基于单片机的电风扇模拟自然风控制器设计毕业论文
本科毕业设计（论文）
基于单片机的电风扇模拟自然风控制器设计
学院电子信息工程学院
专业电气工程及其自动化
年级班别13电气工程及其自动化
学号2013402040125
学生姓名胡长新
2017年3月21日
摘要
随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们对于电风扇的选择也变得更苛刻了，面临着强大的竞争力，电风扇想要在市场上取得一席之地就必须变得更加人性化，更加智能化。因此，模拟自然风的电风扇就会越来越被重视，从而被广泛的应用。本文设计的是基于单片机的电风扇模拟自然风控制器，通过使用STC12C5A60S2单片机来输出PWM波，并由两个BTS7960芯片组成一个H桥驱动电路来驱动电风扇电机转动。该设计能够实现控制风扇的扇叶由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止进行这种周期性的转动，而且能够对这个周期的时间进行调节。这样风扇就可以模拟成自然风了，给人们带来了更好的舒适感。
关键词：单片机；PWM波；H桥驱动电路；模拟自然风
Abstract
With the continuous development of society, the progress of science and technology, people's choice for electric fan has become more severe, facing strong competition, the electric fan to make a space for one person in the market must become more humane, more intelligent. Therefore, the simulation of natural wind fans will be more and more attention, which is widely used. This paper is the design of MCU simulation natural wind controller for electric fan based on STC12C5A60S2 MCU by using PWM wave output, and by two BTS7970 chip is composed of a H bridge driving circuit to drive the electric fan motor rotation. The design of the utility model can realize the control of the fan blade from the stop to the slow rotation, the fast rotation, the slow rotation and the periodic rotation, and can adjust the time of the cycle. So that the fan can simulate the natural wind, to bring people a better sense of comfort.
Key words: single chip；PWM wave；H bridge driver circuit；simulation of natural wind
目录
1.绪论 (1)
1.1 选题的依据和意义 (1)
1.2 本设计需实现的功能 (1)
2.系统设计总体方案 (2)
2.1风扇的功能需求分析 (2)
2.2 系统方案论证 (2)
2.2.1 电机调速控制方案 (2)
2.2.2显示功能方案 (2)
2.3 系统整体结构框图 (3)
3.系统硬件设计 (4)
3.1 STC12C5A60S2单片机系统的硬件设计 (4)
3.1.1 STC12C5A60S2单片机详情 (4)
3.1.2单片机晶振与复位电路设计 (5)
3.1.3单片机电源电路设计 (6)
3.2键盘电路设计 (6)
3.3 LCD显示电路设计 (7)
3.4风扇电机驱动电路与调速电路设计 (8)
4.系统软件设计 (12)
4.1 开发工具概述 (12)
4.2 系统主程序设计 (12)
4.3初始化程序设计 (14)
4.4 按键子程序设计 (14)
4.5 LCD显示屏子程序设计 (15)
5.系统调试 (16)
5.1 单片机最小系统调试 (16)
5.2 PWM调试 (16)
5.3 屏幕显示调试 (17)
6.总结 (18)
致谢 (19)
参考文献 (20)
附录一：系统原理图 (21)
附录二：程序代码 (23)
1.绪论
1.1选题的依据和意义
风扇的起源可以追溯到1830年，有一个美国人叫James Byron，他无意中在钟表的构造中发现，可以使扇叶如钟表运转的方式一直转动，这样就可以产生风，如此世界上第一台风扇就此诞生。这种风扇虽然可以给人们带来凉爽的风，但是由于这种驱动方式需要爬梯子去上发条，用发条驱动，非常麻烦。于是到了1872年的时候，一个叫Joseph的法国人就慢慢研究出一种用涡轮启动齿轮传动的风扇，这种风扇相对于前者使用起来就轻松许多。当到了1880年的时候，有一个美国人想到了在电动机上面装上扇叶，通电使得电机转动从而使风叶产生徐徐凉风，他就是舒乐，发明了世界上第一台电风扇。
近年来，随着空调业的价格水平不断下降，其风头早已超过了风扇，但空调的强大制冷效果以及高耗电量、且封闭空间的弊端，使得传统的借助空气流动降低热量但通风效果和功耗低的风扇仍然存在很大的市场。市场都是人开发出来的，一些企业就开始拓展的风扇的市场，结合风扇与空调两者之间的利与弊，就对电风扇进行更加新颖的设计，使得电风扇更加人性化，这样风扇的市场就慢慢的回升起来，跟空调处于一个互相抗衡的状态，而不是空调独揽市场。随着时代的变化，事物都在不断更新，风扇要想继续在市场中占有一席之地，就需要不断的继续创新，让风扇吹出更加人性化的风。
近年来虽然空调业迅速崛起，但是电风扇并没有退出市场，而是慢慢把市场回升起来了，这一形势的主要原因有：一是风扇与空调它们两者的制冷原理不同，空调是使得空间里面的空气温度迅速降低，从而使人感到凉爽，而电风扇是吹出凉风，非常平缓，更加适合老人小孩或者体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，不仅售价便宜而且使用的时候会比空调省电许多，并且安装操作和使用都非常便捷。
模拟自然风电风扇是一种可以吹出像自然风那种样式的风的电风扇，更具特点之处，它是由电风扇电机与一台能够经过调试从而输出周期性变化的电压的电气装置组成。当前我国电风扇总的来说是供过于求的市场形态，市场处于相当的激烈竞争之中，而且外商企业也渐渐的把目光专注到国内的电风扇市场。从当前电风扇行业的发展趋势来看，今后人们消暑的主体仍然会是电风扇，但是随着外资慢慢的加入电风扇行业，就会使我国电风扇形成更加剧烈的竞争市场，因此想要在激烈的市场竞争中脱颖而出，就必须不断的创新，设计出更加有特点更加人性化的电风扇。
本设计使用单片机作为该电风扇系统控制核心。相对于用硬件或者软硬件相结合的方法实现对电机进行调速而言，这时候采用单片机产生PWM波，用纯软件的方法来实现调速过程，就具有更大的灵活性，并可大大降低成本，能够充分发挥单片机的功能，对于简单速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。
1.2本设计需实现的功能
功能要求：该设计能够使风扇电机由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止这样进行周期性的转动，并且能够让周期的时间自由设定。
主控模块：风扇电机通过单片机的智能控制,使得电风扇形成自然风的效果;并且可以调节输出PWM波的占空比，可以控制周期内送风的时间。
2.系统设计总体方案
2.1风扇的功能需求分析
目前科技是越来越发达，家电都是往智能化发展，风扇作为夏天消热的必需品，但是传统的电风扇想在目前这个智能化的生活中是很难的，所以设计一个让人们感觉舒适的电风扇就很有必要了。虽然这几年，越来越多的人选择了空调作为乘凉的必需品从而取代了电风扇，但是如果想使用空调取得一个好的效果是需要在封闭环境里的，长期的待在空调房中，对于人的身体不利，非常容易患上空调病，所以对于老人、儿童或者身体抵抗力很弱的人群应该避免使用空调。因此对于电风扇的研究还是很有必要的。以前的风扇还是停留在只能够调节风力的大小，这让人一直处于被风吹的状态下，时间一长久，就会使人不舒服，因此设计一个模拟自然风的电风扇是很有必要的，自然风风扇不会一直对人吹风，它是断断续续的提供风，这种风会使人感到舒适，而且人体也不会一直吹风，这样人也不会感到不适。
2.2 系统方案论证
2.2.1 电机调速控制方案
方案一：使用纯硬件的电路来实现，将电压接入到整流滤波电路中，将过滤出来的平稳的直流电送入到NE555多谐振荡器，NE555的三脚输出高电平，使继电器的动断触点复位，电风扇运转，当所连接的电容放电到一定程度之后，继电器吸合，动断触点断开，风扇停止运转，通过不停的充电放电形成方波控制继电器，实现自动开关的功能，从而模拟成自然风。
方案二：使用纯软件的方法使单片机来产生PWM波（脉冲宽度调制）从而实现调速。通过编程使单片机输出矩形波PWM信号，通过所需要的结果来调节PWM波的占空比，占空比就是指一个周期里面高电平所占的比例，控制的是电机的转动速度时，如果占空比越大，那么转动速度就越快，如果占空比是100%的时候，转速达到最快。
对于方案一，此方案虽能够达到实现模拟自然风的效果，但是纯硬件的电路比较复杂，购买元器件所需的成本也不低，并且能够调节的范围有限。
对于方案二，对比一些其他的纯硬件的方法，通过单片机输出PWM波进行调速不仅具有更大的灵活性，而且成本也能够有所降低。对比两种方案综合考虑选择方案二。
使用单片机输出PWM波有三种方法，如下：
（1）利用单片机的延时功能。高电平持续一段时间，当延时时间结束时，使I/O口电平取反成为低电平，然后延时一段时间，当低电平延时时间结束时，使I/O口电平取反成为高电平。通过循环就可以得到PWM信号。
（2）通过单片机的定时功能。原理跟方法一相同，只不过此方法是通过单片机的定时器来实现高低电平的转换。
（3）利用单片机自带的PWM信号发生器。在单片机中的STC12系列就自身带有PWM控制器。
综合考虑，最终确定使用STC12C5A60S2单片机来输出PWM波。
2.2.2显示功能方案
方案一：用LED数码管显示，但是数码管需要驱动电路才能使用，并且所需要的I/O口资源比较多，不能提示信息字符。
方案二：用LCD1602液晶显示信息，但是一片1602液晶需要占用11个I/O端口，显示的资源也不是很充足。
方案三：用诺基亚LCD5110显示，这是一款经典的显示器。
经过综合考虑最终选择诺基亚LCD5110作为本次设计的显示器，它的优势在于：
（1）性价比高，LCD1602只能够显示字符，而LCD5110不仅能够显示字符还能够显示文字，并且LCD5110的价格相对来说便宜得多。
（2）接口简单，只需要4个I/O口即可控制，而LCD1602需要11个。
（3）速度快，是LCD1602的40倍。
（4）LCD5110工作电压为可以为3.3V也可以是5V,可以跟单片机一起供电相对方便一些。
（5）程序编写简单，工作对时序要求不是特别严格，虽然系统没有自己的库，但是字符取模软件使用起来也是非常的方便。
（6）显示内容丰富，既可以显示数字这字母，也可以显示汉字。
因此，最终选择了诺基亚5110作为这次设计的显示屏幕。
2.3 系统整体结构框图
图2-1 系统结构框图
单片机最小系统正常工作，然后选择模式，接着通过液晶显示出来，单片机输出的PWM 波信号供给驱动电路，驱动电路连接电机，使电机转动。
本设计的整体思路是：通过模式选择，用户可以可以选择自然风模式和常规风扇模式，自然风模式时，电机一直调节转速模拟成自然风，给人们带来一种舒适的享受；而常规模式时，可以通过按键调节风扇的速度。系统当前的工作模式和风速可以在液晶显示屏上面显示出来。而且是由单片机产生PWM波进行电机调速，可以任意调节它的占空比。
3.系统硬件设计
3.1 STC12C5A60S2单片机系统的硬件设计
3.1.1 STC12C5A60S2单片机详情
STC12C5A60S2系列是宏晶科技生产的机器周期(1T)/单时钟的单片机，是新一代8051单片机，不仅高速/低功耗/超强抗干扰，而且完全兼容传统8051的指令代码,并且速度快8-12倍。内部集成2路PWM,可以针对电机控制。
图3-1 STC125A60S2单片机引脚图
STC12C5A60S2也是51系列单片机，与传统51单片机对比特点如下：
1、在使用相同晶振时，运行速度可以达到普通51的8~12倍
2、有8路10位AD
3、多了两个定时器，带PWM功能
4、有SPI接口
5、有EEPROM
6、有1K内部扩展RAM
7、有WATCH_DOG
8、多一个串口
9、IO口可以定义，有四种状态
10、中断优先级有四种状态可定
最重要的是单片机的P1.3I/O口和P1.4I/O口可以直接输出PWM信号，从而对电机进行调速。
3.1.2单片机晶振与复位电路设计
图3-2 单片机最小系统图
单片机通常使用手动按键复位和上电自动复位这两种方式实现系统的复位操作。手动复位要求在单片机在电源接通的条件下，并且在运行期间，单片机通过按键开关操作复位。上电复位要求接通电源后，复位操作是直接自动实现的。单片机要想正常工作，晶振电路时必不可少的，晶振保证了整个单片机系统按照固定的时钟周期工作，本次设计选择了外接12M 晶振的方式。
上图中的RST，XTAL是网络标号，分别和单片机的9脚RST，19脚XLAT1和18脚XLAT2相连。图3-2中的复位电路是通过电容充电来进行的，在刚通电的时候RST端口的电平为5V，慢慢的电容开始放电，端口电压慢慢降低，最后直接降到0V。为了使单片机正常复位，RC时间常数应不小于两个机器周期，一般电阻为10K，电容取10uF。考虑到按键的特性，当按键按下时，RST引脚可以保持高电平，从而实现单片机的复位。
STC12系列单片机是升级后的51单片机，只是引脚复用功能更多，处理速度
更快，因此外接晶振选择12M已经可以满足设计的需要，电容C2和C3对频率有微调作用，根据经验值，C2和C3选择30pF。为了使寄生电容减少，并且保证振荡器进行稳定可靠的运行，晶振和电容应尽量在安装在单片机芯片附近。
晶振为12MHZ时的机器周期的计算：
一机器周期＝12个振荡周期，时钟频率f=1/T,
一机器周期＝1/T×12，若晶振＝12MHZ，
一机器周期＝1/12M×12=1uS
3.1.3单片机电源电路设计
由于系统中电机所需的电源电压与单片机所需的电压值不同，因此需要单独为单片机提供一个稳定的电压，由于单片机对电源电压的波动十分敏感，电压波纹不易过大，否则单片机在运行时会发生异常，因此本设计准备使用线性型稳压芯片LM2940来对单片机进行转5V 供电。
LM2940-5.0稳压芯片是输出电压固定为5V的低压差三端稳压器，当输出电压为5V，输出电流1A时，输出电压差不大于0.8V,这个芯片的最大输入电压可以达到26V,工作温度范围为-40～+125℃，使用范围非常广,内含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路。当把一个高于5V的电压接入芯片时，从Input接入，GND接地,Output 就能输出5V电压，这些功能非常适合给单片机进行供电。
图3-3单片机电源电路
由上图就可以看出其电路接法也非常简单，非常适合我们使用。
LM2940的1，3脚分别是电源输出端和输入端，因此在1,3脚上面加上电容进行滤波就可以得到平稳的电压了，稳压芯片的2脚是接地端口，因此直接接地即可。
3.2键盘电路设计
按键是我们常用的一种工具，在我们身边经常接触到，此次的风扇设计为了方便人们能够方便的进行操作，按键的使用就不可或缺了。
图3-4 按键电路
它与单片机的连接方法也非常简单，按键的一端接地，另一端与单片机的I/O口连接经过10K的上拉电阻后在跟电源相连接，这样的话，当按键处于没有按下的时候，对应的I/O 口是处于一个高电平的状态的，当按键被按下时，按键线路接通成闭合回路,对应的I/O口就变成了低电平。单片机一直扫描这些I/O口的电平状态，通过电平状态的高低不同就能对相对应的功能进行控制。
3.3 LCD显示电路设计
Nokia5110 LCD原理应用资料:NOKIA 公司生产的LPH7366可用于其5110、6150，6100 等系列移动电话的液晶显示模块，这些产品不仅可以应用于移动电话，也可广泛应用于许多便携式设备的显示系统。与其它类型的产品相比，该模块具有以下特点：
（1）84x48 的点阵，最多可以显示4 行汉字
（2）采用主处理器和串行接口进行通信，大幅度减少了接口信号线数量，因此最后信号线仅仅只有9 条，其中还包括了电源线和接地线，并且支持多种串行通信协议（如AVR 单片机的SPI、MCS51 的串口模式O等），传输速率可以达到4Mbps，并且可以全速写入显示数据，没有等待时间
（3）模块可以直接嵌到PCB板上面，非常方便
（4）LCD晶片直接在芯片里面两者合为一体，因此模块的体积很小
（5）采用低电压供电，工作电流在正常情况下不会超过200μA ，并且具有掉电模式
图3-5 LCD液晶显示屏实物图
图3-6 诺基亚5110显示屏与单片机连接电路
引脚旁的字体为网络标号，BG代表的是背光灯，这里悬空没有连接，实际电路中通过一个跳线帽来选择是否开启背光灯，图中的VCC和GND分别与单片机的电源与地相连，P2.0到P2.4这5个IO就可以控制诺基亚5110液晶显示屏。
3.4风扇电机驱动电路与调速电路设计
本次设计采用H桥调速，由两片BTS7960构成一个H桥，BTS7960是一款集成度很高的大电流半桥驱动芯片，该芯片内部集成了一个P沟道的高端MOSFET和一个N沟道的低端MOSFET，因此避免了充电泵的电磁干扰，提高了EMC能力。BTS7960 具有很小的内阻16ΜΩ，可通过49A的电流的半桥驱动芯片。采用该芯片的原因如下：
(1)可直接由输入逻辑电平控制驱动电流，方便了电路的设计，并提升了电路的可靠性
(2)电流可以达到40A，PWM的频率变化范围为0HZ到25KHZ，可以满足目标电机的各种驱动需求
(3)通过状态标志位（IS位），能够实现电机状态诊断和电流采样，并具有各种保护功能
(4)内部MOSFET开关速率可以通过外部电阻进行控制
BTS7960芯片介绍：
BTS7960是NovalithIC家族三个独立的芯片的一部分:一是p型通道的高电位场效应晶体管，二是一个n型通道的低电位场效应晶体管，结合一个驱动晶片,
形成一个完全整合的高电流半桥。所有三个芯片是安装在一个共同的引线框,
利用芯片对芯片和芯片芯片技术。为了确保高度有效的阻态，电源开关就应用垂直场效应管技术。因为p型通道是高电位开关，消除电磁干扰就使用一个电荷泵。通过驱动集成技术，逻辑电平输入、电流取样诊断、转换速率调整器，失效发生时间、防止欠电压、过电流、短路结构轻易地连接到一个微处理器上。BTS7960芯片可以与其他的BTS7960结合组成全桥或者三相驱动结构。
引脚分配：
图3-7 BTS7960芯片引脚图
引脚的功能与定义：
由于一片BTS7960内部有一个P沟道MOSFET和一个N沟道MOSFET，所以当给控制端一个高电平时，只有P沟道MOSFET 导通，N沟道MOSFET截止，从而保证两个MOSFET不会同时导通，保证了系统的安全。由两片BTS7960芯片构成的全桥电路如下图所示：
图3-8 电机驱动电路图
本设计的控制对象是电风扇中的电机，因此电机的转向只有一个，所以对应的两路PWM 中要有一路直接接地即可，而另外一路PWM1接单片机P1.3口（PWM波形输出口），74LS244为3态8位缓冲器，缓冲单片机控制信号，由于悬空默认为高电平，所以N7_1为高电平，两片BTS7960工作在工作模式，N2_1和N4_1为输出诊断口，这里悬空不接，PWM1控制着N9_1的高低电平，从而决定着BTS7960_2两个MOS管的导通与截止，由于N3_1一直为低电平，所以BTS7960_1的N沟道MOS管是一直导通的，P沟道MOS管是一直截止的，从而通过调节PWM1的占空比来调节电机在一个方向的转速，OUT1和OUT2直接接在直流电机正负极
两端。
4.系统软件设计
4.1开发工具概述
程序是硬件的灵魂，许多功能都要靠单片机对采集到的信号进行处理才能实现，模块的初始化，指的是系统上电的时候，各个模块的初始状态，初始化的程序在大循环while（1）之外，因此仅仅执行一次，之所以进行初始化，是为了保证系统上电时有一个稳定的初始状态。
本系统的运行程序采用C语言编写，在Keil软件环境下编译生成hex文件，由STC_ISP 软件通过USB转串口数据线下载至单片机中调试运行。
本次设计使用Keil软件来对程序进行编写，这个软件是又美国的Keil Software公司设计的，常用于51系列单片机C语言的编写，这个软件即编写仿真调试于一体，有着完整的开发方案。Keil是使用C语言编程时的不二之选，在调试过程中其简洁方便的集成环境、强大的软件仿真调试工具就提供了诸多的方便。
KeiluVision4相对于之前的版本，有着更加灵活的窗口系统，开发人可以不仅可以控制多台监视器，而且可以对窗口的任意位置进行控制。新的用户界面可以更有效地组织多个窗口，能够最大程度的利用屏幕空间，这样就能够为开发应用程序提供一个整洁，高效的环境。
STC-ISP 是一款针对STC系列单片机而设计的单片机下载编程烧录软件，可下载STC89系列、12C5A系列和12C5410等系列的STC单片机，使用简单方便，如今已被广泛应用。本次设计采用的主控制器是STC12C5A60S2，因此采用该烧录软件非常方便，串口连接并选择正确的COM口，选择正确的单片机型号后，打开Keil编译生成的Hex文件，点击Download 后，手动按下电源开关便即可把可执行文件HEX写入到单片机内。
4.2 系统主程序设计
系统的主程序部分，包含了整个系统的各个部分，开始的时候是对所有的模块和一些标志位进行初始化，然后再进行大循环，显示各个模块信息，由于程序是不断的进行循环的，所以信息是在不断的进行刷新的。
主程序流程图如下：
图4-1 系统整体框图
4.3初始化程序设计
主程序在进入程序大循环之前，首先要对系统进行初始化，包括对一些I/O口的初始状态进行设置。在本次设计中，设置上电就是让电源对驱动电路进行供电，随时等待单片机产生的PWM波形控制信号的来临。为了输出占空比可调的PWM波，将用到PCA模块的8位PWM输出模式，因此需要对PCA模块的工作模式寄存器CMOD、控制寄存器CCON、比较寄存器CCAP0H和CCAP0L等寄存器进行初始化，以设定工作模式和对比较寄存器赋初值。设计中使用的显示工具是诺基亚5110，对诺基亚5110也要进行初始化，包括一些显示的设置和清屏指令。另外，一些显示在诺基亚5110上面的提示信息也写在了初始化程序中。
4.4 按键子程序设计
图4-2 按键扫描程序流程图
对于智能风扇来说，要实现风速的调节以及风速的启停，按键就变得不可或缺了。那么按键消抖成为了编写按键处理程序的关键之一。按键消抖质量的好坏，直接决定着按键检测的灵敏度和用户的体验感觉。目前按键消抖主要分为硬件消抖和软件消抖两种方式。硬件消抖是使用专用的电路、芯片来对按键产生的带有毛刺的电平信号进行处理得到规则的电平信号，从而使单片机易于识别；软件消抖则是利用软件延时来过滤掉按键机械动作产生的不规则电平信号而检测延时后的规则信号。延时消抖已经足够实现消抖，所以本次设计采用软件延时对按键进行消抖。
4.5 LCD显示屏子程序设计
本次设计中所用的诺基亚LCD5110，与单片机连接的只有5条线，分别是串行数据线SDIN、串行时钟线SCLK、模式选择D/C、芯片使能SCE和复位端RES，单片机控制着这五个信号线，完成各个模块信息的显示。与其他芯片一样，也要参考资料写好模块功能函数，包括写字节函数，设置地址函数等，为以后的初始化以及显示做好准备。
图4-3 LCD显示屏写一个字节时序图
参考时序图写字节的函数如下：
void write_byte(unsigned char data1,unsigned char command)
{
unsigned char i;
sce = 0; //使能端有效 if(command==0)
dc=0; //DC为0时，写的是控制指令
else dc=1; //DC为1时，写的是数据
for(i=0;i<8;i++)
{
if(data1&0x80)sdin=1;
else sdin=0;
sclk = 0;
data1 <<=1;
sclk=1;
}
sce = 1; //不使能LCD5110
}
5.系统调试
5.1 单片机最小系统调试
单片机最小系统连接成功后，打开5V电源开关，为了验证单片机最小系统是否能够正常工作，之前特意编写的一个闪烁灯的程序，控制一个LED灯使之不停的闪烁，打开Keil 软件，把编写好的C语言程序放进去，在Target Options窗口中设置生成hex文件。
编译成功之后，通过STC-ISP软件将程序烧录到单片机里面，此软件使用操作很简单，首先将USB转串口线连接到电脑USB的接口，在电脑的设备管理器中查看一下USB转串口的COM口，再打开烧录软件，在MCU type下拉菜单中选择STC12C5A60S2，在点击打开文件选择之前已经生成好的hex文件，接着点击Download会出现“请给MCU上电”的提示，打开单片机的电源开关就可以下载成功，最后就可以看到单片机连接的LED灯在闪烁。检查复位按钮时能够正常复位，因此单片机最小系统是进行正常工作的，没有发现什么问题。
STC-ISP软件：
5.2 PWM调试
按照资料介绍，给相应的寄存器初始化，由于之前没有用单片机控制PWM波形的经验，刚开始的时候并没有输出正确的波形，然后不断的对比寄存器值，经过不断地修改之后，终于产生了PWM波形，然而频率过高，居然达到了100KHZ以上，因为控制对象是电动机，如果频率太高，就会使电机线圈感抗过大，从而造成电机线圈电流降低。最终就使得电机的驱动力驱变小。为了电机的驱动能力得到保证，只有降低PWM波的频率了，查阅芯片资料，发现改变CPA工作模式寄存器CMOD中的CPS2、CPS1、CPS0的值就可以改变频率，经过不断的尝试，当CPS、2CPS1、CPS0分别是1、0、1的时候，PWM波的频率变成了11.6980KHZ，这样就可以达到调速的要求了。
基于单片机的智能电风扇毕业设计
毕业设计题目智能遥控电风扇 学生所在学院电气信息学院 专业电子信息工程 学号 学生姓名 指导教师 起止日期2014.1.6至2014.5.25
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
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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。
基于单片机毕业设计(论文)开题报告
徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日
说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它
课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡
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
智能电风扇开题报告
附件B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 随着电子制造业的不断发展，社会对生产率的要求越来越高，各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求。作为一种老式家电，电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品；但电风具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为成熟的家电行业的一员，在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额，但老式电风扇功能简单，不能满足智能化的要求。为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。 2、国内外研究现状 电风扇在中国仍然具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究是很积极的。智能电风扇已经开始投入市场，目前这方面的技术已经成熟。下一阶段的研究将是使其更加人性化，更好的满足不同群体的人的需求。美的等家电企业相继推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电风扇。 国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极，但是在智能化电器方面的研究却比我国更加成功。“智能化电器”包含三个层次：智能化的电器元件，如智能化断路器、智能化接触器和智能化磁力启动器等，智能化开关柜和智能化供配电系统。智能化开关柜包含多台断路器，而且供电系统的控制与用电设备的控制关系很密切。这两个层次上的智能化工作重点是：加强网络功能，最大限度地提高配电系统和用电设备的自动化水平。 新型的智能化电器元件的发展趋势：采用微处理器及可编程器件，大量功能“以软代硬”实现，并具有“现场”设计的能力。充分增加智能化电器元件的“柔性”与适应性。例如一种采用FPGA器件构成的专用功能集成电路已投入应用。
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
电风扇模拟自然风控制电路的设计
郑州交通职业学院 毕业论文（设计） 论文（设计题目）：电风扇模拟自然风控制电路的设计 所属系别信息工程系 专业班级 08大专电子信息工程技术1班 姓名 XX 学号 200808060830167 指导教师 XX 撰写日期 2011 年 5 月
摘要 本课题主要研究电风扇实现模拟自然风的功能，针对市场中家用电扇的功能分析，得出模拟自然风风扇将成为市场一种主流风扇，慢慢的将代替那些老式的风扇。本设计采用了一个以555多谐振荡器为核心的电路，由电源稳压电路、光波发生电路和光耦合成器电路组成。通过方波发生电路输出高低电平来控制晶闸管的导通和截止以实现电风扇模拟自然风的效果;通过调节电位器调节输出方波的占空比，可以控制单位时间内送风的时间。该电路能够实现控制风扇扇叶由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止周期性的转动，并且能够调节周期的时间。该电路利用555定时器输出相应的控制信号来控制电路，达到了调节风扇风速强弱、风扇运转状态和开关的逻辑系统的目的，并且利用定时器设定时间控制继电器，使风扇的设计更加完善和人性化。 关键词:电风扇，模拟自然风，555多谐振荡器，继电器，可调占空比，双向晶闸管
Abstract This topic research electric fan simulating natural wind function, in view of the market in home fans that the function analysis, analog natural fan will become market a mainstream fan, slowly will take the place of the old fan. The design has adopted a more harmonic oscillator 555 circuits for core, the power supply voltage circuit, the light wave generator of light coupling to become useful circuit. Through the square wave generating circuit output discretion level to control thyristor conduction and globe in order to achieve the effect of fan imitating natural wind; By adjusting the potentiometer adjustment output pulse 390v, can control unit time supply of time. This circuit can realize control fan fan leaves turning slowly and by stop - and quickly turned slowly rotating - stop periodic rotating, and can adjust cycle time. This circuit using 555 timing of control signal output corresponding to control circuit, to adjust fan wind speed and the weak, fan operation status and switch logic system, and the purpose of using timer control relay time set the design, make the fan more perfect and humanization. Key words:electric fan, imitating natural wind, 555 much harmonic oscillator, relays, adjustable 390v, two-way thyristor
基于单片机的毕业论文题目有哪些
基于单片机的毕业论文题目有哪些 很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣，不光是对专业的热爱，另外由于单片机是集成电路芯片，是控制整个流程最基础的环节，大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇，下面，我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目，欢迎各位借鉴。 基于单片机的毕业论文题目一： 1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2、基于单片机的超声测距系统 3、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计 4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现 5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用 6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究 7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用 8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统 9、基于单片机的正弦逆变电源研制 10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发 11、基于单片机的温湿度检测系统的设计 12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现 13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究 14、基于单片机的温度控制系统的研究 15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究 16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现
17、基于单片机的LED显示系统 18、基于单片机的校园安防系统 19、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现 20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现 21、基于AVR单片机教学实验板的设计 22、基于单片机的阀岛控制系统的研究 23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计 24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究 25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究 26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究 27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究 28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究 29、基于单片机的通用控制器设计与实现 30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现 31、Proteus在单片机教学中的应用 32、基于单片机的变频变压电源设计 33、基于单片机的监控系统控制部分的设计 34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计 35、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发 39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计 基于单片机的毕业论文题目二： 40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究 41、单片机与Internet网络的通信应用研究 42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究 43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计 44、基于单片机控制的直流恒流源的设计 45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究 46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制 47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究 48、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究 49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计 50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现 51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计 52、基于单片机的数据串口通信 53、基于单片机的智能寻迹系统设计 54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制 55、基于单片机的微型电子琴研究与实现 56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计 57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发
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
电风扇模拟自然风控制器(一)
电风扇模拟自然风控制器(一)
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电风扇模拟自然风控制器（一） 本文介绍的这种电子装置可与普通电风扇配套使用，将电风扇插入到该装置的插座中，即可使电风扇扇出的风量时大时小，时有时无，与自然风近似，使人感到舒适、凉爽。同时亦有降低电风扇能耗的作用，爱好者不妨一试。 工作原理 该装置电路工作原理如下图所示。它是由电源电路和自激振荡器、无触点开关等组成。电容器C1、电阻R1、稳压二极管DW及二极管VDl、电容器C2组成该装置的简易降压整流、稳压和滤波电路，目的是将220V市电变换成约12V的平滑直流电，作为自激多谐振荡器的电源。由时基集成电路NE555、电位器RP、电容器C3以及二极管VD2、VD3构成了占空比可调式振荡器，其输出为方波脉冲。从IC的⑧脚上输出的方波信号经发光二极管LED后加到双向可控硅元件VS的控制极。当IC③脚有方波信号输出时，LED点亮，同时VS触发导通，插在其插座CZ中的电风扇通流运转；当IC
③脚没有方波信号输出时，LED截止，VS关断，插在CZ中的电风扇无电流通过而停止工作。这样周期性的控制VS的导通与关断，从而控制了电风扇的转与停，反映在风量上为快一慢、强一弱，这样得到的阵风有如自然风一样。 元器件选择与调试 IC可采用时基集成电路NE555、μA555、LM555或5G1555等。C1的耐压一定要大于400V，容量为0．47μ～0．68μ。VS一般采用3A／600V的双向可控硅。DW采用稳压值为12V左右、0．5W的稳压二极管，如2CW60等。R3与C4构成VS过压缓冲网络，一般不宜省去，以防损坏VS或误动作。其它元器件可按图示数据选用，无特别要求。 电路装焊完毕，即可通电调试，先在CZ中插入60W的白炽台灯，调节RP使台灯的光亮发生闪烁，说明电路工作基本正常，其闪烁周期可按0．693(RP+R2)C3公式估算， 然后再插入台扇实调至满意 为止。也可以在电位器旋钮旁 刻上数字，从而可以方便地调 节自然风的急缓。调试完毕， 认为合格即可找一只塑料盒 装入，插座CZ可以另接。
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
毕业论文(设计)：基于单片机的智能电风扇控制系统设计
毕业论文（设计）：基于单片机 的智能电风扇控制系统设计 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.................................................................
基于单片机的智能电风扇控制系统 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一一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
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
基于单片机的电风扇模拟自然风控制器设计
本科毕业设计（论文） 基于单片机的电风扇模拟自然风控制器设计 学院电子信息工程学院 专业电气工程及其自动化 年级班别13电气工程及其自动化 学号2013402040125 学生姓名胡长新 2017年3月21日
摘要 随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们对于电风扇的选择也变得更苛刻了，面临着强大的竞争力，电风扇想要在市场上取得一席之地就必须变得更加人性化，更加智能化。因此，模拟自然风的电风扇就会越来越被重视，从而被广泛的应用。本文设计的是基于单片机的电风扇模拟自然风控制器，通过使用STC12C5A60S2单片机来输出PWM波，并由两个BTS7960芯片组成一个H桥驱动电路来驱动电风扇电机转动。该设计能够实现控制风扇的扇叶由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止进行这种周期性的转动，而且能够对这个周期的时间进行调节。这样风扇就可以模拟成自然风了，给人们带来了更好的舒适感。 关键词：单片机；PWM波；H桥驱动电路；模拟自然风
Abstract With the continuous development of society, the progress of science and technology, people's choice for electric fan has become more severe, facing strong competition, the electric fan to make a space for one person in the market must become more humane, more intelligent. Therefore, the simulation of natural wind fans will be more and more attention, which is widely used. This paper is the design of MCU simulation natural wind controller for electric fan based on STC12C5A60S2 MCU by using PWM wave output, and by two BTS7970 chip is composed of a H bridge driving circuit to drive the electric fan motor rotation. The design of the utility model can realize the control of the fan blade from the stop to the slow rotation, the fast rotation, the slow rotation and the periodic rotation, and can adjust the time of the cycle. So that the fan can simulate the natural wind, to bring people a better sense of comfort. Key words: single chip；PWM wave；H bridge driver circuit；simulation of natural wind
基于单片机的电子钟设计毕业论文。。
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法
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。