉电阻,使得有足够的电流使数码管工作!

图1-10数码管图

1.4数模转换电路设计

DAC0808为8位D/A转换器件。当输入数据全为0时,其输出电压接近零;当输入数据全为1时,其输出电压最高,电压值由基准电压VREF决定。待用的基准电压为15V,而输入数据在00H-FFH之间变化,即D/A输出的电压有256种。由此计算出电源精度为15V/256=0.05859约为0.06V。若要输出6V的直流电压,则输入数据=6/0.06=100,转换成十六进制为64H。只要输出6V的直流电压,则输出数据6V的电压。该电压经过预防TL082去推动LM317,有LM317出处余姚的电压值实现了数控调节电压。(DAC0808芯片如图1-11所示)

图1-11DAC0808芯片图

1.4.1运放电路介绍

TL082是一个输入宽带高速运算放大器能放大来自DAC0808的电压。(内部结构图及个引脚图如图1-12所示)

图1-12TL082内部结构图及引脚图

1.4.2稳压部分介绍

LM317是个稳压块起到稳定来自TL082的电压。稳定的出处到用电器。实物图如图1-13所示!

图1-13LM317实物图

第2章智能风扇控制器软件的设计

2.1软件总体设计方案流程图

该系统软件主要由中断模块、主程序模块、时间处理模块和电压模块。

2.1.1主程序模块

如图1-14所示。

图1-14主程序模块流程

2.1.2中断模块程序框图

如图1-15所示。

图1-15中断子程序模块

它是控制风扇转速的,具体流程图见图1-16

图1-16电压子程序流程

如见图1-17

图1-17 时间处理子程序流程

第3章仿真软件MedWin

3.1仿真软件介绍

MedWin是万利电子有限公司Insight系列仿真开发系统的高性能集成开发环境。集编辑、编译/汇编、在线及模拟调试为一体,VC风格的用户界面,内嵌自主版权的宏汇编器和连接器,并完全支持Franklin/Keil C扩展OMF格式文件,支持所有变量类型及表达式,配合Insight系列仿真器,是开发80C51系列单片机的理想开发工具。

MedWin仿真软件不仅支持A51汇编语言,而且与Keil配合使用可以对C51进行仿真。系统默认C编译器为C51.EXE,连接器为BL51.EXE或L51.EXE,INC 文件指向与BIN目录相同层的INC目录,LIB文件指向与BIN目录相同层的LIB 目录[10]。

3.2仿真的步骤

第一步:关闭当前项目文件

命令:[项目管理/ 关闭当前项目]

不使用MedWin 集成开发环境项目管理方式开发应用程序,用户必须关闭已经打开的项目,此时MedWin 集成开发环境关闭界面上所有的窗口。因为当打开项目文件后,MedWin 集成开发环境默认所有编译/ 汇编、产生代码的过程都是对项目或项目所包含的文件进行的。

第二步:在文件菜单下打开应用程序

命令:[文件| 新建] 或 [文件| 打开]

1. 点击[文件|新建],输入文件名和扩展名,新建文件

2. 点击[文件|打开],选择文件捡取框中的文件将其打开。

第三步:编译/汇编

命令:[项目管理|编译/汇编]

MedWin 集成开发环境根据文件的扩展名,自动对当前激活的文件选择调用外部编译器或汇编器:

1. 如果当前文件的扩展名为ASM 或系统定义的扩展名,编译/ 汇编命令调用外部汇编命令对当前文件汇编

2. 如果当前文件的扩展名为C 或系统定义的扩展名,编译/ 汇编命令调用外部C 编译命令对当前文件编译执行[项目管理| 编译/ 汇编]命令后产生的结果显示在消息框中。

第四步:错误信息关联

MedWin集成开发环境调用外部命令编译/汇编后产生的结果,显示在消息窗口中,消息窗口可由热键Ctrl+9 激活。当编译/ 汇编发生错误时,消息窗口中的错误信息自动与源文件关联,提示出错的位置。在消息窗口中错误提示处双击鼠标左键或键入回车,可将错误信息与源文件的错误位置关联:

1. 如果编译/ 汇编没有错误,可进入第五步操作

2. 如果编译/ 汇编出现错误,在修改源文件后重复进行第三步操作

第五步:产生代码并装入仿真器调试

命令:[项目管理| 产生代码] 或[项目管理| 产生代码并装入]。

产生代码或产生代码并装入命令对经过编译/汇编无误后产生的OBJ文件进行连接产生用于下载的代码。此命令自动地对修改过的源程序进行编译或汇编,对没有修改过的程序将越过编译或汇编过程,然后连接所有的OBJ,LIB 文件,再装载代码到仿真器,完成调试程序所需的准备工作。装载完成后,出现“Loading program“ (项目名)字样。

第六步:产生代码并装入仿真器

命令:[项目管理| 产生代码并装入]

命令:[项目管理| 重新产生全部代码]

产生代码或产生代码并装入命令,对经过编译/汇编无误后产生的OBJ文件进行连接,产生用于下载的代码。此命令对修改过的源程序自动进行编译或汇编,否则将越过编译或汇编过程进行连接,并装载代码到仿真器,完成调试文件所需的准备工作。

1. 使用产生代码命令,项目管理器会自动判别文件是否需要重新编译/ 汇编,提高调试效率。

2. 使用产生代码并装入命令,项目管理器会自动判别文件是否需要重新编译/ 汇编,并将产生的代码下载到仿真器,提供调试运行使用重新产生全部代码命令,项目管理器会对所有文件重新编译/ 汇编,并将产生的代码下载到仿真器,提供调试运行。

第4章运行与调试

单片机应用系统样机组装好以后,便可进入系统的在线(联仿真器)调试,其主要任务是排除样机硬件故障,并完善其硬件结构,试运行所设计的程序,排除程序错误,优化程序结构,使系统达到期望的功能,进而固化软件,使其产品化。

4.1 调试前的准备

1.所需测试设备和测试仪表

直流稳压电源一台

MedWin仿真机一台

电脑一台

万用表一个

2.准备所需的技术文件电路原理图,和相关技术文件。了解被测设备的基本工作原理,主要技术指标。电路安装完毕,首先直观检查电路各部分接线是否正确,检查电路元件焊接是否正确,有无虚焊的现象。注意元件的位置,管子型号,管脚是否接对。认为一切正确后,可进行调试[11]。

4.2系统的调试

4.2.1 硬件调试

单片机应用系统的硬件和软件调试使交叉进行的,但通常是先排除样机中明显的硬件故障,尤其是电源故障,才能安全地和仿真器连接,进行综合调试。

1.常见的硬件故障

(1)逻辑错误

样机硬件的逻辑错误是由于设计错误和加工过程中的工艺性能所造成的。这类错误包括时序不匹配、错误、开路、相位错。其中由于印制版质量不好所造成

的开路和短路是最常见的。

(2)元器件失效

元器件失效的原因有两个方面:一是器件本身已损坏或性能差,诸如器件型号选择不当、电气性能达不到要求等;二是由于组装错误造成的元件失效,诸如电容、二极管、三极管的极性安装错误或集成块安装方向错误等。

(3)电源故障

若样机中存在电源故障,则加电后将造成元器件损坏,因此电源必须单独调试好以后才加到系统的各个部件中。电源的故障包括:电压值不符合设计要求,电源引出线和插座不对应,各档电源之间的短路,变压器功率不足,内阻大,负载能力差等[12]。

2.硬件调试方法

在样机加电之前,首先用万用表等工具,根据硬件电器原理图和装配图仔细检查线路的正确性。应特别注意电源的走线,防止电源之间的短路和极性错误,是否存在相互间的短路或与其他信号线的短路。

第二步是加电后检查各插件上引脚的电位,仔细测量各点电位是否正常,尤其应注意单片机插座上的各点电位,若有高压,联机时会烧坏仿真机。

第三步是在不加电情况下,除单片机以外,插上所有的元器件,最后用仿真机连接,为联机调试做准备。

4.2.2软件调试

1.常见的软件错误

(1) 程序失效

错误的现象是当以断点或连续方式运行时,目标系统没有按规定的功能进行操作或什么结果也没有,这是由于程序转移到意外之处或在某处死循环所造成的。这类错误的原因有:程序中转移地址计算错误、堆栈溢出工作寄存器冲突等。在采用实时多任务操作系统时,错误可能在操作系统中,没有完成正确的任务调度操作,也可能在高优先级任务程序中,该任务不释放处理机,使CPU在该任务中死循环。

(2)中断错误

这种错误是CPU循环地响应某一个中断,使CPU不能正常地执行或其它的中断服务程序。这种错误大多数发生在外部中断中.若外部中断一电平触发方式请求中断,当中断服务程序没有有效清除外部中断源。

(3)输入/出错误

这类错误包括输入/出操作操作杂乱无章或更本不动作,错误的原因有:输入/输出程序没有和I/O硬件协调好;时间上没有同步;硬件中还存在故障。

2.软件调试方法:

软件调试与所选用的软件结构设计技术有关。如果采用实时多任务操作系统,一般是逐个任务进行调试。在调试某一个任务时,同时也调试相关的子程序、中断服务程序和一些操作系统的程序。若采用模块程序设计技术,则逐个模块(子程序、中断程序、I/O程序等)调试以后,再联系成一个大的程序。然后进行系统程序综合调试。

本次软件调试过程采用由点带面的方法进行,先对各个子程序进行一个一个的调试,逐步磨合,在完成了各个模块的调试后,对系统进行了总的调试。综合调试一般采用全速断点运行方式,主要是为了排除系统中的遗留错误以提高系统的动态性和精度。在综合调试最后阶段,应使用目标系统的晶振频率工作,使系统全速运行目标程序,实现了预定功能的技术指标后,便可将软件固化,然后在运行固化程序的目标程序,成功后即可脱机工作。

总程序的调试过程中我们对各个子程序进行了设断点的方法对它们的工作情况进行测试,防止子程序之间的相互冲突。对于出现问题的子程序用单步执行的方法,同时观察内存区域,判断各个寄存器的工作情况,来发现错误。

4.3调试过程中遇到的问题及其解决方法

在硬件和程序的调试过程中,遇到了许许多多的问题。这些问题有的是由于自己的粗心造成的,有的是因为自己的基础知识不扎实造成的。许多方面凑在一起,酿成了一个个的问题。

1.单片机的P0口驱动共阴数码管,数码管不能正常工作,这是因为P0口内部没有上拉电阻的原因。一定要接限流电阻,电阻的大小为200-300欧姆左右。

2.在焊接好电路板以后,接上220V的交流市电,发现电源指示灯无显示,经

智能电风扇控制器设计单片机课程设计

智能电风扇控制器设计单片机课程设计

智能电风扇控制器设计 单片机课程设计 设计题目:智能电风扇控制器设计

neuq 目录 序言 一、设计实验条件及任务 (2) 1.1、设计实验条件 1.2、设计任务 (2) 二、小直流电机调速控制系统的总体方案设计 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 2.2、芯片选择 (3) 2.3、DAC0832芯片的主要性能指标 (3) 2.4、数字温度传感器DS18B20 (3) 三、系统硬件电路设计 (4) 3.1、AT89C52单片机最小系统 (5) 3.2、DAC0832与AT89C52单片机接口电路设计 (6) 3.3、显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 (7) 3.4、显示电路与AT89C52单片机电路设计 (8) 四、系统软件流程设计 (7) 五、调试与测试结果分析 (8) 5.1、实验系统连线图 (8) 5.2、程序调试................................................,. (8) 5.3、实验结果分析 (8) 六、程序设计总结 (10) 七、参考文献............................................ (11) 附录 (12) 1、源程序代码 (12) 2、程序原理图 (23)

序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题,使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化,使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计,该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机,温度传感器ds18b20,数模转换DAC0809 电路,电机驱动和数码管显示电路,系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换,在自动工作模式下,系统能够能够根据环境温度实现自动调速;可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时,使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用,本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制,输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节,并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。 巩固所学单片知识,熟悉试验箱的相关功能,熟练掌握Proteus仿真软件,培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下: ①系统手动模式及自动模式工作状态切换。

家用电风扇控制器

新余学院 毕业设计 课题: 家用风扇控制器设计姓名:夏喜 学号:1101030139 同组姓名:孟杭 专业班级:11机制专1 指导教师:李耐根 设计时间:2013-9-22

目录 一、设计目标 (2) 二、设计要求 (2) 三、总体设计 (2) 四、硬件设计 (2) 五、软件设计 (3) 六、程序清单 (9) 七、调试结果 (17) 八、心得体会 (17) 九、参考文献 (18)

模拟家用风扇控制器的设计 一、设计目标 设计并制作一个模拟家用风扇控制器。 二、设计要求 1、控制器面板为:按钮三个,分别为风速、类型和停止,LED指示灯六个,指示风速强、中、弱,类型为睡眠、自然和正常。 2、电扇处于停转状态时:所有指示灯不亮,只有按下“风速”键时,才会响应,进入起始工作状态;电扇在任何状态,只要按停止键,则进入停转状态。 3、处于工作状态时有: (1) 初始状态为:风速-“弱”,类型-“正常”; (2) 按“风速”键,其状态由“弱”→“中”→“强”→“弱”……往复循环改变,每按一下按键改变一次; (3) 按“类型”键,其状态由“正常”→“睡眠”→“自然”→“正常”……往复循环改变; 4、风速:风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。 5、风速类型的不同选择分别为: (1) 正常电扇连续运转; (2) 自然电扇模拟自然风,即转4s,停8s; (3) 睡眠电扇慢转,产生轻柔的微风,运转 8s,停转8s; 6、按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。 三、总体设计 1.8253定时/计数器通道0定时控制步进速度,通道2和3定时电机的转停时间,8255的PA0控制步进电机的转停。 2.8255 的C口输出控制脉冲,经74452电路驱动电路。B口输出控制LED 显示风扇当前的状态。 四、硬件设计 由于本设计主要是用步进电机的控制来模拟家用风扇控制器,所以电路是在步进电机控制系统的电路作了一些修改。除利用了PC机本身资源外(如中断资

智能温控风扇开题报告

XXX本科毕业论文(设计)开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 (设计)题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文(设计)工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文(设计)进行地点 一、选题的背景与意义: 生活中,我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中,但空调普遍耗能太多,而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来,空调价格水平不断下降,越来越多的人开始使用空调,对电风扇行业是个不小的冲击,但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下,电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势,还是具有广阔的市场空间的,电风扇需要新型的技术功能,来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力,使之在技术含量上有所提高,且更加安全可靠,智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点:风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速,这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点,尤其是人们在熟睡时,不但浪费资源,还很容易使人感冒生病;传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音,特别是夜间影响人们的睡眠,而且定时范围有限,不能满足人们的需求。鉴于这些缺点,我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统,是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇,能很好的节约电能,同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用,如在工业生产中大型机械设备的散热系统,或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动,并能够根据温度的变化实现转速的自动调节,在现实生活中具非常广泛的用途,因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题:

智能风扇控制系统

数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计 题目:基于单片机的智能电风扇控制系统 专业:物联网运行与管理 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 成绩: 2014年12月

目录 第1节引言 (3) 1.1 智能电风扇控制系统概述 (3) 1.2 本设计任务和主要内容 (3) 第2节系统主要硬件电路设计 (5) 2.1 总体硬件设计 (5) 2.2 数字温度传感器模块设计 (5) 2.2.1 温度传感器模块的组成 (5) 2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6) 2.3 电机调速与控制模块设计 (7) 2.3.1 电机调速原理 (7) 2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8) 2.4 温度显示与控制模块设计 (9) 第3节系统软件设计 (10) 3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10) 3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15) 3.2.1 程序设计原理 (15) 3.2.2 主要程序 (16) 第4节结束语 (19) 参考文献 (20)

基于单片机的智能电风扇控制系统 数理与信息工程学院电子信息工程041班汪轲 指导教师:余水宝 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品,其实并非如此,市场人士称,家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场,近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因:一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能,可以快速有效地降低环境温度,但电风扇的风更温和,更加适合老人儿童和体质较弱的人使用;二是电风扇有价格优势,价格低廉而且相对省电,安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电,电机转速分为几个档位,通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的,亦即,每次风力改变,必然有人参与操作,这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统,是指将电风扇的电机转速作为被控制量,由单片机分析采集到的数字温度信号,再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心,通过温度传感器对环境温度进行数据采集,从而建立一个控制系统,使电风扇随温度的变化而自动变换档位,实现“温度高,风力大,温度低,风力弱”的性能。另外,通过键盘控制面板,用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度,当温度低于所设置温度时,电风扇将自动关闭,当高于此温度时电风扇又将重新启动。

智能电风扇控制系统设计【开题报告】

毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 智能电风扇控制系统设计 一、选题的背景和意义 近几年,我国电风扇市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励电风扇产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电风扇市场的关注越来越密切,这使得电风扇市场推广策略与营销渠道开发的发展研究需求增大。 随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展,工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代,智能化已经成为时代发展的需要。基于生产现场和日常生活的实际需要,研究和开发智能电风扇控制具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域,可提高劳动生产效率,改善劳动环境。 AT89S52单片机芯片制作的“电风扇定时开关电路”,允许用户随时通过按键开关自行输入设置新的定时时间参数,其范围可在1分钟(最短时间)至999分钟(最长时间)之间任意设置(步进为1分钟),这为用户根据使用的环境温度、自己身体条件、个人爱好等具体情况,适时进行调整设置,选用最合适的定时时间提供了方便。而且在整个定时状态下,电路具有允许用户随时自行选择使用“阵风”或“连续风”的控制功能。具有电路简单、制作容易、设置方便、使用灵活等优点。 本设计来源于在企业学习生活当中的深刻感受,天气开始炎热的时候,人们都会开着电扇入睡,但是往往睡着了都会忘记去关,所以我们可以对电扇进行定时,到了一定时间,电扇就会自动停止工作。而且夏天的晚上总是很容易着凉,所以睡觉的时候就可以根据自己的身体情况改变风速,可以改成阵风或者连续风。所以该作品是为解决此问题而设计的AT89C51单片机风扇控制器。 二、研究目标与主要内容 研究目标:本课题主要是设计一套智能电风扇控制系统,该系统设计以AT89S51单片机为核心控制器,通过DS18B20温度传感器对室内环境温度进行数据采集,单片机对采集到的温度信号进行处理并输出一定占空比的PWM,电风扇随温度变化而自动变换档位,实现“温度高,风力大;温度低,风力弱”的性能。另外,通过键盘控制面板,用户可

基于单片机的风扇控制器设计

基于单片机的风扇控制器设计 序言 自然风是指自然界里的天然阵风,风量时大时小,给人以舒适感觉。在生活中,我们可以感受自然风给我们带来的清爽,也可以享受空调带来的阵阵凉意。 风扇虽然在一定程度上给人们的生活带来了便捷,而电风扇的风量则不同,它是固定不变的,虽然配以摇头装置,仍不能达到自然风的效果。长时间吹固定不变的风量,不但会感到不舒服,而且对人的健康也不利,随着变频空调的发明,我们设想能否设计一种风扇,其工作效果可以象变频空调一样,象自然风一样,来解决经济条件还没有能接受空调或在一些不适合使用空调的地方的人们生活矛盾。 解决的方法是给电风扇安装一个摸拟自然风控制器,有了它可使电风扇发出变化的风量,好像自然界里的天然阵风,这种模拟自然风对老人和小孩尤为适宜,同时设计的风扇具备多档定时功能,也使其适合夜间睡眠使用。 该设计控制器期望能达到长期可靠运行,风扇速度可调节并不少于8档,能实现定时关机。风扇能模拟自然风,其转速能由快到慢,再由慢到快反复循环。 在本次设计,制作,调试过程中得到了李月红老师的大力支持,指导和帮助。特此表示感谢! ××××× 2007.5.28

第1章智能化风扇控制器硬件设计 1.1智能化风扇控制器系统设计方案及简介 方案一:采用数字电路控制。其原理方框图如图1-1所示。采用数字集成电路通过对脉冲振荡器的调节和脉冲计数实现定时关机。电路可由可控式振荡器、脉冲计数与分频器、脉冲译码与分配器与晶闸管触发电路。但是不能随意控制档速,而且硬件的连接有些复杂。不够实用。 图1-1数字电路控制方案 方案二:采用单片机控制。利用单片机丰富的I/O端口,及其控制的灵活性,采用数模转换实现基本的调速功能、还有时钟显示功能。其原理如图1-2所示。 通过比较以上两种方案,单片机有较大的活动空间,既能实现所要求的功能,又能在很大的程度上扩展功能,而且可以方便的对系统进行升级,所以我们采用后一种方案[1]。

智能电风扇控制器设计

智能电风扇控制器设计 序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题,使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化,使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计,该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机,温度传感器ds18b20,数模转换DAC0809电路,电机驱动和数码管显示电路,系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换,在自动工作模式下,系统能够能够根据环境温度实现自动调速;可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时,使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用,本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务

1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制,输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节,并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。巩固所学单片知识,熟悉试验箱的相关功能,熟练掌握Proteus 仿真软件,培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下: ① 系统手动模式及自动模式工作状态切换。 智能电风扇控制器设计 ② 风速设为从高到低9个档位,可由用户通过键盘手动设定。③ 定时控制键实现定时时间设置,可以实现10小时的长定时。 ④ 环境温度检测,并通过数码管显示,自动模式下实现自动转速控制。⑤ 当温度每降低1℃则电风扇风速自动下降一个档位,环境低于21度时,电风扇停止工作。 ⑥ 当温度每升高1℃则电风扇风速自动上升一个档位。环境温度到30度以上时,系统以最大风速工作。 ⑦ 实现数码管友好显示。 二、小直流电机调速控制系统的总体设计方案 2.1、系统硬件总体结构 图2.1系统硬件总体框图 2.2、芯片选择

课程设计报告家用电风扇控制系统完整版

课程设计报告家用电风扇控制系统完整版 电子课程设计 ——家用电风扇控制逻辑电路设计 学院:电子信息工程学院专业、班级:电子131501班 姓名:李思尚 学号:201315020109 指导教师:李小松 2015年12月 - 1 - 目录 电子课程设计 ____________________________________________________ - 1 - 一、设计任务与要求 ______________________________________________ - 4 - 1、基本要求_________________________________________________ - 4 - 2、提高要求_________________________________________________ - 4 - 二、总体框图(数字电路方案) ____________________________________ - 4 -

1、风速、风种模块___________________________________________ - 5 - 2、脉冲触发模块_____________________________________________ - 5 - 3、输出控制模块_____________________________________________ - 5 - 4、定时模块_________________________________________________ - 5 - 5、复位模块_________________________________________________ - 5 - 6、秒脉冲发生器_____________________________________________ - 5 - 三、器件选型 ____________________________________________________ - 6 - 1、触发器___________________________________________________ - 6 - 2、计数器___________________________________________________ - 7 - 1)、计时部分计数器_______________________________________ - 7 - 2)、预设时间部分计数器___________________________________ - 8 - 3、数据选择器_______________________________________________ - 9 - 4、555定时器_______________________________________________ -

基于AT89C51单片机的智能温控风扇设计

目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题研究及应用前景 (2) 1.2本设计任务主要要求 (2) 第二章方案选择 (3) 2.1温度传感器的选择 (3) 2.2主控机的选择 (4) 2.3显示电路 (5) 2.4调速方式 (5) 第三章系统硬件设计 (7) 3.1系统总体设计 (7) 3.2主控芯片介绍 (7) 3.2.1AT89C51简介 (7) 3.2.2AT89C51主要功能和系统参数 (8) 3.2.3AT89C51单片机引脚说明 (9) 3.2.4AT89C51单片机最小系统 (11) 3.3DS18B20温度采集电路 (13) 3.3.1DS18B20温度处理方法 (13) 3.3.2DS18B20工作原理 (13) 3.4其他电路 (14) 3.4.1数码管驱动显示电路 (14) 3.4.2风扇驱动电路 (15) 3.4.3按键模块 (15) 第四章系统软件设计 (17) 4.1主程序流程图 (17) 4.2DS18B20子程序流程图 (18) 4.3数码管显示子程序流程图 (19) 4.4按键子程序流程图 (19) 第五章系统调试 (21) 5.1系统功能 (21) 5.1.1硬件调试 (21) 5.1.2系统实现的功能 (21) 5.1.3系统功能分析 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 附录1:protel原理图 (25) 附录2:系统PCB板图 (26) 附录3:源程序 (27)

摘要 在炎热的夏天人们常用电风扇来降温,但传统电风扇多采用机械方式进行控制,存在功能单一,需要手动换挡等问题。随着科技的发展和人们生活水平的提高,家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化,使得智能电风扇得以逐渐走进了人们的生活中。智能温控风扇可以根据环境温度自动调节风扇的启停与转速,在实际生活的使用中,温控风扇不仅可以节省宝贵的电资源,也大大方便了人们的生活。 本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度检测和显示功能,采用单片机AT89C51为核心控制器对风扇转速进行控制,使用温度传感器DS18B20检测温度数据,通过数码管显示实时温度,根据采集的温度,实现了风扇的自起自停。可由使用者设置高、低温度值,测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。 关键词:单片机AT89C51;温度传感器DS18B20;数码管;电风扇

基于单片机的智能风扇控制器设计【毕业作品】

BI YE SHE JI ( 届) 基于单片机的智能风扇控制器设计 (英文) An Intelligent Controller for Fan Based on Single Chip Microcomputer 所在学院电子信息学院 专业班级电子信息工程 学生姓名学号 指导教师职称 完成日期年月日

摘要 提出了以C8051F005为控制器,利用可控硅调速的智能风扇控制器的设计方案。该系统可以实现对风扇的风速调节和风类型转换的控制,可以设定风扇的工作模式。单片机通过控制可控硅导通角,来实现风扇的无级调速,并利用单片机内部的温度传感器采集环境温度,对风扇进行智能控制。详细分析了系统的五大模块:单片机模块、过零检测模块、可控硅触发模块、键盘遥控模块和LCD显示模块,详细的论述了风扇控制器对风扇的控制过程。过零检测模块可以检测出交流电压的过零点,作为单片机发出触发脉冲的参考点;键盘和遥控模块可以对控制器进行设定,用于选择风扇的工作方式;LCD显示模块用于显示风扇风速,风类型,当前工作模式和环境温度等信息。 关键词:风扇;C8051F005;可控硅

Abstract First discusses the development and the application of fan.Put forward the design scheme that an intelligent fan controller based on C8051F005 single-chip use Thyristor to control its spend. The program choice the C8051F005 single-chip to control thyristor’s conduction angle , then to realize the stepless speed regulation of fan. And it can use the single-chip internal temperature sensor to collect the environmental temperature, to realize Auto-control of https://www.wendangku.net/doc/1e16587991.html,ing internal timer of SCM to control thyristor’s conduction by sending out pulse when time is over.The length of timer relate with thyristor’s conduction angle. A detailed analysis of the five modules of the system that includes MCU module, zero crossing detection module, Keys and remote control module,LCD module and a thyristor trigger module. A detailed discussion on fan control about fan controller also will be given. The system can control the speed and wind’s ty pe of fan , you can set the working mode of fan. The zero examination module can detect sinusoidal voltage of zero, as a point of reference to send out pulse by single chip microcomputer. you can set the working of fan by keys and remote control module. LCD display module used to show wind speed, the wind type, the current working mode and the environment temperature and other information. Key Words:fan; C8051F005 ; thyristor;

智能电风扇控制系统

第六届全国大学生电子设计竞赛征题(湖北赛区) 一、题目 智能电风扇控制系统 二、任务 设计并制作一个智能电风扇控制系统,其示意图如下: 三、要求 1、基本要求 (1)能够分档、连续(或步进)调节电风扇转速,调节范围:0~600转/分钟。 (2)具有普通风、自然风、睡眠风输出功能。 (3)具备定时关机功能。 (4)能通过按键设定输出风的种类、关机时间及调速。 (5)可以切换显示电风扇转速,误差小于1%;输出风的种类;开机工作时间;剩余工作时间;累计工作时间。能够存储当前设定状态。 (6)由于输入电压波动引起转速超过要求的最大值时,应具备限速功能。 (7)具备遥控操作功能,遥控范围不小于5米。 2、发挥部分 (1)电扇输出普通风时,若输入电压有效值在±20%范围内波动时,应保持输出转速恒定,静态误差小于1%。 (2)可以通过键盘任意设定普通风输出时的转速。 (3)当转速设定值和输入电压突变时,采取适当的控制方法以减少超调量及调节时间。

(4)提高输入功率因数,要求不小于0.9。 (5)其他特色与创新(如进一步提高输入功率因素,减低输入电流谐波,提高睡眠风、自然风的舒适度,增加语音提示功能等)。 四、评分意见 五、说明 电风扇用一50W普通风扇 自然风:风扇能吹出忽大忽小的自然风,仿佛大自然的阵阵轻风。 睡眠风:阶梯性减小风速的睡眠风,能顺应人体生理变化,使你即使睡觉也不会因吹风扇着凉而感冒。 六、命题意图及知识范围 本题侧重与控制系统的设计,其内容涵盖了控制、模拟电路、数字电路、单片机和电力电子技术等方面的知识。 本题基本部分虽然要求学生要有一定的知识面,但难度不大,相信大部分参赛学生可以完成。而发挥部分要求学生具有较好的控制理论知识及应用能力。特别是输入功率因素不得小于90%这一要求,用传统的移相斩波调压法是很难达到的,需要用到现代电力电子技术,有一定难度。

电子信息专业论文设计 智能风扇控制器设计

中国网络大学CHINESE NETWORK UNIVERSITY 本科毕业设计(论文) 智能风扇控制器设计 院系名称: 专业: 学生姓名: 学号:123456789 指导老师: 中国网络大学教务处制 20 年03月30日

智能风扇控制器设计 前言 随着人们生活水平及科技水平的不断提高,现在家用电器在款式、功能等方面日益求精,并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。过去的电器不断的显露出其不足之处。 电风扇曾一度被认为将是空调产品冲击下的淘汰品,其实并非如此。家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场,其主要原因:一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能,可以快速有效地降低环境温度,但电风扇的风更温和,更加适合老人儿童和体质较弱的人使用;二是电风扇有价格优势,价格低廉而且相对省电,安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的。现在大部分电风扇只有手动调速,加上一个定时器,其功能比较单一,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。如果能使电风扇处于两种不同的工作模式,模式一能对风扇实现手动控制,进行定时设置和档位调节,模式二具有对环境进行检测的功能,根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇,使风扇处于待机状态,当有人进入时自动开启并启动定时器控制,这样一来就避免了上述的不足。本次设计就是围绕这些方面对现有电风扇进行改进。 1 方案设计与论证 本设计能对风扇实现手动控制,进行定时设置和档位调节,同时具有对环境进行检测的功能,根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇,使风扇处于待机状态,当有人进入时自动开启并启动定时器控制。 1.1 遥控设计方案与论证 1.1.1 超声波遥控方案 超声波传感器是运用超声波的特质发明出来的一种传感器。超声波的振动频率高于声波,是通过换能晶片在电压的激励下出现振动 而产生的,其有波长短、频率高、方向性好、绕射现象小、可以成为射线定向传播

电工课程设计家用风扇控制器

目录 前言 (3) 摘要 (4) 1.课程设计任务要求 (4) 2.方案设计 (5) 2.1总体思路 2.2基本原理 2.3框图 3.单元电路设计 (6) 4.Multisim 仿真设计 (14) 5.安装调试步骤 (17) 6.故障分析与电路改进 (18) 7.总结与涉及调试体会 (23) 8.队员分工 (24) 参考文献 (24) 附录一 (25) 实验清单 (25)

前言 炎炎夏日,酷暑难耐,很多家庭选择使用电风扇来降温解暑。之 所以家用电风扇普及范围广,是因为它经济,便捷,实用的性质。本 次课程设计任务为设计并制作一个家用风扇控制器,并实现一定的功 能控制功能。相关功能要求包括风速、类型和通断的调节与控制,并 在风扇运行于任意状态下都对其实现功能的切换,充分体现其可控制性。 设计内容是用一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环;一个按钮来实现风种从正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现 循环;并且用不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态各个状态。一个模块是风速的循环控制电路,利用74ls192、74ls138芯片 实现三种状态的循环计数,并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭; 一个模块是风种的循环控制电路,利用74ls192、74ls138芯片实现 三种状态的循环计数,并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭,其中 周期性脉冲是利用555发生器产生周期为1s的方波,并且利用 74ls161产生周期为8s和16s的脉冲。 本课题基本实现了控制循环电路的功能,将之有效的连接在一起,实 现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。 关键字:LED 电风扇循环控制汇编语言 74LS161D 74LS138D 74LS192D 74LS04 74LS08 74LS32

智能风扇的设计(教案2)

智能风扇的设计 渝中区普通高中通用技术实训中心 一、教学内容分析: 随着社会的发展,人工智能逐步融入我们的生活,并越来越深刻地影响着我们的生活状态。让高中学生了解人工智能的相关知识,学习并掌握智能控制设计与制作的基本技能是新课标背景下通用技术课程教学的一个重要任务和目标。本课是基于通用技术课程必修与选修模块的衔接、STEAMS教育理念与通用技术教学的融和,立足对生活中普通产品实行智能化创意设计的项目,为进一步深入培养学生的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化水平等核心素养而开发出的校本课程。 二、学情分析: 本课的教学对象为高二年级下期的学生,他们已经学习了通用技术必修一和必修二的课程,掌握了基本的技术设计和实践水平,并在本期前一阶段的学习中初步体验了makeblock软件编程,对人工智能也有一定感性上的理解,具备本课学习的知识技能和心理基础。但是他们从未经历过智能产品创意设计的过程,本课的任务对他们有一定的挑战性,需要老师实行知识技能的提升和思路方法的恰当引导。 三、教学目标: (一)知识与技能: 1.了解人工智能的基本原理及其在生活中的普遍应用。 2.理解常见传感器并能灵活使用到产品设计中。 3.熟悉makeblock软件并能编写简单程序。 4.能够使用结构、流程、系统、控制等知识对现有产品实行智能化的改进设计。(二)过程与方法: 通过智能风扇的设计与制作,体验产品智能化的思路与过程,在实践中理解科学、技术、工程、艺术、数学、社会之间的紧密联系和科技人文融合创新的重要性,逐步形成结构与功能、协调与控制、权衡与优化、设计与创新等技术思想和方法。 (三)情感、态度和价值观:

智能风机控制器

第一章绪论 1.1课题背景 目前对于电器产品中冷却风扇的要求越来越高,电机作为冷却风扇的驱动源既要高效节能,又要静音。传统上广泛使用的是交流电机(如:罩极式电机、电容式启动电机等),虽然其结构简单,成本低。但其所固有的体积大,效率低等缺点,已越来越不适应家电产品小型化和高效化的要求。因此,效率高、体积小的直流无刷电机在冷却风扇系统中得到了应用。但是,目前在使用无刷风扇电机作为冷却风扇驱动源的系统中,电动机的转速是恒定的,而不是根据热负荷的大小相应的调整电机转速,因而造成了电能的无用消耗[1]。投影仪、大功率电源、数据通讯交换机和路由器等设备的散热是一个值得考虑的问题。这些应用功耗极大,使设计人员在设计时要用风扇来冷却电子元件。如果吹向元器件的气流等于或小于每分钟六到七立方英尺即可满足冷却要求。那么直流无刷风扇是一个不错的选择目前已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小,像模拟/数字转换器(ADC)、脉冲宽度调制(PWM)等。单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用。温度检测、电机转速控制等方面,都有单片机的应用。温度控制集成电路的迅速发展,也使温度检测技术越来越智能化了,这促使了冷却散热电子产品技术有了长足的发展。 1.2 研究的目的和意义 随着电子技术的飞速发展,当今的电子设备如不考虑热设计,通常会产生过热现象。强迫空气冷却作为比较经济方便的冷却手段在电子设备热设计中得到了普遍应用。而运用强迫空气冷却电子设备的首要任务是选择合适的风扇来提供足够的冷却空气。大多数风扇的使用寿命都在几千小时左右,多数功率设备都存在负荷变化的特点,在停止工作或负荷较轻时可能并不需要风扇,而仅靠散热片的被动散热就能满足散热需求;是否满足散热需求的标准就是温度,在工作温度高于一定程度时,风机开始工作,提供主动散

智能温控风扇设计-论文

智能温控风扇设计-论文 智能温控风扇设计 摘要:实现温度控制自动化不仅能够大大提高工业生产的效率~同时还能提高产品质量~减少消耗~因此设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制系统对工业生产发展具有其积极意义。本文介绍了一种智能温度控制风扇的设计方案~其采用AT89S51单片机为控制器核心~通过测量温度的变化来改变风扇的转速从而达到温度控制的目的。同时实现温度采集、温度显示、温度设定等功能。经实验表明~本设计不仅稳定性好~而且温度控制精度高~反应快。 关键字:智能控制,单片机,温度 The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract: Automating temperature control can not only greatly increase the efficiency of production, but also improve the quality of product and reduce the cost. Therefore , a research on high precision、stability、and applicability temperature control system is significant for industry produce. This paper introduces a design of intelligent temperature control fan, which is based on AT89S51 MCU as core controller. It can control the temperature by changing the revolving speed of the fan. And it also includes the function of temperature gathering, temperature display and temperature setting. Experiment shows that the design has a good stability and high precision, and its response time is low. Keywords: Intelligent control; MCU; Temperature 目录

智能电风扇创新设计说明书分析.doc

航空制造工程学院 创新能力综合训练 研究报告 题目:智能电风扇设计 所属课题:智能电风扇系统硬件设计学院: 专业名称: 班级学号: 学生姓名: 合作者: 指导教师: 二O一三年十一月

智能电风扇系统硬件设计研究 学生姓名:班级: 指导老师: 摘要:采用单片机作为控制器,基于单片机最小系统下利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,同时还利用风速传感器WFS-1采集室内空气流速,并根据采集到的温度和WFS-1输出的电压信号与系统设定的温度和风速值的比较实现风扇电机的自动启动和停止,并能根温度和室内空气流速的变化自动改变风扇电机的转速,用LCD显示检测到的温度、风速。研究了相关芯片如AT89C51、8255、AD0808等的功能、接线方式以及工作方式,同时,还研究了相关元件如DS18B20、LCD 等接口功能等,结果表明,通过Proteus硬件仿真软件的仿真可是在LCD上观察到两传感器对环境温度和风速的及时连续的稳定显示。 关键词:单片机、DS18B20、WFS-1、风扇、温控、风控 主要创新点 基于单片机最小系统下控制电风扇,利用温度传感器DS18B20和风速传感器WFS-1对室内温度、风速等进行检测,从而根据其检测信号对电风扇工作状态进行改变,达到使人体最舒适的工作状态,同时用LCD显示检测到的温度、风速。从而实现更人性化、智能化的控制。

目录 1 引言 (4) 2 研究方法 (5) 3 研究结果及分析 (6) 3.1 系统整体设计. (6) 3.2 温度模块硬件设计 (6) 3.2.1、DS18B20数字温度传感器简介 (6) 1、DS18B20的外形和内部结构 (6) 2、DS18B20的主要特性 (7) 3.2.2、温度传感器的接线方式 (8) 3.2.3、基于Proteus温度模块仿真 (9) 3.3风速模块硬件设计 (10) 3.3.1、风速传感器WFS-1简介 (11) 1.WFS-1型风速传感器的主要技术参数 (12) 2.安装使用 (12) 3.注意事项 (12) 3.3.2、风速传感器的接线方式 (13) 3.3.3、基于Proteus风速模块仿真 (14) 4 结论 (16) 5 参考文献 (17) 6指导教师评语和成绩评定 (18)

智能风扇调速系统毕业设计设计方案

设计方案: 总体设计框图 系统电路设计总体设计方框图所示,控制器采用单片机A T89S52,温度传感器采用DS18B20,用2位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 总体设计方框图 主控制器 单片机A T89S52具有低电压供电和体积小等特点,四个端就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 状态显示 显示风扇调速系统处于的工作状态,状态有三种分别是低速状态、中速状态和高速状态,此系统以发光二极管指示作演示。 LED显示 本系统共使用的三个共阳极七段数码管分别显示,当前的温度和设定定时的倒计时时间。温度以标准摄氏度为单位。时间以分钟为单位。数码管采用单片机P0口并行数据输出,P2口数据扫描控制显示,三极管8550做数码管的驱动。 键盘控制 有一组键盘控制倒计时温度的设定加与减。另一组控制系统处于的三种状态,分别对应的是低速状态、中速状态和高速状态,此系统以发光二极管指示作演示。还有一个开关按键是控制系统是处于自动状态和手动状态的开关。 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过

简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; ●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能; ●无须外部器件; ●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V; ●零待机功耗; ●温度以9或12位数字; ●用户可定义报警设置; ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件; ●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作;系统复位 系统单片机采用的是上电复位,当复位键按下时,系统会变为,开始的初始状态。时钟振荡 系统单片机使用的是外部时钟振荡,振荡频率为标准的11.0592MHZ。

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