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1、摘 要智能风扇控制技术，是目前在家电应用方面比较前沿的技术。电风扇是一种比较普及的家电，它与智能控制器技术相结合，实现了智能控制，这类功能优化更新对于智能控制技术发展特别有意义，为我们的日常生活提供了更多方便。风扇的智能控制技术主要体现在这几方面 ：利用按键来实现风扇工作时间及风速的控制 ；周围温度来控制风扇的风速，实现实时自动调节风速，且可显示周围的温度；语音控制风扇的工作与否，这样可以节约能源；以及基于红外技术来实现对风扇的控制，它主要体现在较远距离的遥控控制；等等。新型传感器的应用来实现对风扇的控制有着重大作用。从目前应用来看，以后智能控制技术将有更大的发展前景。此设计是以AT98S52
2、 单片机为控制器，以两个按键为控制键（不包括复位键），来实现风速和工作时间的调节。采用4位数码管来显示剩余的工作时间；两个按键功能是：按键1实现风速的选择；按键2实现工作时间的设定。分别用两个电机来分别模拟电风扇电机和模拟风扇摇头机构。关键词 ：单片机、智能、PWM、按键。AbstractIntelligent fan control technology is more cutting-edge applications in appliance technology. Electric fan is a relatively popular home appliances, which c
3、ombined with the intelligent controller technology to realize intelligent control, optimization of these features updated intelligent control technology for the development of special meaning for our daily lives provides more convenience. Intelligent fan control technology is mainly reflected in the
4、se aspects: the use of buttons to achieve the working time and the fan speed control; ambient temperature to control the fan speed, real-time automatic adjustment of wind speed, and can display the ambient temperature; voice control the work of the fan or not, this can save energy; and based on infr
5、ared technology to achieve control of the fan, which is mainly reflected in the more remote the remote control; and so on. The application of new sensors to achieve the control of the fan has a significant role. Applications from the current point of view, the future intelligent control technology w
6、ill have greater prospects for development. This design is based on AT98S52 microcontroller as the controller, with two buttons to control the key (not including the reset button), to achieve the regulation of wind speed and working hours. 4-bit digital tube used to display the remaining hours of wo
7、rk; two key functions are: key to achieve a speed choice; buttons to achieve two hours of work settings. Two motors were used to simulate electric fan motor respectively, and analog fans shaking their heads institutions. Key words: Microcontroller;Smart;PWM; Keys目 录1 智能风扇总体设计11.1 引 言11.2 智能风扇总体介绍11.
8、3 本章小结22 驱动与电路设计32.1 单片机简要介绍32.2 单片机内部电路简要介绍42.2.1 P0口内部电路42.2.2 P1口内部电路62.2.3 P2口内部电路62.2.4 P3口内部电路72.3 时钟电路与复位电路82.4 显示模块电路设计92.5 电机驱动模块设计102.5.1 模拟调速电机设计102.5.2 模拟摇头电机设计112.6 时间报警设计122.7 按键模块122.8 本章小结133 智能风扇软件设计143.1 软件设计思路143.1.1 程序前序143.1.2 主程序流程图143.1.3 延时子程序153.1.4 显示子程序153.1.5 按键子程序173.1.6
9、 PWM子程序193.1.7 定时器子程序203.1.8 摇头子程序213.2控制程序模块213.2.1 程序前序213.2.2 主程序223.2.3 延时程序243.2.4 显示程序243.2.5 按键程序273.2.6 PWM子程序283.2.7 定时子程序313.2.8 摇头程序323.3 软件调试333.4 本章小结334 测试软硬件性能344.1 工作电源344.2 两种状态切换344.3 PWM脉宽设定344.4 功能测试344.5 本章小结355 设计总结365.1 设计亮点365.2 设计可改进的方面36参考文献37附录38致 谢481 智能风扇总体设计1.1 引 言随着科技的
10、发展与技术的进步，今天我们的周围多了许多的智能控制用品，它们不仅功能强大、体积小、工作稳定、精度高、操作简单，价格低廉，更重要的是它们采用的新工艺、新材料，功耗更低，符合时代节约能源的理念。 鉴于当前生产、生活中的很多设备逐渐小型化、迷你化、集成化，而且产品的工作更加稳定、节能、安全，功能也日趋强大，更加人性化、智能化，所以此设计也以此理念为出发点，设计一种以单片机为核心控制器的风扇控制系统。现在仍有许多的电风扇采用传统的机械式器件来实现定时和调速，也经常遇到机械式调节机构老化、调节失效，在这种情况下，如果再想在效果更好、更安全的使用的话，就必须更换那些调节机构。这也就带来了很多的不便，以及安
11、全隐患。所以在这方面采用单片机这种以数字信号控制的控制器更理想，单片机的外围电路简单，工作稳定，可以采用各种传感器来扩充功能，也可以采用继电器、光电开关、光耦等，来实现不同电压等级隔离。在一点保证了它是安全的，且因为它的工作电压只有5V，所以功耗和低。它具有定时时间显示，显示时间准确，这一点也是它优于传统控制器的。1.2 智能风扇总体介绍智能风扇采用两个按键来控制，另外还有一个单片机复位键，4位数码管显示系统的工作状态，两个电机来模拟风扇的控制机构，用蜂鸣器来模拟报警器。采用4位数码管来显示剩余的工作时间；两个按键功能是：按键1实现风速的选择；按键2实现工作时间的设定。其中，风类有“常风”、“
12、自然风”、“睡眠风”，风类的调节以按键1每按一次当前风类调换一次，以“初始状态”“自然风” “常风” “睡眠风”“初始状态”形式循环调节，并采用PWM实现调速；而时间的调节以按键2每按一次，时间增加10秒钟，以“000” “-”“010”“050”“100”“110” “450”“000”的形式循环调节。显示形式：用4位数码管实时显示风扇的工作状态，最高位显示风类：“初始状态”显示“0”、“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”；第2位显示分钟，第3和第4位显示定时时间，以动态倒计时的形式显示剩余时间，无定时显示“000”。其中，“-”表示非定是状态，此状态可以没有时间限
13、制的让风扇工作；而其它状态时是定时状态，定时器会被启动。分别用两个电机来分别模拟电风扇电机和模拟风扇摇头机构。系统的示意图如下：图1.2.1 系统示意图 1.3 本章小结 主要介绍智能风扇的设计理念与总体设计思路。智能风扇的工作方式，硬件控制要求。大学毕业设计 2 驱动与硬件设计 2 驱动与电路设计2.1 单片机简要介绍AT98S52单片机是Atmel公司推出的一款在系统可编程单片机。通过相应的ISP软件，用户可以对单片机Flash程序存储器中的代码进行方便的修改。其技术参数如下：（1）4KB在系统可编程Flash程序存储器，3级安全保护；（2）128字节的内部数据存储器;（3）32个可编程I
14、/O引脚；（4）2个16位计数/定时器；（5）5个中断源，可以在断电模式下响应中断；（6）1个全双工的串行通信口；（7）最高工作频率为33MHz；（8）工作电压为4.05.5V；（9）双数字指针使得程序运行得更快。引脚如图2.1.1所示：图2.1.1 AT98S52引脚图引脚功能说明：（1）输入/输出引脚（I/O口线）P0.0P0.7:P0口8位双向I/O口，占3932脚；P1.0P1.7:P1口8位准双向I/O口，占18脚；P2.0P2.7:P2口8位准双向I/O口，占2128脚； P3.0P3.7:P3口8位准双向I/O口，占1017脚；（2）控制口线(29脚)：外部程序存储器读选通信号；
15、ALE/(30脚)：地址锁存允许/编程信号；/VPP(31脚)：外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端；RST/VPD(9脚)：RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端；（3）电源及其它Vcc(40脚)：电源端+5V；GND(20脚)：接地端；XTALl、XTAL2(1918脚)：时钟电路引脚。当使用内部时钟时，这两个引脚端外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于外接外部时钟源。2.2 单片机内部电路简要介绍AT89S52共有4个8位的并行I/O口，分别计作P0、P1 、P2、P3。每个口都包含一个锁存器、一个输出驱动器和两个输入缓冲器。实际上，它们已被归入专用寄存器之列，并且具有字节寻址和位寻址功能。AT89S52单片机的4个I/O口都是8位双向口，这
