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电风扇控制器的设计与制作

电风扇控制器的设计与制作
电风扇控制器的设计与制作

家用电风扇控制器的设计与制作

一、设计要求:

1、基本部分

(1)、自制稳压电源;

(2)、用按钮实现为风速、风种和停止的控制, LED指示灯指示风速、风种各种状态。

(3)、电扇处于停转状态时,所有指示灯都不亮,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,只要按下停止键,则进入停转状态。

(4)、处于工作状态时,有(a)初始状态为:风速为“弱”,风种为“正常”;(b)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状态;(c)按“风种”键,其状态由“正常”→“睡眠”→“自然”→“正常”→……往复循环改变;

(5)实现定时关机功能,时间在1-99分钟内可由用户任意设定,用数码管显示时间,按倒计时方式显示;

2、发挥部分

(1)、电扇模拟自然风计时与显示,即转8秒,停8秒

(2)、按照风速和风种的设置输出相应的控制信号接口,实现电机控制;

(3)、优化设计方案,使整个电路采用的集成块应尽量的少

(4)、增加风速的模拟控制。

二、方案设计与论证

方案一:本方案是参考书中的一电路,本电路包括三部分。分别是:1、状态

锁存电路,2、触发脉冲电路,3、“风种”方式控制电路。

本方案基本上实现了风速、风种及开关七种状态,但是还存在一些问题。风速

风种两种控制没有很好的分开。当风速循环控制一次时,风种状态会跟着变化

一次。无论是风速还是风种按键按下时,所产生的单次脉冲不稳定,致使状

态不能有规律的进行变化,而是杂乱无章的。同时电路之中缺乏定时部分电路,

使得本次设计中美中存在不足。这些电路都必须进行改进。

方案二:本方案是对第一方案进行改进,修正之后得到。本电路包括六部分电

路。分别是:1、状态锁存电路,2、触发脉冲电路,3、“风种”方式

控制电路,4、倒计时定时电路,5、产生脉冲电路。

本方案比较完美的实现了设计要求。首先,风速、风种的控制能分别实现。单

次脉冲稳定,风速、风种状态循环进行控制。附加了定时部分电路,使得设计

更加人性化。使设计更加完美。

将两方案进行比较,很明显应该选择方案二。方案二是方案一的改进,在完成

了基本要求的同时,增加了附加电路的设计。

A、系统的组成

本系统主要由脉冲触发电路、状态锁存电路电路、风种控制电路、消抖电路及单稳态定时电路组成。通过按键开关产生单次脉冲来控制电风扇的状态,并通过发光二极管将各种状态显示出来。

1、脉冲触发电路

按键K1按下后形成的单次脉冲信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。

按键K1、K2及部分门电路74LS00、74LS08构成了“风种”状态锁存电路的触

发信号。

2 、状态锁存电路

“风速”、“风种”两组状态锁存电路均用二片4D触发器74LS175构成,每片三只D触发器的输出端分别于三个状态指示灯相连,同时每片74LS175的清零端

均与停止键K3相连,利用按键产生的低电平信号将所有状态清零。

3 风种控制电路

在“风种”的三种选择方式中,在“正常”位置时,风扇为连续运行方式,在“自然”和“睡眠”位置时,为间断运行方式。电路中,采用74LS151作为“风种”方式控制器,由74LS175三个输出端选中其中的一种方式。间断工作时,在

74LS175的CP端加入周期16秒时钟信号作为“自然”端的间断控制。

4、定时电路

单稳态定时电路由555芯片构成,由电路本身的要求决定了单稳态的方式,本电路的单稳方式是:下降沿触发,电位由高变为低。

B、工作原理

电路由触发脉冲电路产生单次脉冲,通过状态锁存电路处理,由六个发光二极管发光显示所控制的状态。再由单稳态定时电路控制风速、风种所需要的“开启”时间。按键开关K1控制风速的三种状态,开关K2控制风种的三种状态,开关

K3接74LS175的清零端,控制电路的“停止”状态,工作原理图如2-1所示。

图2-1

1.电扇处于停转状态时,所有指示灯不亮。此时只有按“风速”键,电扇启动运转,其初始工作状态为“风速”处于“弱”档,“风种”处于“正常”位置,且

相应的指示灯亮。

2.电扇一经启动后,按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任一种

状态;同样按动“风种”键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态中的任一种状态。

3.在电扇任意工作状态下,按“停止”键,电扇停止工作,所有的灯熄灭。

三、单元电路设计与参数计算

1、状态锁存电路

“风速”、“风种”这两种操作各有三种工作状态和一种停止状态需要保存和指示,可以使用三个D触发器来锁存状态,触发器输出1时表示工作状态有效,0表示无效,当三个输出全为0则表示停止状态,同时为了简化设计,应该采用带有直接清零端的D触发器,这样将停止键与清零端相连就可实现停止的功能。因此

在状态锁存部分采用了两个74LS175芯片来实现这些功能。风扇简化操作状态

转移图如图4-1所示。

4-1转换图

由上面状态转换图可得状态转换表如表4-1所示。

表4-1 状态转换表

由状态转换表可得的卡若图如表4-2所示。

表4-2 的卡若图

由上面的状态转换图以及利用卡若图化简可得Q0 Q1 Q2输出逻辑信号表达式(他

们可适用于“风速”及“风种”电路)。

由上述表达式可得状态锁存电路中电风扇的工作状态如表4-3所示,其中ST=1

时表示风扇处于工作状态,ST=0时表示风扇处于停止状态。

表4-3 电风扇的工作状态转换表

经分析知可选用4D触发器74LS175构成状态锁存电路。状态锁存电路如图4-2所示。

2 、触发脉冲电路

由上面分析可得脉冲触发电路如图4-3所示。

电路中分别设置了K1 K2 K3三个控制键来控制电风扇的工作状态。键K1按下后形成的脉冲信号作为“风速”状态锁存电路的触发信号。键K1 K2及部分门电路构成了“风种”状态锁存电路的触发信号CP。电扇停止时ST=0 K1=0,故图中与非门U2输出低电平,U3输出也为低电平,因而U4输出的CP信号为低电平。当按下K1键后,K1输出高电平,U2输出低电平,故CP变为高电平,并使D触发器翻转,“风种”功能处于“正常”状态。同时,由于K1键输出上升沿信号,也是“风速”电路的触发器输出处于“弱”状态,风扇开始工作ST=1。电扇启动后U2输出始终为高电平,这样CP信号与K2状态一直相同。这样每次按下K2并释放后,CP信号就会产生一个上升沿使“风速”状态发生变化,在工作过程中CP波形图如图4-4所示。

由上面的分析及CP波形图可得CP状态转换表如表4-4所示。

表4-4 CP状态转换表

4.3 “风种”三种方式的控制电路

风速控制电路如图4-5所示。

在“风种”的三种工作状态中,当风扇工作在“正常”时,风扇为连续运转,工作在“自然”和“睡眠”时,风扇为间歇性运行。电路中采用74LS151(8选1数据选择器)作为“风种”方式控制器,再尤由74LS175的三个输出端选中其中的一种工作方式。间断工作时,电路中用了一个16秒计时周期的时钟信号作为

“自然”方式的间断控制,三种工作方式的波形图如图4-6所示。

自然风

睡眠

4.4定时电路

定时部分的电路如图4-7所示。定时部分是有555芯片产生,分脉冲来控制

74LS192数字减数器使其实现定时功能。可以对2个74LS192的管脚进行置数来

控制定时的时间如给四管脚置初始值为99分,之后通过74LS48译码器及2个共阴数码来显示定时的时间及风扇运行剩余的时间。

4-7图

四、仿真过程与仿真结果

仿真过程:在仿真软件中,连好电路,再运行。

查看仿真结果:先用开关键产生脉冲信号,控制风速风种的显示灯亮,按KI、K2键,可以实现风速弱、中、强的循环,和风种正常、自然、睡眠的循环。

五、总原理图及元器件清单

1、总原理图

2、元件清单

序列类型型号数量

1

芯片74LS08 5

2 74LS04 1

3 74LS00 1

4 74LS02 1

5 74LS32 2

6 74LS175 2

7 74LS192 2

8 74LS151 1

9 555 2

10 74LS48 2

11 数码管 2

12 IC底座16P 7

13 14P 10

14 8P 2

15 数码管插座 1

16 发光二极管LED 7

17 二极管1N4007 4

18

电阻100 3

19 360 6

20 10k 1

21 560k 1

22 480k 2

23

电容103 2

24 104 1

25 1000uf 1

26 100uf 1

27 0.33uf 1

28 轻触开关4脚 1

29 自锁开关6脚 4

30 腐铜板 1

31 单排排母 2

32 杜邦线20

六、安装与调试

在选好课程设计的题目后,和同组人一起去查资料然后分析讨论,最终确定了实验电路。有了实验电路后列写元件清单然后申请元件之后根据电路图及电路板的大小对整体进行了布局。之后进行焊接在两个人的配合之下顺利的将电路焊

好,紧接着接上电源进行验证但结果让人伤心,什么现象都没有。我们只好耐着

性子对着电路图检查所焊的电路板看是否焊接时除了错误,在两人的认真检查下

发现是忘了联几根比降短的线,还有就是B键的焊接没有注意到只有对角才能起

[2].陈有卿,叶桂娟. 555 时基电路原理、设计与应用. 电子工业出版社. 2007

[3].赵珂,彭嵩. 脉冲与数字电路实验指导书. 南昌航空大学信息工程学院实验实践中心.2010

[4].王毓银. 数字电路逻辑设计. 高等教育出版社. 2005

[5].郁汉琪.数字电子技术实验及课题设计.北京:高等教育出版社,1995.5

[6].阎石.数字电子技术基础.北京:高等教育出版社,2006.5

陈永甫. 新编555 集成电路应用800 例. 成都电子科技大学出版社. 1992

到开关的作用。将焊接中存在的问题都改正后再拿去验证发现基本要求完美的达

到按键音也达到了要求,现在只剩下提高要求中的定时部分,我们通过查资料以

及向老师和同学请教终于确定了电路图,我们照着电路图将定时部分电路焊好,

和基本模块一起拿去测试,发现达到了一定的要求。但由于时间的问题定时部分

任存在点问题,定时部分未设置总的开关以至于定时部分会一直循环。

七、性能测试与分析

总的来说这次课设是成功的,完成了基本要求即对电风扇的“风速”和“风种”的智能的控制以及停止功能的实现,也达到了提高要求,由于时间的紧迫性

定时部分未能和总的模块达到很好的衔接。

八、结论与心得

结论:

心得:这是我第一次进行此类的课程设计,也是一次比较系统的对电路的整体

设计,是一次很好的将我们所学的理论运用到实践中的机会。整个过程包括了查

资料、对各种资料的分析、对电路的设计、焊接、调试等。期间考验了我们的耐性、与同组人的而配合能力、发现问题及解决问题的能力。所以这次课设不仅仅

提升了我的专业水平同时也提高了我各方面的综合能力。虽然学我们这专业挺难

的但既然学了也坚持到了现在以后更应该坚持。这次课设使我对以后的学习更有

信心和兴趣了。

九、参考文献

[1].永甫. 新编555 集成电路应用800 例. 成都电子科技大学出版社. 1992

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。

电风扇控制--数字电路课程设计报告

精心整理 家用电风扇控制逻辑电路设计 电子课程设计报告 题目名称:家用电风扇控制逻辑电路设计 姓名:邹秀兰 专业:通信工程 班级学号:08042104 同组人:曾令春 指导教师:韦芙芽 南昌航空大学信息工程学院 2010年9月日

第三章系统的组成及工作原理 3.1系统的组成 摘要 随着我国经济的发展,居民家中的电器是越来越多,电风扇也成为了我们生活中必不可少的家用电器。以前的台式电风扇和落地式电风扇都是采用机械控制,主要控制风速和风向。然而随着电子技术的发展,目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器,是电风扇的功能更强,操作也更简便。使电风扇的使用变得更为人性化。 本次课程设计的题目是:家用电风扇逻辑控制电路的设计。由三个按键分别控制风速、风种和开关,并分别用不同颜色的发光二级管来显示风扇工作的状态。附加按键提示音及定时功能。增加这些都是为了提高电风扇的人性化。基本电路是利用四片D 触发器74LS175建立起“风速”及“风种”状态锁存电路,并由74LS08、74LS1517、4LS175及74LS00构成“风速”及“风种”的循环。定时部分由555单稳态脉冲电路及74LS192移位寄存器和74LS48译码器构成。 经过一系列的分析、准备。由于库房没有大的板子故将定时部分焊在另一块板子上,所以本次课程设计除在美观上有点欠缺外达到了全部的要求。 关键字:电风扇、按键、脉冲、循环。 目录 前言·················· ..............................................4 第一章设计内容及要求. (5) 第二章系统设计方案选择 2.1方案一.....................................................6 2.2方案二.....................................................6 第三章系统组成及工作原理 3.1系统组成...................................................7 3.2工作原理...................................................8 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1状态锁存电路电路............................................`9 4.2触发脉冲电路...............................................11 4.3风种控制电路...............................................12 4.4消抖电路...................................................14 4.5单稳态电路.................................................15 第五章实验、调试及测试结果与分析................................16 结论..............................................................17 参考文献. (18) 附录一····························································18 附录二····························································20 附录三····························································22 前言 科学技术是第一生产力。科技使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用,只有科技发展了才能使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义,作为一名大学生,不仅仅要将理论知识学会,更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中,使理论与实践能够联系起来。电子课设是将理论与实践相结合的一个非常重要的环节,是一个能真正能提高学生动手与实践能力的环节。 家用电器已经变得极为普遍,成了我国家庭中最为普及的家用电器之一。随着近几年我国经济的快速发展人们的生活水平也逐渐提高了,人们对家用电器的要求也越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中比不可少的家用电器,电风扇的智能化及人性化的设计就显得尤为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的。 以前的家用的电风扇一个按键只能控制一种风速,而且无法对其风种进行控制,无疑这样的电风扇存在一定的弊端,从而限制了电风扇的进一步普及。通过逻辑电路设计之后的电风扇。只需要三个按键就可以循环控制风速、风种及开关状态。实现了电风扇的人性化。 在国内外,家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能说明我们的这次课设就没意义。因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然值得我们去学习和研究。又因为其简单、易做、易设计。对设计材料无特别要求的特点。使得家用电风扇控制逻辑电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。 第一章设计内容及要求 〖基本要求〗 1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制,循环): 使用一个“风速”按键来循环控制风速的变化。当电风扇出于停止状态时按下该键,风扇启动并出于弱风、正常风状态,风扇启动后,依次按下“风速”键,风速按着“弱——中——强——弱”依次变换。 2)实现风种的“睡眠风”、“自然风”、“正常风”三种状态的控制(—个按钮控制,循环): 使用一个“风种”按键来循环控制风种的选择。当风扇处于停止状态时按下该键风扇不能启动,当风扇处于工作状态时,依次按下“风种”键,风速随着“正常风——睡眠风——自然风——正常风”的状态变化。 3)风扇停止状态的实现: 使用一个按键来控制风扇的停止。在风扇处于任一工作状态时按下该键风扇停止工作。 4)LED 显示状态: 分别用六个LED 灯来显示“风速”和“风种”的三种工作状态。 〖提高要求〗 1)按键提示音 2)定时关机功能(以小时为单位) 1正常风电机连续转动,产生持久风; 2自然风电机转动4秒,停4秒,产生阵风; 3睡眠风电机转动8秒,停8秒,产生轻柔的微风。 第二章系统设计方案选择? 方案:电风扇控制逻辑电路由四部分组成。 1、状态锁存电路; 2、触发脉冲电路; 3、“风速”、“风种”方式选择电路; 4、定时电路; 该电路?很好的实现“风速”、“风种”及停止状态的控制,完美的实现了课设的基本要求,也基本上完成了提高要求。因为提高要求是在基本要求达到后设计的,由于时间的问题故存在些瑕疵没能和主电路达到很好的匹配。

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。

数字电风扇模拟控制系统设计

泉州师范学院 毕业论文(设计)题目数字电风扇模拟控制系统设计 物信学院电子信息科学与技术专业07 级电信班学生姓名卢晗辉学号070303003 指导教师袁放成职称教授 完成日期2011年4月 教务处制

数字电风扇模拟控制系统设计 物信学院电子信息科学与技术专业070303003 卢晗辉 指导老师袁放成教授 【摘要】该数字电风扇模拟控制系统以单片机STC89C52为主控制核心控制风扇功能,通过单片机控制L298N 芯片驱动风扇实现三个档位的转速,温度传感器DS18B20实现温度的采集,并且具有定时功能,液晶LCD1602实现了显示风扇的工作状态、温度、动态倒计时显示剩余的定时时间。文章主要介绍了该数字电风扇模拟控制系统的硬件电路设计和软件设计。 【关键词】数字电风扇模拟系统;单片机STC89C52;风扇功能;LCD显示;

目录 引言........................................................ 错误!未定义书签。 1. 设计指标要求............................................. 错误!未定义书签。2.系统设计................................................. 错误!未定义书签。 2.1直流电机风扇.........................................................4 2.2双全桥功率放大芯片L298N (5) 2.2.1双全桥功率放大芯片L298N介绍 (5) 2.2.2双全桥功率放大芯片L298N工作原理 (5) 2.2.3光电耦合器TLP521芯片介绍...................... 错误!未定义书签。 2.3数字温度计DS18B20 (7) 2.4单片机STC89C52主控制模块......................................................10 2.5LCD显示模块....................................................................12 2.6键盘模块.......................................................................12 2.7直流稳压电源...................................................................12 3. 软件程序设计 (13) 3.1软件设计流程图..................................................................13 3.2占空比.........................................................................13 4. 硬件电路的焊接与调试 (15) 4.1 焊接注意的实现 (15) 4.2 硬件电路的调试 (15) 5. 软件的调试及问题分析 (15) 6设计总结与感受.......................................................................15 7致谢.................................................................................16 参考文献: (17) 附录PCB图...........................................................................19

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

电风扇设计报告

新疆工业高等专科学校 电气与信息工程系课程设计任务书 教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月日

目录 1 Proteus和Keil的使用 (5) 1.1 Proteus的使用 (5) 1.1.1软件打开 (5) 1.1.2工作界面 (5) 1.2 Keil C51 的使用 (6) 1.2.1软件的打开 (6) 1.2.2工作界面 (6) 1.2.3 电风扇实例程序设计 (7) 2.1设计方案特点 (11) 2.2关于AT89C51单片机的介绍 (11) 2.2.1主要特性: (12) 2.2.2管脚说明: (13) 2.2.3.振荡器特性: (14) 总结 (16) 结束语...................错误!未定义书签。参考文献.. (18) 附录 (18)

新疆工业高等专科学校电气与信息工程系 课程设计评定意见 设计题目:电风扇模拟控制系统设计 学生姓名:程浩专业电力系统自动化班级电力09-9(2)班评定意见: 评定成绩:

摘要 本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。基于AT89C51芯片实现了用四位数码管实时显示电风扇的工作状态,最高位显示风类:“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。后3位显示定时时间:动态倒计时显示剩余的定时时间,无定时显示“000”。设计一个“定时”键,用于定时时间长短设置;设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。设计过热检测与保护电路,若风扇电机过热,则电机停止转动,电机冷却后电机又恢复转动。最终完成了设计任务。 关键词:AT89C51 keilC软件 Proteus软件

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

电风扇控制逻辑电路课程设计

目录 一、设计目的 (4) 二、设计要求 (4) 三、总体设计原理与内容 (5) 1、设计的总体原理 (5) 2、设计内容 (5) 四、EDA设计及仿真 (5) 1、电风扇控制逻辑电路设计源程序 (5) 2、电风扇控制逻辑电路设计仿真结果及数据分析 (8) 五、硬件实现 (9) 1、引脚锁定图 (9) 2、硬件实现照片 (9) 六、设计总结 (12) 1、设计过程中遇到的问题及解决方法 (12) 2、设计体会 (12) 3、对设计的建议 (13) 七、设计生成的电路图 (13) 参考文献 (13)

电风扇控制逻辑电路设计 一、设计目的 通过对FPGA(现场可编程门阵列)芯片的设计实践,使学生掌握一般的PLD(可编程逻辑器件)的设计过程、设计要求、设计内容、设计方法,能根据用户的要求及工艺需要进行电子芯片设计并制定有关技术文件。培养学生综合运用已学知识解决实际工程技术问题的能力、查阅图书资料和各种工具书的能力、工程绘图能力、撰写技术报告和编制技术资料的能力,受到一次电子设计自动化方面的基本训练。 培养学生利用EDA技术知识,解决电子设计自动化中常见实际问题的能力,使学生积累实际EDA编程。通过本课程设计的学习,学生将复习所学的专业知识,使课堂学习的理论知识应用于实践,通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力。 二、设计要求 (1).以EDA技术的基本理论为指导,将设计实验分为基本功能电路和较复杂的电子系统两个层次,要求利用数字电路或者EDA方法去设计并完成特定功能的电子电路的仿真、软硬件调试; (2).熟悉掌握常用仿真开发软件,比如: Quartus II或Xilinx ISE的使用方法。 (3).能熟练运用上述开发软件设计并仿真电路并下载到FPGA中进行调试; (4).学会用EDA技术实现数字电子器件组成复杂系统的方法;学习电子系统电路的安装调试技术。 (5).用EDA技术实现电风扇控制器的控制功能,具体要求如下: 1、用三个按键来实现。风速”、“风种”、“停止”的不同选择。 2、用六个发光二报管分别表示“风速”(强、中、弱)、“风种”(睡眠、自然、正常)的三种状态。 3、电扇在停转状态时,只有按“风速’键才有效.按其余两键不响应。电风扇启动后,再按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任一种状态,“风速”的弱、中、强对应电扇的转动由慢到快;按动“风种”键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态的某—种状态。“风种”在正常位置是指电扇连续运转;“自然”位置,是表示电扇模

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_______________________________________________ -

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

电风扇控制电路设计(学术参考)

运用Multisim10.1进行电风扇控制电路的设计 [摘要] 电风扇作为常用家电产品,在老百姓生活中有其非常重要的意义。随着电子产品的发展,智能节能产品已进入人们的日常生活。对于其他夏季家用降温电器,电风扇价格相对低廉,轻巧便捷,节能环保。本课题主要设计一个电风扇控制电路,主要包括风速、风种、定时、停止等功能。课题采用数字集成芯片作为控制电路,电路稳定抗干扰能力强。在设计过程中,控制电路主要使用通用的数字集成芯片,其功耗低,价格便宜且能够达到很好的控制效果;设计电路时各功能模块在单独控制的同时,还通过相应的逻辑门结合在一起,一起构成一个逻辑完整的电风扇控制电路。 [关键字] 电风扇智能节能完整

[Summary] electric fans as a common household electrical appliances, in people living in its very important significance. With the development of electronic products, energy smart products have entered the people's daily lives. For other summer home cooling appliances, electric fans relatively inexpensive, lightweight and convenient, energy saving and environmental protection. This topic is mainly a fan control circuit design, including wind speed, wind, timer, stop function. Issues with digital integrated circuits as control circuits, circuit stable and strong anti-interference ability. During the design process, main control circuit using a common digital integrated circuits, its low power consumption, low price and good control effect can be achieved; when you design a circuit while the function module in a separate control, through the corresponding logic gates in combination, together constitute a complete fan control logic circuits. [Keywords] fan smart energy-saving complete

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

电风扇模拟控制系统

福建电力职业技术学院 课程设计课程名称:智能仪器 题目:电风扇模拟控制系统设计 专业班次:11(三)建筑电气1 姓名:林毅宾 学号:201128013116 指导教师:张继伟 学期:2012-2013学年第一学期 日期:2014.4

目录 引言 ........................................................................................................................................ I 第一章设计任务 . (1) 1.1 课题内容 (1) 1.2 课题任务 (1) 第二章系统设计方案 (2) 2.1 设计方案特点 (2) 2.1.1 系统的工作原理 (2) 2.1.2 系统的组成 (2) 2.1.3 系统设计框图 (2) 第三章系统硬件设计与软件设计 (3) 3.1 系统硬件设计电路图 (3) 3.1.1 系统复位电路和时钟电路 (4) 3.1.2 AT89C51单片机电源电路 (4) 3.1.3 稳压芯片7805 (4) 3.1.4 集成块74LS245功能 (4) 3.1.5 集成块74LS06功能 (4) 3.1.6 LED显示电路 (4) 3.1.7 直流电机原理 (14) 3.2 系统软件设计 (14) 3.2.1 占空比技术 (14) 3.2.2 程序框图 (14) 3.2.3 电风扇系统控制程序 (6) 3.2.4 系统程序清单 (7) 第四章总结 (8) 参考文献 (9)

引言 电风扇简称电扇,香港称为风扇,日本及韩国称为扇风机,是一种利用电动机驱动扇叶旋转,来达到使空气加速流通的家用电器,主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。1882年,美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊?斯卡茨?霍伊拉,最早发明了商品化的电风扇。 如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象,在外观和功能上都更追求个性化,而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能,也被众多的电风扇厂家采用,并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品,预示了整个电风扇行业的发展趋势。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。 本课程设计的目的: 1、培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力; 2、通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤; 3、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。

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

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