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1、智能温控与人体红外开关风扇项目申报书 项 目 名 称： 智能温控与人体红外开关风扇 申 请 人： 学 号： 所 在 学 院： 联 系 电 话： E m a i l： 申 请 日 期： 一、简表项目名称智能温控与人体红外开关风扇申请项目类别重点项目一般项目“挑战杯”专项项目项目来源学生自行设定学科类别自然科学类社会科学类研究年限一年是否跨院否研究领域电子控制项目负责人姓名学号专业年级所在学院平均成绩QQ邮箱联系方式指 导 教 师姓名所在学院学历学位职称联系方式邮箱是否主持过校级以上（含校级）科研课题职务研究方向项 目 成 员姓名所在学院学号专业平均成绩联系方式签名成绩审核 审核人签名： 教务办签
2、章： 二、研究摘要研 究 摘 要l 整体规划：本设计为一种智能温控与人体感应红外开关风扇，具有灵敏的温度感测和人体感应功能，系统stc89C52单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。人体红外感应可感知人的存在，自动开关风扇。可由用户设置高、低档位，测得温度值在高低温度之间时打开风扇强弱风档，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降低风扇档位，控制状态随外界温度而定。同时，能够由人工设定风扇档位不受温度控制，灵活性强。所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中，掉电后仍然能保存上次设定值，性能稳定,控制准确。l 预期效果：1. 风速从高到低设置
3、4个档位，并且每个档位可由温度自动调节或者用户设置。2. 风扇可以自动的根据环境的温度调节风扇风速的档位，温度上升2自动上升一个档位，温度每降低2自动下降一个档位。3. 设置数码管显示当前的工作状态以及温度，使其更具人性化。自动模式时，感应人的存在而自动控制风扇的开关。一、 研究目的：在激烈的市场竞争下，虽然电风扇具有广阔的市场空间，但不断新生产品的出现，要使产品更具市场优势，仅仅是靠传统型的电风扇是远远不够的，因此要对传统的电风扇根据市场的需要进行不断的更新，不断的改进，以使自己的产品立于不败之地。传统的电风扇较为突出的缺点是：风扇的风力大小不能根据温度的变化自动的调节风速，对于那些昼夜温差
4、比较大的地区，这个自动调节风速就显得优其的重要了，特别是人们在熟睡时常常没有觉察到夜间是温度变化，那样既浪费电资源又容易引起感冒。传统的风扇是用机械式的定时方式，机械式的定时方式常常会伴随着很大的机械运动的声音，特别是在夜间影响人们的睡眠质量，且定时范围有限，而且机械式的容易坏。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。二、 发展现状：当今社会已经完全进入了电子信息化，温度控制器在各行各业中已经得到了充分的利用。简易温度监测控制器是利用单片机系统来完成的一个小型的控制系统。现阶段运用与国内大部分家庭，系统效率越来越高，成本也越来越低。它广泛应用于城市、农村、各种工业
5、生产，在一定情况下亦适用于太阳能、锅炉及对温度敏感的产业的自动控制和温度报警，是实现无人值守的理想产品，市场极为广阔，需求量大。国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极，但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、智能化接触器都能等，智能化开关和智能化供配电系统。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元件，大量功能“以软化硬”实现，并具有“现场”设计的能力。例如一种采用降低风扇运转是的噪音以及节省能源等，温度控制风扇越来越受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，可以使风扇根据环境温度的变化进行自
6、动无极调速，当环境温度升高到一定是能自动启动风扇，并随着环境温度的升高自动加快风扇的转速，当环境温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。三、立项依据四、研究方案1. 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题a) 研究目标：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LED数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。通过4个风速档位，根据周围的环境温度自动调节，设置数码管显示当前的工作状态以及温度，自动模式时，感应人的存在而自动控制风扇的开关。b）研究内容；1. 采用stc89C52作为处理器，它是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（F
7、PEROM）256B片内RAM的低电压，高性能CMOS8位微处理器。实现该系统的综合控制；2.传感器部分采用DS18B20，用语读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。它可以直接将模拟温度信号转化为数字信号，降低了电路的复杂程度； 3.通过人体红外感应HC-SR501红外感应人体存在以及采用数码管或LCD1602液晶屏显示温度数值，LCD1602液晶屏是16*2的字符型液晶，可以显示英文26个字母的大小写，阿拉伯数字09，及一些简单的符号。该液晶屏操作简单，显示功能强大；4. 电机驱动部分采用驱动芯片ULN2803，PWM脉冲信息通过IO口输出，然后经过ULN2803时由1B7
8、B输入至7C输出以驱动电机转动。 5.温度采集、控制模式设定以及复位电路，这一部分主要是由DS18B20，通过四个按键，开关设定主要是通过按键K1来设定的。模式转换键由K2来完成，可以实现温度控制风速和手动设定风速的功能。手动设定风扇档位由K3、K4来完成，按一下K3键可以实现档位增一，而按下K4键可以实现档位减一2.拟采取的研究方法及可行性分析 本项目利用温度传感器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LED数码管或LCD1602液晶屏LCD1602液晶屏上显示当前环境温度值以及预设温度值。 利用PWM脉宽调制方式改变直流风扇电机的转速。通过风速从
9、高到低设置4个档位，并且每个档位都可以由用户设置或者根据温度自动调节。 通过人体红外感应HC-SR501实现了风扇的智能检测，实现智能的开关。 3本项目的创新之处1）较于采用采电压比较电路作为控制部件。温度传感器采用热敏电阻或热电偶等，温度信号转为电信号并放大，由集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速，当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。2）采用单片机作为控制核心。通过编写程序不但能将传感器感测到的温度通过显示电路显示出来，而且用户能通过键盘接口，自由设置上下限动作温度值，满足全方位的需求。并且通过程序判断温度具有极高的精准度。3）采用人体红外感应HC-SR501感应模块实现风扇的自动开关
10、。2. 预期研究进展2016.7-2016.9 选好项目所需的模块、元件，确定项目实施的方案； 2016.9-2016.10 进行硬件咨询并采购全硬件设备，开始项目硬的搭建； 2016.10-2016.12 实现人体红外感应的检测与风扇电机不同档位的输出； 2017.1-2017.2 实现温度的采集及AT89C52芯片的综合控制； 2017.2-2017.3 采样调查，完善整个系统；2017.3-2017.4 整理项目设计的全过程并写好项目结题书。5预期成果1）人体感应智能风扇一台2）电路硬件原理图3）结题报告五、经费预算支 出 科 目金额（元）计 算 根 据 及 理 由资料费350文献复印以及购买书籍购买元器件600HC-SR501感应模块、芯片、焊材、LCD1602液晶屏PCB板300控制板硬件构架250整个系统的硬件构架零件合 计1500六、承诺书本人保证申报书内容的真实性。如果立项，并获得基金资助，本人将严格遵守湖南科技大学大学生科研创新计划（试行）的要求，保证研究工作时间，按计划认真开展研究工作，按时报送有关材料。若填报失实和违反规定，本人将承担全部责任。 项目负责人签名： 年 月 日七、相关意见指导教师意见 指导老师签名： 年 月 日
