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智能风扇控制器设计要点

智能风扇控制器设计要点
智能风扇控制器设计要点

智能风扇控制器设计要点

智能风扇控制器设计

设计总说明

随着科技的进步,大家对各种家用电器的舒适度要求越来越高。温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用,如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。本文设计了基于单片机的温控风扇系统,主要针对家用的交流风扇。以单片机作为控制器,利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,同时利用器件并根据采集到的温度,通过

一个达林顿ULN2003驱动风扇电机。根据检测到的温度与系统设定的温度的比较控制电机,并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速,实现分级调速,同时用1602液晶显示器显示检测到的温度。关键词:单片机;DS18B20;分级调速;智能风

The design of intelligent fan controller

Design general information

With advances in technology, everyone comfort various household appliances have become increasingly demanding.Thermostatically

controlled fan production in modern society and people's daily life have

a wide range of applications, such as large-scale industrial production of mechanical cooling system fan, now widely used on laptops smart CPU fan.This article is designed based on single-chip temperature-controlled fan system, mainly for household AC fan.With the single chip processor as the controller, a temperature sensor DS18B20 temperature acquisition device, while taking advantage of the device according to the collected temperature, the ULN2003 driven by a Darlington fan motor

display.According to the detected temperature and the set temperature comparison system controls the motor, and can automatically change the root temperature changes the fan motor speed to achieve hierarchical control, LCD display with 1602 while the detected temperature.

Key words: SCM ; DS18B20 ; Grading governor; Smart fan

目录

1绪论 ..............................................................

1

1.1 题目背景 .......................................................

1

1.2 国内外发展 .....................................................

2

............. 3 1.3 本次设计的主要内

容 ................................

2整体方案设计 .....................................错误~未定义书

签。

2.1方案论证 ......................................错误~未定义书签。

2.1.1 温度传感器的选择 ...........................错误~未定义书签。

2.1.2 温度显示器件的选择 ..........................................

4

2.1.3调速方式的选择 (4)

2.2系统整体框图 ....................................................

5 3系统硬件设计 ......................................................

5

3.1 功能器件介绍 ...................................................

6

3.1.1 AT89C52简介 (6)

3.1.2 温度传感器的介绍 ............................................

8

3.1.3 1602液晶显示器简介 (9)

3.1.4 达林顿ULN2003简介 .........................................

11

3.2 各部分硬件电路设计 (12)

3.2.1 复位电路 ...................................................

12

3.2.2 显示电路 ...................................................

12

3.2.3 温度采集电路 ...............................................

14

3.2.4 风扇电机驱动与调速电路 .....................................

15 4软件设计 .........................................................

16

4.1 Keil C51环境简介 .............................................

16

4.2 各功能模块设计 ................................................

16

4.3 Proteus仿真调试 ..............................................

19

4.3.1 Proteus仿真环境简介 (19)

4.3.2 系统Proteus的仿真 .........................................

20 5系统硬件搭建与调试 ............................................... 23 .1 软件调试 (24)

5

5.2 硬件调试 (24)

5.2.1 传感器DS18B20温度采集部分调试 .............................

25

5.2.2 电动机调速电路部分调试 .....................................

25 6总结 .............................................................

26 致谢 ...............................................................

30 参考文献 ...........................................................

30 附录一源程序

附录二元器件清单

附录三实物图

1绪论

在现代社会中,风扇被广泛的应用,发挥着举足轻重的作用,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展,为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等,温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段,温控风扇的设计已经有了一定的成效可以使风扇实现分级调速,实现智能控制。随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生,如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停,使风扇转速随着环境温度的变化而变化,实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以

及生产带来了诸多便利,在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。随着温度控制技术与计算机、通信等技术的有机结合,使得现今的温度控制技术在过去的几十年里有了极大的发展,并且对温度控制的提出了高精度、高智能化的发展要求。因此介绍了解当前温度控制系统的发展状况对设计研究智能风扇控制器很有帮助。就目前而言,有很多自动温控风扇能通过温度高低来控制其启动或者停止的技术实现。虽然这解决了夏夜温度下降后人们因熟睡而受凉的问题,但当温度升高时,它不能根据温度的变化改变转速,因此往往使人感到不变。所以现在提出了一种智能温控调速风扇,使用者可以在风扇开启后,智能风扇自动根据室内温度的改变而调节转速,根据温度高低设计了5个人们舒适的档位。

本文设计了由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52作为控制器,采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件,并通过一个达林顿陈列驱动器-ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到得环境温度显示在1602液晶显示器上。根据系统检测到得环境温度与系统预设温度的比较,实现风扇电机的分级调速,方便人们的日常生活。

1.1 题目背景

在日常生活中,电风扇被广泛的应用,为人们的生活提供方便,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展,为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等,智能温控风扇越来越受到人们的重视并被广泛的应用。在现阶段,温控智能风扇的设计已经有了一定的成效,可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速,当温度升高到一定时能自动启动风扇,当温度降

1

到一定时能自动停止风扇的转动,实现智能控制。但是目前的电风扇即使都有调节不同档位的功能,但必须手动调节不同的档位。为了使风扇实现智能化、人性化,通过温度传感器检测工作环境温度,建立一个微小控制系统,使电风扇随着室内温度的变化自动切换档位,实现“温度高,风力大,温度低,风力弱”的性能,不但节能,而且安全省事,具有广泛的应用前景和市场价值。

随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生,如基于单片机的温控智能风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停,使风扇转速随着环境温度的变化而变化,实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利,在提高人们

[1]的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。 1.2 国内外发展

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。

1.3 本次设计的主要内容

设计一个智能风扇控制器系统。该系统能够自动检测当前室内温度,并根据温度的变化来调节风扇的转速。完成元器件的选型,搭建硬件电路,做出实物。

2

2整体方案设计

2.1方案论证

本设计是基于单片机智能风扇控制器的设计,使风扇电机能根据环境温度的变化改变转速,需要比较高的温度变化分辨率以及稳定可靠的换挡停机控制

[2]部件。所以一定确定出适合的方案。所以本次设计主控芯片选择AT89C52单片机,温度传感器选择DS18B20,显示用1602液晶显示当前室温,调速控制模块选用ULN-2003驱动芯片。

2.1.1温度传感器的选择

在本设计中,温度传感器的选择有以下两种方案:

方案一:采用热敏电阻作为检测温度的核心元件,并通过运算放大器放大,由于热敏电阻会随温度变化而变化,进而产生输出电压变化的微弱电压变化信号,再经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。

方案二:采用数字式的集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件,由其检测并直接输出数字温度信号给单片机进行处理。

对于方案一,采用热敏电阻作为温度检测元件,有价格便宜,元件易购的优点,但热敏电阻对温度的细微变化不太敏感,在信号采集、放大以及转换的过程中还会产生失真和误差,并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性,其自身电阻对温度的变化存在较大误差,虽然可以通过一定电路来修正,但这不仅将使电路变得更加复杂,而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。

对于方案二,由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化,大大降低了外接放大转化等电路的误差因数,温度误差变得很小,并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同,使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出,简化了系统程序设计,又由于该温度传感器采用先进的单总线技术,与单片机的接口变得非常简洁,抗干扰能力强,因此该方案适用于本系统。

2.1.2 温度显示器件的选择

方案一:应用动态扫描的方式,采用LED共阴极数码管显示温度。

方案二:采用LCD液晶显示屏显示温度。

3

对于方案一,该方案成本很低,显示温度明确醒目,即使在黑暗空间也能清楚看见,功耗极低,同时温度显示程序的编写也相对简单,因而这种显示方式得到了广泛应用。但不足的地方是它采用动态扫描的显示方式,各个LED数码管是逐个点亮的,因此会产生闪烁,但由于人眼的视觉暂留时间为20MS,故当数码管扫描周期小于这个时间时人眼不会感觉到闪烁,因此只要描频率设置得当即可采用该方案。

对于方案二,液晶显示屏具有显示字符优美,其不仅能显示数字还能显示字符甚至图形,这是LED数码管无法比拟的。本系统采用方案二。 2.1.3调速方式的选择

方案一:采用数模转换芯片DAC0832来控制,由单片机根据当前环境温度值输出相应数字量到DAC0832中,再由DAC0832产生相应模拟信号控制晶闸管的导通角,从而通过无级调速电路实现风扇电机转速的自动调节。

方案二:采用单片机软件编程实现PWM(脉冲宽度调制)调速的方法。使用调速芯片ULN-2003。PWM是英文Pulse Width Modulation的缩写,它是按一定的规律改变脉冲序列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调节方式,在PWM驱动控制的调节系统中,最常用的是矩形波PWM信号,在控制时需要调节PWM波得占空比。占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。在控制电机的转速时,占空比越大,转速就越快,若全为高电平,占空比为100%

[2]时,转速达到最大。用单片机I/O口输出PWM信号时,有如下三种方法:

(1) 利用软件延时。当高电平延时时间到时,对I/O口电平取反,使其变成低电平,然后再延时一定时间;当低电平延时时间到时,再对该I/O口电平取反,如此循环即可得到PWM信号。在本设计中应用了此方法。

(2) 利用定时器。控制方法与(1)相同,只是在该方法中利用单片机的定时器来定时进行高低电平的转变,而不是用软件延时。应用此方法时编程相对复杂。

(3) 利用单片机自带的PWM控制器。在STC12系列单片机中自身带有PWM控制器,但本系统所用到得AT89系列单片机无此功能。

对于方案一,该方案能够实现对直流风扇电机的无级调速,速度变化灵敏,但是D/A转换芯片的价格较高,与其温控状态下无级调速功能相比性价比不高。

对于方案二,相对于其他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,采用PWM 的方法来实现调速过程,具有更大的灵活性,并可大大降低成本,只需要一个驱动芯片,就能够充分发挥单片机的功能,对于简单速

4

度控制系统的实现提供了一种有效的途径。综合考虑选用方案二。 2.1.4控制核心的选择

在本设计中采用AT89C52单片机作为控制核心,通过软件编程的方法进行温度检测和判断,并在其I/O口输出控制信号。AT89C52单片机工作电压低,性能高,片内含8k字节的只读程序存储器ROM和256字节的随机数据存储器RAM,它兼容标准的MCS-51指令系统,单片价格也不贵,适合本设计系统。 2.2系统整体框图本设计的整体思路是:利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机AT89C52进行处理,在液晶显示器上显示当前环境温度值。其中

预设温度值为整数形式,检测到的当前环境温度取一位小数。同时采用驱动电路改变直流风扇电机的转速。系统框图如下。

温度检测模块温度显示模块

单片机调速控制模块

复位电路

图2-1 系统框图

5

3 系统硬件设计

3.1 功能器件介绍

3.1.1 AT89C52简介

本次设计选择89C52单片机。

AT89C52是51系列单片机的一个型号,它是由ATMEL公司生产的一个低电压、高性能的8位单片机,片内器件采用ATMEL公司的非易失性、高密度存储技术生产,与标准的MCS-51指令系统兼容,同时片内置有通用8位中央处理器和8k 字节的可反复擦写的只读程序存储器ROM以及256 字节的数据存储器RAM,在许多许多较复杂的控制系统中AT89C52单片机得到了广泛的应用。AT89C52有40个引脚,各引脚介绍如下:

VCC:+5V电源线;GND:接地线。

P0口:P0.7~P0.0,这组引脚共8条,其中P0.7为最高位,P0.0为最低位。这8条引脚共有两种不同的功能,分别使用于两种不同的情况。第一种情况是单片机不带片外存储器,P0口可以作为通用I/O口使用,P0.7~P0.0用于传送输出数据,此时它需外接一上拉电阻才能正常工作。第二种情况是CPU的输入/

单片机带片外存储器,其各引脚在CPU访问片外存储器时先是用于传送片外存

[4]储器的低8位地址,然后传送CPU对片外存储器的读写数据。

P1口:P1口是一个内部含上拉电阻的8位双向I/O口。它也可作为通用的I/O 口使用,与P0口一样用于传送用户的输入输出数据,所不同的是它片内含上拉电阻而P0口没有,故P0口在做该用途时需外接上拉电阻而P1口则无需。在FLASH 编程和校验时,P1口用于输入片内EPROM的低8位地址。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,它可以作为通用I/O口使用,传送用户的输入/输出数据,同时可与P0口的第二功能配合,用于输出片外存储器的高8位地址,共同选中片外存储单元,但此时不能传送存储器的读写数据。

在一些型号的单片机中,P2口还可以配合P1口传送片内EPROM的12位地址中的高4位地址。

P3口:P3口引脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平。它也可作为通用的I/O口使用,传送用户的输入输出数据,P3口也作为一些特殊功能端口使用,如下所示:

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图3-1 单片机的引脚

P3.0:RXD(串行数据接收口)

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。

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。

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。

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

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

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/ea7544820.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;

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

电风扇控制数字电路课程设计报告

电风扇控制数字电路课 程设计报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

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

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。 2010 年 9 月日

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 方案一 (6) 方案二 (6) 第三章系统组成及工作原理 系统组成 (7) 工作原理 (8) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 状态锁存电路电路············································`9 触发脉冲电路 (11) 风种控制电路 (12) 消抖电路 (14) 单稳态电路 (15)

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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