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1、智能风扇控制系统智能电风扇控制系统设计目 录一、 绪论-1 1.1 智能电风扇控制系统背景-11.2 智能电风扇控制系统概述-11.3 设计任务和主要内容-1二、 方案论证-22.1 传感器部分-22.2 主控制部分-22.3 调速方式选择-32.4 温度控制模块-32.5 显示电路-3三、系统硬件电路设计-43.1 总体硬件设计 -43.2 电源模块设计-43.3 单片机最小系统-53.4 数字温度传感器模块设计-63.5 电机调速与控制模块设计-83.6 高温报警模块设计-8四、系统软件设计-124.1 概述-124.2 整体程序流程图设计-124.3 小功率直流电机调速与控制模块程序-1
2、4五、 系统调试-155.1 测试环境及工具-155.2 测试方法-155.3 测试结果分析-15六、 设计总结-15参考文献-16附录-17摘要本设计以89c52单片机为核心，采用DS18B20温度传感器，对环境温度进行数据采集,以此来调节风速实现对电风扇的智能控制,，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。本设计具有完整的定时功能 有自动手动模式切换、风速选择等各种功能。关键字：89
3、c52单片机，温度测量，数字温度传感器，直流电机。Abstract The design 89c52 microcontroller as the core, the use of DS18B20 temperature sensor, data collection on the ambient temperature in order to adjust the fan speed to achieve the intelligent control, in order to establish a control system that allows fans of the change
4、s with the temperature automatically change Stalls, and high temperature, wind, low temperature, the wind is weak performance. In addition, the keyboard control panel, users can set the fan in a certain range of the minimum operating temperature, when the temperature is below the set temperature, th
5、e fan will automatically shut down when fans turn above this temperature re-start. This design has a complete manual mode automatic timer switch, speed selection and other functions.Key words: 89c52 micro-controller, temperature measurement, digital temperature sensors, DC motors.一、绪论1.1智能电风扇控制系统背景电
6、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
7、，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。1.2 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。1.3 设计任务和主要内容本设计以5
8、1单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个自动控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现温度、风扇转速的连续控制。另外，通过遥控器，用户可以在特定模式下实现对电风扇的风扇转速，定时时间等进行设置，本智能控制系统的主要功能如下：1）本控制系统采用了先进的红外遥控器控制，实现了远程遥控功能，操作方便，符合现代人的生活要求；2）上电开机后或在待机模式下，等待用户按下EQ键开机，实现半自动人体感应；3）本智能控制系统定义了4种工作模式，各模式功能如下：（1）上电开机后默认进入工作模式0。模式0下，可以实现温度对风扇转速的实时控制，并将温度、风扇转速等级、工作模式在液晶屏
9、上实时显示；在工作模式0下，不允许用户手动对风扇转速等级的控制，要想进入其他模式可以选择模式选择键，进入模式选择；（2）通过模式选择键进入工作模式1。模式1下，可以手动实现对风扇转速的控制，温度不能再控制风扇转速；（3）通过模式选择键进入工作模式2。模式2下，可以手动选择定时时间，暂时有四种选择（1、5、10、15分钟），定时时间到，自动进入模式4待机模式；如果直接由定时倒计时进行中，进入其他两外两种工作模式，各模式功能可以实现，但不会中断定时倒计时；在定时倒计时进行中，如果想要中断定时模式，可以摁下关机键，先进入模式4，再返回其他模式；（4）在各个工作模式下，风扇转速都分四个等级，0为关闭，
10、1为微风，2为中风，三为强风；（5）在各个工作模式下，都可以实现高温报警；预定义高温报警温度下限为40摄氏度，到达高温时高温报警指示灯点亮；（6）模式4也可以定义为纠错模式，一旦用户按键频繁或错误造成系统功能紊乱，可以先进入模式4，再返回其他模式；在模式4下返回时，预定义为返回到工作模式0，即温度自动控制模式。二、方案论证2.1 传感器部分方案一：采用热敏电阻采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置的结构较复杂.另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量.即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案二：采用DS18B20温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20数字温度传感器芯片是
