《智能电风扇控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能电风扇控制系统设计（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江苏财经职业技术学院综合毕业实践说明书（论文）标题：智能电风扇控制系统系 别：机械与电子工程系专 业： 电气自动化 学 号： 1011203103 姓 名： 曹明康 指导教师： 王冲 2013 年 6 月 1 日摘要这次设计的是一种智能电风扇，单片机是它控制的中心，此设计的控制系统是将电风扇的电机转速作为被控制的量，由单片机分析采集到的数字温度信号传给可控硅，然后可控硅对电风扇电机进行调速。同时还可以选择用手控制的方法来控制电风扇电机的转速。这样自动控制的功能就不能实现。这个设计同时还采用了 DS18B20 的温度处理方法，这样电风扇就能自行感受到环境的温度来进行调节，完全实现了自动调节的功能
2、。最后在显示器上显现出来相关的数据信息。关键词：智能电风扇，电机转速，单片机，可控硅。I目 录第一章 .1引言.1第二章 系统主要硬件电路设计.22.1 智能电风扇控制系统概述.22.2 总体方案设计及功能描述.22.3AT89C51 单片机.22.4 数字温度传感器模块设计.32.5 电机调速与控制模块设计.62.6 温度显示与控制模块设计.82.7 实现方案.9第三章 系统软件设计.103.1 数字温度传感器模块程序设计.103.2 电机调速与控制模块程序流程.163.3 主要程序.16结 束 语.41致谢.42参考文献.43II0智能电风扇控制系统第一章 引言随着社会经济的不断发展，人们
3、生活质量有了很大的改善。如今，家用电风扇的样式越来越多。但是随着社会的发展电风扇的代替品越来越多，比如 空调、空调扇等。近些年来随着空调行业的迅速发展，电风扇行业也越来越不行了，大家都认为电风扇不行了要被淘汰了，但是家用电风扇并没有因此退场，反而发生了好的变化。由市场调查得知电风扇行业的复苏主要有以下原因有：电风扇起到防暑、通风的作用，通过电风扇就能使室内的空气得到充分的流通。电风扇虽然没有空调的功能强大，但是电风扇是直接取风，这样更适合大众人群的使用。其次，经过了这么多年的发展，电风扇更能符合人们的使用习惯，且电风扇的构造简单、使用方便、易于组装。电风扇用起来在价格比空调便宜很多，而且用电还
4、不多，这样就更容易进入老百姓的家庭。目前电风扇的种类有很多，每年都会有新的产品出现。比如说有一种电风扇它有正常风、自然风和睡眠风三种模式。同时它还具有定时的功能，定时时间长达 8 个小时。它的显示方式是 LED 数码显示，采用的全遥控的方式，这样会很方便。现在市场上类似这样的电风扇还有很多，在这里就不一一列举了。现在的电风扇功能不仅越来越强大，同时还在不断的创新，低碳环保慢慢的也和电风扇的改造结合在了一起。而传统的电风扇还是存在着某些方面需要进行完善。这是因为传统的电风扇大多都是采用机械的方式进行控制，功能少而且噪音大，档位和档位之间的风速变化较大，为了要解决这些问题我们需要设计一种新型的智能
5、电风扇。 我的这个设计的亮点就是：由键盘输入，单片机进行处理，可控硅控制电风扇电机的速度，温度传感器进行温度控温，达到完全自动，不需要人为的控制就能达到人们预期的效果。1第二章 系统主要硬件电路设计2.1 智能电风扇控制系统概述 传统的电风扇的电源为 220V 交流电源，电机的旋转速度分为几个档次，通过对电机的转速的调整，以实现对风速大小的改变，即对每一次风速的转变，必须要有人对其进行控制，因此就会使得很不方便。2.2 总体方案设计及功能描述这一设计主要是以 AT89C51 单片机为控制部分，其作用是用来处理温度传感器输出的数字温度信号。 具体的功能：电风扇工作在以下几种状态：用手的调速状态、
6、不用控制的调速状态、规定时间的状态、停止工作的状态。 用手调速的状态时可以用手来控制速度，不用控制调速时是由温度的变化来自动调节速度，假如出现用手调速现象则变成相应的调速状态，在规定时间状态时可以改变规定的时间，然后改成用手调速退出，同时还能在不工作 6 秒后主动退出，然后自行进入用手调速状态，在不工作状态时就能被唤醒，然后主动进入自动状态。 如果检测不到人体温度的变化并且超过 3 分钟或者在规定时间完成工作时进入停止状态。 2.3AT89C51 单片机2.3.1 AT89C51 单片机主要特性与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程闪烁存储器寿命：1000 写/擦循环 数据保留时间：10 年
7、 全静态工作：0Hz-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8 位内部只读存储器 32 能进行编程 I/O 线 两个 16 位计数器 5 个中断源 可编程串行通道 掉电模式和低功耗的闲置.2时钟电路和片内振荡器2.3.2AT89C51 单片机振荡器的特性XTAL1 和 XTAL2 是反向放大器的输入和输出。它的反向放大器是单片机内的振荡器。可采用陶瓷振荡和石晶振荡。若外部为时钟型带有驱动的器件，则输出不要接。如果会有余输入进入到系统里的时钟信号的时候就要通过一个带有二分频的触发器，这样系统外的时钟信号的脉冲宽度就不会作要求了，但是有一点要保证，那就是必须保证脉冲的高低电平的时钟信号在所规定的宽
8、度。2.4.3 AT89C51 单片机芯片擦除在整个 PEROM 的阵列和三个被锁住定位的电擦除，可运用正确的控制信号之间的互相组合，以及还需要保持要在 10ms 且在低电平中来完成 ALE 管脚的工作。在擦操芯片的过程中，代码都要写“1”而且在所有的不是空的储存字节被反复编程之前，这个操作就要进行。除此之外，这一单片机里包含稳态逻辑，并且能够在零频率以下的环境中进行非动态逻辑，在两种软件的情况下可选用掉电模式。在空间系统模式下，CPU 不工作。但随机存储器，定时器，计数器，串口和中断系统还要不停的工作。在没有电的情况下，保存在随机存储器的内容要被冻结，其它芯片也不能进行工作，直到下一个硬件复
9、位为止。3AT89C51 单片机2.4 数字温度传感器模块设计刚开始本设计采用的用温度传感器是 AD590 型号的温度传感器，把它设计成按照一定的比列控制调节器的形式，其输出电压和热敏电阻成正比的关系，但是这种方案还是有缺陷的，那就是要反复多次测量后才能采取精确的数据，太繁琐。为了克服这个问题，我们就采用更为优秀的温度传感器，它的型号是 DS18B20。它可以更好的直接的把模拟信号转换成数字信号，这样就会降低了电路的负杂程度，从而提高了电路的运行速度和质量。2.4.1 温度传感器的选用 第一个数字集成温度传感器 DS18B20 集成度高，这将大大降低外部放大电路产生转换误差因素，使温度误差是非
10、常小的，因为它的原理是感应温度这和以上两个方案的性质不同，所以它的温度分辨率比上俩个高得多。温度值在其内部转换成数字量就会直接输出，从而使系统程序简单，同时传感器采用先进的单总线技术(1-WR 工 E),与单片机的接口变的非常简洁，抗干扰能力强。关于 DS18B20 的详细参数参看下面“硬件设计”中的器件介绍2.4.2 温度传感器 DS18B20 简介新型数字温度传感器 DS18B20 的优点;因为它的体积很小、精准度也高。DS18B20 的主要特性： （1）独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一个口线即可实现微处理器与 DS18B20 的通信方式。 （2）测温温范围55125 （3）最高分辨率为 0.0625。 DS18B20 的一般操作过程 （1） 、初始化； （2） 、跳过 ROM（命令：CCH） ； （3） 、温度变换（命令：44H） ； (4)、读暂存存储器（命令：BEH） ； 注：每次读取温度都要经过上面四个过程。 DS18B20 的温度存储方式即
