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1、毕业设计毕业设计设 计 题 目： 基于单片机的吊扇的多功能控制系统的设计 学 生： 指 导 教 师： 教授 专业（年级、班级）： 电子信息工程 2011 级 1 班 学 院： 机电工程学院 年 月 日目录目录摘要摘要.I I1 1 绪言绪言.1 11.1 课题背景.11.2 课题研究的目的和意义.22 2 系统的控制特点与性能要求系统的控制特点与性能要求.3 33 3 本设计用到的元器件简介本设计用到的元器件简介.4 43.1 Inter 公司 AT89C51 单片机简介 .43.2、AT89C2051 芯片简介 .53.3 DS18B20 温度传感器 .54 4 硬件设计硬件设计.7 74.
2、1 总体硬件设计.74.2 直流稳压电源的设计.7 4.2.1 单相桥式整流电路.8 4.2.2 滤波电路.9 4.2.3 稳压电路.10 4.3 电机调速模块.10 4.3.1 电机调速原理.10 4.3.2 电机控制模块硬件设计.10 4.4 温度显示与控制模块设计.11 4.4.1 温度检测硬件模块设计.11 4.4.2 温度显示硬件模块设计.12 5 5 软件设软件设计计.1818 5.1 数字温度传感器模块程序流程图 .20 5.2 电机控制模块.20 5.3 人机接口 .22 6 6 总结与展望总结与展望.2626 7 7 致谢致谢.2727参考文献参考文献.2828附录附录.29
3、29摘要摘要: :本设计主要介绍一种多功能吊扇的设计方案。该系统以 AT89C51 芯片的单片机为核心，采用通用的温度传感器来对环境温度的进行监控，同时系统随着环境温度的变化来改变电机的运行状态。 本设计采用的温度智能控制，使吊扇可以感知环境的温度，从而调节吊扇的转速，达到适合人们工作效果。用户可以选择这种智能调速的方式，也可以选择手动设定的方式来控制转速。而定时工作功能可以让用户自己控制吊扇的工作时间的长短，以提供更人性化的服务。关键词关键词：AT89C51 多功能吊扇 温度传感器 无极调速1 1 绪言绪言主要阐述了多功能吊扇的研究背景，现状，发展方向，明确的指出了制作多功能吊扇所用到的元器
4、件，以及各个元器件的功能描述。1.11.1 课题背景课题背景我们通常看见的吊扇一般只有四个或五个风速档，用的是人工开关，感知不到室内的温度，只是人为的调节用哪个档。而多功能吊扇这个设计是一个新思想，它采用的是广泛应用的 AT89C51 单片机。通过单片机与温度传感器的结合，把它应用到家用吊扇转速的精确控制，能够给人们提供更加人性化的服务。（1） 多功能吊扇简介它使用直流电动机的控制，以模拟电路为基础，运算放大器、非线性集成电路以及数字电路组成，使得对吊扇各档风量调节更加细微，使得吊扇的控制更加人性化，同时它也具有全自动、智能化，制作容易的优点。使用温度传感器、专用控制集成电路和单片机，实现当室
5、温达到所设定开启的温度时，吊扇自动开启，而且还可以根据室温的变化自动调节风速；当室温低于所设定的温度时，吊扇自动关闭。（2） 多功能吊扇设计目的5 月份过后，天气会越来越热，特别是到了盛夏更加炎热。现在可以帮助人们纳凉工具主要有：空调、普通吊扇、电风扇、蒲扇、纸扇等。而吊扇通常是人们的最佳选择。人们常常整天整夜的使用，一旦温度稍有变化，感冒人数就会急剧增加；蒲扇和纸扇价格低廉，但不自动，人们通常不会用它。基于这种情况下，多功能吊扇从此产生。我们的生活在飞速发展，人们也越来越忙。在炎热的夏天，到家都想好好休息，消除自己整天的疲劳，而多功能吊扇的设计就解决了这些问题。多功能吊扇是通过单片机控制来实
6、现直流电动机运转频率的自动调节，从而达到改变风速的目的。此设计用到 AT89C51 单片机，它是把微处理器，存储器（RAM 和 ROM） ，输入/输出接口以及定时器/计数器集成在一起的集成电路芯片。他与集成电路相结合，组成一个设定温度，感温，控制和输出于一身的模块。利用单片机 AT89C51 和一些电路对室温进行探测，从而对吊扇进行开和关、定时等一系列控制。1.21.2 课题研究的目的和意义课题研究的目的和意义面临庞大的市场需要，需要提高电风扇的市场竞争力。使之在技术含量上有所提高，应使风扇不仅功能多样，操作简便，而且更加安全可靠。为此，在将要走出大学校门，撰写毕业论文之计，我选择了基于单片机
7、的遥控交流无级调速系统作为我的毕业设计的研究课题,本课题以”智能电风扇作为载体来进行研究。大学学习期间，分别学习了单片微机原理及其应用 ， 传感器检测及应用技术等课程，对单片机有一定的了解，特别是 MCS-51 系列的单片机的特点及其应也较常熟悉；而对于传感器的一些应用也略知一二。所以，在设计智能电风扇的时候，给电风扇赋予了更多人性化的设计，如,遥控控制、定时控制，无极调速等，使电风扇更加人性化，相信其丰富的功能，人性化的设计将大大提高电风扇的市场竞争力。而且最主要的是通过智能的控制使得科技的应用深入生活中,让广大的人民能享受到科技带来的方便.2 系统的控制特点与性能要求本设计主要目的是使普通
8、的电风扇的功能更加强大，使操作简单化，智能化，主要实现以下几个部分的功能：1.温度控制功能：电风扇可以感知环境温度，以调节风扇的转速，达到更好的工作效果。2.定时工作功能：该定时功能可以让自己制定风扇工作时间的长短，以提供更人性化的服务。3、无级调风功能：该功能可解决普通电风扇档位风速变化过大的缺点，可实现任意风速。4、遥控控制：该功能可以让用户远距离控制电风扇，并选择电风扇等运作状态。5、实时温度显示：该功能方便用户根据室温调节电机的启动温度点，达到节能目的。3 3 本设计用到的元器件简介本设计用到的元器件简介 3.13.1 InterInter 公司公司 AT89C51AT89C51 单片
9、机简介单片机简介AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示主要特性：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 年全静态工作：0Hz-24MHz三级程序存储器锁定1288 位内部 RAM32 可编程 I/O 线两个 16 位定时器/计数器5 个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路3.23.2、AT89C2051AT89C2051 芯片简介芯片简介AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的 可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储 器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。3.33.3 DS18B20DS18B20
