自动电风扇控制

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基于单片机的电风扇模拟控制系统设计

基于单片机的电风扇模拟控制系统设计

基于单片机的电风扇模拟控制系统设计一、引言电风扇是现代生活中常见的家用电器之一,它的使用方便、功能多样,深受人们喜爱。

随着科技的发展,基于单片机的电风扇控制系统逐渐成为研究的热点。

本文将介绍一种基于单片机的电风扇模拟控制系统设计,旨在提供一个可靠、智能的电风扇控制方案。

二、系统设计1. 系统框架基于单片机的电风扇模拟控制系统主要由单片机、传感器、电机驱动电路、显示器和按键等组成。

其中,单片机充当控制中心的角色,传感器用于采集环境参数,电机驱动电路用于控制电机的转速,显示器和按键用于用户与系统进行交互。

2. 传感器选择传感器的选择对于系统的精确性和稳定性至关重要。

在电风扇控制系统中,常用的传感器有温度传感器和湿度传感器。

温度传感器用于检测环境温度,湿度传感器用于检测环境湿度。

根据不同的需求,可以选择合适的传感器进行使用。

3. 单片机编程单片机是系统中的核心部件,其编程决定了整个系统的功能和性能。

在电风扇控制系统中,单片机需要实现以下功能:- 读取传感器采集到的温度和湿度数据;- 根据设定的温度和湿度阈值,控制电机的转速;- 实时显示温度、湿度和电机转速等信息;- 通过按键进行系统设置和操作。

4. 电机驱动电路电机驱动电路用于控制电机的转速。

常用的电机驱动电路有直流电机驱动电路和交流电机驱动电路。

根据不同的电机类型,选择适合的驱动电路。

在电风扇控制系统中,一般采用直流电机,因此需要设计一个合适的直流电机驱动电路。

5. 显示器和按键显示器和按键用于用户与系统进行交互。

显示器可以显示当前环境的温度、湿度和电机转速等信息,按键则可以用于设置温度和湿度阈值以及控制电机的开关。

合理设计显示器和按键的布局和界面,使用户操作方便,信息清晰。

三、系统优势1. 智能化控制基于单片机的电风扇模拟控制系统可以根据环境的温湿度变化自动调节电机的转速,实现自动控制。

用户只需设定好温湿度阈值,系统会自动根据环境参数进行调节,提供舒适的使用体验。

电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制

电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制

电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制电子式定时器在现代生活中发挥着重要的作用,特别是在家庭电器的控制上。

其中,对电风扇的电源节电和定时启动的控制更是让人受益良多。

本文将就电子式定时器在电风扇上的应用进行详细讨论。

在炎热的夏季,电风扇是许多家庭的必备电器之一。

然而,一旦需要长时间使用电风扇,就会造成不必要的能源浪费,尤其是在许多人在家电外长时间离开或者进入睡眠状态的情况下。

这时,电子式定时器能够提供极大的帮助。

首先,电子式定时器可以实现电风扇的定时启动。

以人们常用的智能电子式定时器为例,用户可以根据自己的需求设置电风扇的启动时间。

无论是醒来后第一时间获得清新的风,还是在晚上入睡前享受轻柔的风,电子式定时器可以满足用户的个性化需求。

此外,对于出门在外的时长不定的人来说,定时启动功能也是非常实用的。

用户可以在设置好定时启动时间后,即使不在家,也可以确保回到家时有冷风迎接。

其次,电子式定时器还可以实现节省电风扇的电能消耗。

一般来说,人们可能会因为繁忙而忘记关闭电风扇,在长时间没有人接近电风扇时,持续工作的电风扇不仅浪费电能,还可能过热造成安全隐患。

而电子式定时器通过自动关闭电风扇的功能可以避免这一问题的发生。

用户只需设定一个适当的时间段,电子式定时器就可以在规定的时间后自动关闭电风扇,有效防止能源的浪费。

此外,电子式定时器还具备一些智能化控制的功能,进一步提升了用户的便利性。

例如,一些高级定时器可以根据用户管理的房间的温度自动调节电风扇的启停,当室温达到一定设定值后,电子式定时器会自动启动电风扇进行降温,当室温下降到设定值以下后,电子式定时器会自动关闭电风扇,避免过度降温带来的不适。

这样一来,不仅能够节约能源,还能够提供舒适的生活环境。

需要指出的是,电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制并不是银弹,它也有一些局限性。

首先,一些简单的电风扇可能没有接口来与电子式定时器进行连接,因此无法利用该功能。

电风扇控制原理

电风扇控制原理

电风扇控制原理
电风扇控制原理指的是通过电路控制电机的启动、调速和停止,从而实现对电风扇的控制。

下面将介绍电风扇的基本控制原理:
1. 电源供电:电风扇通过电源提供工作电压。

通常情况下,电风扇使用交流电源,即将电源插头插入插座,通过电源线将电流输送到电风扇。

2. 电机控制:电风扇的核心部分是电机,控制电机的启停和调速是电风扇的基本功能。

通过电路控制,可以实现对电机的控制。

- 启动:当电流通过电机时,电机会开始转动。

一般情况下,电风扇启动时需要较大的启动电流,因此会采用辅助启动电路,例如启动电容器。

启动电容器能够帮助电机产生启动扭矩,使电机开始转动。

- 调速:电风扇通常具有多个风速档位,通过调整电路中的
电阻、变阻器或控制器等元件,可以改变电机的转速。

不同的转速对应着不同的风力大小。

- 停止:当电风扇停止工作时,需要切断电机与电源之间的
连接。

通常通过拔掉电源插头或者通过开关控制电路来实现电机的停止。

3. 温度保护:为了防止电风扇因长时间工作而过热,很多电风扇还内置了温度保护机制。

当电机温度升高到一定程度时,控
制电路会自动切断电机的供电,以保护电机不被损坏。

一般情况下,当电机温度降低后,控制电路会自动恢复供电。

4. 其他功能:一些高级电风扇还具备其他功能,例如遥控器控制、定时功能等。

这些功能通过电路的设计来实现,可以提升使用者的便利性。

综上所述,电风扇的控制原理主要包括电源供电、电机控制、温度保护等方面。

通过这些控制原理,可以方便地控制电风扇的启动、调速和停止,以满足人们对风的需求。

温控风扇原理

温控风扇原理

温控风扇原理温控风扇是一种能够根据环境温度自动调节风速的智能设备,它在现代生活中扮演着越来越重要的角色。

其原理是通过感应环境温度变化,自动调节风扇的转速,以达到舒适的温度效果。

接下来,我们将详细介绍温控风扇的原理。

首先,温控风扇的核心部件是温度传感器。

温度传感器能够感知环境温度的变化,并将这些信号传输给控制系统。

当环境温度升高时,传感器会感知到这一变化,并向控制系统发出信号,控制系统会根据接收到的信号来调节风扇的转速,使室内温度保持在一个舒适的范围内。

其次,温控风扇的控制系统是整个系统的关键。

控制系统会根据传感器发来的信号来控制风扇的转速。

一般来说,控制系统会根据预设的温度范围来调节风扇的转速,以保持室内温度的舒适度。

控制系统还可以根据环境温度的变化来实现自动调节,使得温控风扇能够更加智能化地应对不同的环境温度变化。

此外,温控风扇的风扇部件也是至关重要的。

风扇部件是温控风扇能够实现自动调节的关键。

当控制系统接收到传感器发来的信号后,会通过风扇部件来调节风扇的转速,以达到控制室内温度的目的。

风扇部件的设计和制造对于温控风扇的性能有着重要的影响,优秀的风扇部件能够使温控风扇更加高效地工作。

综上所述,温控风扇的原理是通过温度传感器感知环境温度的变化,控制系统根据传感器的信号来调节风扇的转速,从而实现自动调节室内温度的目的。

温控风扇的原理简单而又实用,为我们的生活带来了极大的便利。

随着科技的不断进步,相信温控风扇会在未来发展出更加智能化、高效化的产品,为人们的生活带来更多的便利。

智能电风扇控制系统设计【开题报告】

智能电风扇控制系统设计【开题报告】

智能电风扇控制系统设计【开题报告】一、课题背景和意义目前,智能家居产品在市场上越来越受到消费者的关注与追捧。

智能电风扇作为智能家居产品中的一种,具有节能、便捷、舒适等特点,受到了广大消费者的喜爱。

智能电风扇控制系统设计是为了实现电风扇的智能化控制,提升用户的使用体验。

通过应用相关的传感技术、通信技术和人工智能技术,实现电风扇根据环境条件自动调节风速、风向、开关等功能。

用户可以通过手机APP或语音控制等方式对电风扇进行远程控制,实现电风扇的智能化管理。

本课题的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提升用户的使用体验。

智能电风扇具有更加智能化的功能,用户可以根据自身需求自动调节电风扇的运行状态,提供更加舒适的使用体验。

2. 实现电能的节约与环保。

智能电风扇能够根据环境条件自动调节风速,避免了不必要的能源消耗,减少了对环境的污染,具有较高的节能与环保性能。

3. 推动智能家居产业的发展。

智能电风扇控制系统的设计和研发,可以促进智能家居产业的发展,推动相关技术和产品的应用与推广。

二、研究内容和方法本课题的主要研究内容包括以下几个方面:1. 传感技术的应用。

通过温湿度传感器、光照传感器等传感器,实时感知环境条件,并根据环境条件调节电风扇的风速、风向等参数。

2. 通信技术的应用。

通过WiFi、蓝牙等无线通信技术,实现电风扇与智能手机等设备的连接,实现远程控制和数据传输。

3. 人工智能技术的应用。

通过机器学习算法和智能控制算法,实现电风扇运行状态的智能调节,提升电风扇的智能化水平。

研究方法主要包括以下几个方面:1. 文献综述。

对智能电风扇控制系统设计的相关理论和技术进行调研和分析,在工程实践中提出解决问题的方法和思路。

2. 系统设计与开发。

根据需求分析,设计电风扇控制系统的硬件电路和软件系统,搭建相应的实验平台。

3. 实验与测试。

通过实际操作和测试,验证系统设计的可行性和有效性,对系统的功能、性能、稳定性等进行评估和优化。

基于触摸屏的智能电风扇控制系统设计,

基于触摸屏的智能电风扇控制系统设计,

基于触摸屏的智能电风扇控制系统设计,(最新版)目录一、引言二、触摸屏智能电风扇控制系统的设计原理1.系统功能2.系统架构三、硬件设计1.触摸屏模块2.控制模块3.电风扇模块4.通信模块四、软件设计1.系统软件设计2.应用程序设计五、系统实现与测试六、总结与展望正文一、引言随着科技的发展,人们对生活品质的追求越来越高,智能化、便捷化的家居电器受到越来越多人的青睐。

其中,电风扇作为夏季常用的家电之一,其智能化和便捷化的需求也越来越明显。

为了满足这一需求,本文提出了一种基于触摸屏的智能电风扇控制系统设计,以实现电风扇的智能控制和远程操控。

二、触摸屏智能电风扇控制系统的设计原理1.系统功能本设计主要实现了以下功能:(1)温度控制:根据用户设定的温度,智能控制电风扇的转速,以保持室内温度恒定。

(2)风向控制:根据用户需求,实现电风扇的风向切换。

(3)风速控制:根据用户需求,实现电风扇的风速调节。

(4)定时控制:用户可以设定电风扇的工作时间,实现定时开启和关闭。

(5)远程控制:通过手机 APP 或其他远程控制设备,实现电风扇的远程操控。

2.系统架构本系统采用触摸屏作为人机交互界面,通过控制模块实现对电风扇的控制。

同时,系统具备通信功能,可以与手机 APP 或其他远程控制设备进行数据交互,实现远程操控。

三、硬件设计1.触摸屏模块:选用一款适合的触摸屏显示屏,作为人机交互界面。

2.控制模块:采用单片机或微控制器作为控制核心,实现对电风扇的智能控制。

3.电风扇模块:选用一台具有遥控功能的电风扇,作为系统的执行器。

4.通信模块:采用 Wi-Fi 模块或蓝牙模块,实现系统与手机 APP 或其他远程控制设备的通信。

四、软件设计1.系统软件设计:根据系统功能需求,编写系统软件,实现触摸屏界面的渲染、用户输入的识别、控制模块的驱动以及通信模块的数据收发等功能。

2.应用程序设计:开发手机 APP 或其他远程控制设备应用程序,实现与电风扇控制系统的通信,以实现远程操控。

电风扇电机的转速控制方法与效果分析

电风扇电机的转速控制方法与效果分析

电风扇电机的转速控制方法与效果分析电风扇是一种常见的家用电器,广泛应用于各种场合和环境中。

电风扇的核心部件之一是电机,它负责驱动风叶旋转以产生风力。

控制电风扇电机的转速对于实现不同的风力效果具有重要意义。

本文将探讨电风扇电机的转速控制方法,并分析不同的控制方法对电风扇风力效果的影响。

一、电风扇电机的转速控制方法1. 电位器控制法电位器控制法是电风扇常见的一种转速控制方法。

该方法通过调节电位器的电阻值来改变电路的电压,从而改变电机的转速。

电位器控制法简单易行,成本低廉,因此在许多电风扇产品中得到广泛应用。

然而,电位器控制法的转速调节范围较窄,无法实现精确的转速控制。

2. 变频器控制法变频器控制法是一种较为高级的电风扇电机转速控制方法。

变频器是一种可调节频率的电子装置,可以通过改变电机的输入频率来控制转速。

与电位器控制法相比,变频器控制法具有更广泛的转速调节范围和更高的转速精度。

此外,变频器还可以实现慢启动和过载保护等功能,提高电风扇的使用寿命。

3. 脉宽调制(PWM)控制法脉宽调制(PWM)控制法是一种数字控制方法,通过调节脉冲信号的高电平时间和低电平时间来调节电机的转速。

脉宽调制控制法精度高,响应速度快,可以实现精确的转速控制。

此外,由于脉宽调制控制法将电机驱动功率调节在合理范围内,可以提高系统的能效。

二、不同转速控制方法对电风扇风力效果的影响1. 电位器控制法的效果分析由于电位器控制法的转速调节范围较窄,通常只能实现低速和中速的转速调节,无法实现高速转速。

因此,适用于该转速控制方法的电风扇通常只能提供较小的风力效果。

然而,电位器控制法的优势是成本低廉,适用于一些对风力要求不高的场合,如办公室或居民区。

2. 变频器控制法的效果分析变频器控制法具有较广泛的转速调节范围,可以满足不同场合的需求。

通过精确调节转速,可以实现从柔和的微风到强劲的风力的连续调节。

此外,变频器还可以实现根据温度或人员密度等感知信号进行自动调节,提供更智能化的控制体验。

语音声控电扇操作方法

语音声控电扇操作方法

语音声控电扇操作方法语音声控电扇是近年来智能家居领域的一项创新技术,通过声音的识别和控制,让用户能够更加方便地操作电扇。

下面将介绍一下语音声控电扇的操作方法。

首先,要使用语音声控电扇,我们需要确认所使用的电扇是否具备语音声控功能。

如果电扇具备这一功能,就可以通过手机APP或者遥控器连接电扇和手机,实现语音控制。

接下来,我们需要激活语音控制。

激活的方法有两种,一种是通过手机APP,另一种是通过遥控器。

如果是通过手机APP激活,则需要打开APP,找到电扇语音控制的设置选项,并按照提示进行设置。

如果是通过遥控器激活,则需要按下遥控器上的语音激活按钮,并按照提示进行设置。

激活完成后,我们就可以开始使用语音声控电扇了。

通过调用电扇的名称或者设定的特定指令,可以实现以下操作:1. 打开/关闭电扇:可以说“打开电扇”或者“关闭电扇”,语音识别系统会将语音转化为指令,然后发送给电扇,实现相应的操作。

2. 调整风速:可以说“调整风速”后加上相应的风速等级,比如“调整风速到一档”、“调整风速到最大”。

3. 调整风向:可以说“调整风向”后加上指定的风向,比如“调整风向为左右摆动”、“调整风向为固定”。

4. 定时开关:可以说“定时开关”后加上设定的时间,比如“定时开关,三十分钟后关闭电扇”。

5. 控制模式切换:可以说“切换模式”后加上想要切换的模式名称,比如“切换到自然风模式”、“切换到睡眠模式”。

6. 查询当前状态:可以说“查询当前状态”或者“电扇状态”,语音控制系统会返回电扇当前的状态,比如当前风速、风向、定时器等。

7. 其他功能:一些电扇还具备其他的特殊功能,如负离子发生器、空气净化功能等,可以通过语音控制进行开关或设置。

需要注意的是,为了更好地使用语音声控电扇,我们需要注意以下几点:1. 音量和语速:使用语音控制时,要保持较为清晰、标准的发音,并注意语速,不要太快或太慢,以免语音识别系统无法准确识别。

2. 环境噪声:使用语音控制时,尽量选择相对安静的环境,避免噪声干扰,以免影响语音识别的效果。

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课程设计报告题目:自动风扇控制器学生姓名:程俊学生学号: 0808220104 系别:电气信息工程学院专业:自动化届别: 2013 届指导教师:廖晓纬电气信息工程学院制课程设计题目:自动风扇控制器学生:程俊指导教师:廖晓纬电气信息工程1、课程设计的任务与要求1.1课程设计的任务本文设计了基于单片机的自动风扇控制,采用单片机作为控制器,利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,并根据采集到的温度,通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机。

根据检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止,并能根据温度的变化自动改变风扇电机转速,同时用LED数码管显示检测到的温度与设定的温度。

1.2课程设计的要求系统采用单片机控制风扇转动,采用单片机,利用温度传感器根据温度的改变来自动控制电风扇转动,从而达到自动控制的效果。

1.3课程设计的研究基础在现代社会中,风扇被广泛的应用,发挥着举足轻重的作用,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。

而随着温度控制技术的发展,为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等,温控风扇越来越受到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动无级调速,当温度升高到一定时能自动启动风扇,当温度降到一定时能自动停止风扇的转动,实现智能控制。

随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生,如基于单片机的温控风扇系统。

它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停,使风扇转速随着环境温度的变化而变化,实现了风扇的智能控制。

它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利,在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。

2、自动风扇控制系统方案制定设计的整体思路是: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数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。

其中预设温度值只能为整数形式,检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。

同时采用PWM 脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。

并通过两个按键改变预设温度值,一个提高预设温度,另一个降低预设温度值。

系统结构框图如下:(系统构成框图)本系统要实现风扇直流电机的温度控制,使风扇电机能根据环境温度的变化自动启停及改变转速,需要比较高的温度变化分辨率以及稳定可靠的换挡停机控制部件。

3、系统方案设计3.1各单元功能介绍及电路设计(系统复位与晶振电路) 在单片机应用系统中,除单片机本身需要复位以外,外部扩展I/O 接口电路也需要复位,因此需要一个包括上电和按钮复位在内的系统同步复位电路。

单片机上的XTAL1和XTAL2用来外接石英晶体和微调电容,即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。

本设计中开关复位与晶振电路如下图所示,当按下按键开关S1时,系统复位一次。

其中电容C1、C2为20pF,C3为10uF,电阻R2、R3为10k,晶振为11.0592MHz。

(数码管显示电路)本系统选用5位共阴极数码管作为显示模块,其中前3位数码管用于显示温度传感器实时检测采集到的温度,可精确到0.1度,显示范围为0-99.9度;后2位数码管用于显示系统设置的初值温度,只能显示整数的温度值,显示范围为0-99度。

5位数码管的段选a、b、c、d、e、f、g、dp线分别与单片机的P0.0-P0.7口连接,其中P0口需接一10K的上拉电阻,以使单片机的P0口能够输出高低电平。

5位数码管的位选W1-W5分别与单片机的P2.0-P2.4口相连接,只要P2.0-P2.4中任一位中输出低电平,则选中与该位相连的数码管。

(温度采集电路)DS18B20数字温度传感器通过其内部计数时钟周期来的作用,实现了特有的温度测量功能。

低温系数振荡器输出的时钟信号通过由高温度系数振荡器产生的门周期而被计数,计数器预先置有与-55度相对应的基权值。

如果计数器计数到0时,高温度系数振荡周期还未结束,则表示测量的温度值高于-55度,被预置在-55度的温度寄存器中的值就增加1度,然后这个过程不断重复,直到高温度系数振荡周期结束为止。

此时温度寄存器中的值即为被测温度值,这个值以16位二进制形式存放在存储器中,通过主机发送命令可读出此温度值,读取时低位在前,高位在后,依次进行。

由于温度振荡器的抛物线特性的影响,用斜率累加器进行补偿。

(风扇电机调速)本系统中由单片机的I/O口输出PWM脉冲,通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动12V直流无刷风扇电机以及实现风扇电机速度的调节。

键盘控制设置温度,通过软件向单片机输入相应控制指令,由单片机通过P1.7口输出与转速相应的PWM脉冲,经过ULN2803驱动风扇直流电机控制电路,实现电机转速与启停的自动控制。

当环境温度升高时,直流电机的转速会相应按照设定的等级有所提高;当环境温度下降时,电机的转速会相应的下降;当环境温度低于设置温度时,电机停止转动,而环境温度又高于预设温度时,电机重新启动。

风扇电机的一端接12V电源,另一端接ULN2803的OUT7引脚,ULN2803的IN7引脚与单片机的P3.1引脚相连,通过控制单片机的P3.1引脚输出PWM信号,由此控制风扇直流电机的速度与启停。

3、2元器件的选择温度显示器件的选择:方案:采用数字式的集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件,由其检测并直接输出数字温度信号给单片机进行处理。

对于方案1,采用热敏电阻作为温度检测元件,有价格便宜,元件易购的优点,但热敏电阻对温度的细微变化不太敏感,在信号采集、放大以及转换的过程中还会产生失真和误差,并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性,其自身电阻对温度的变化存在较大误差,虽然可以通过一定电路来修正,但这不仅将使电路变得更加复杂,而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。

故该方案不适合本系统。

对于方案,由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化,大大降低了外接放大转化等电路的误差因数,温度误差变得很小,并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同,使得其温度分辨力极高。

温度值在器件内部转化成数字量直接输出,简化了系统程序设计,又由于该温度传感器采用先进的单总线技术,与单片机的接口变得非常简洁,抗干扰能力强,因此该方案适用于本系统。

调速方式的选择:方案:采用单片机软件编程实现PWM(脉冲宽度调制)调速的方法。

PWM是英文Pulse Width Modulation的缩写,它是按一定的规律改变脉冲序列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调节方式,在PWM驱动控制的调节系统中,最常用的是矩形波PWM 信号,在控制时需要调节PWM波占空比。

占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。

在控制电机的转速时,占空比越大,转速就越快,若全为高电平,占空比为100%时,转速达到最大。

用单片机I/O口输出PWM信号时,有如下三种方法:(1) 利用软件延时。

当高电平延时时间到时,对I/O口电平取反,使其变成低电平,然后再延时一定时间;当低电平延时时间到时,再对该I/O口电平取反,如此循环即可得到PWM信号。

在本设计中应用了此方法。

(2) 利用定时器。

控制方法与(1)相同,只是在该方法中利用单片机的定时器来定时进行高低电平的转变,而不是用软件延时。

应用此方法时编程相对复杂。

(3) 利用单片机自带的PWM控制器。

在STC12系列单片机中自身带有PWM控制器,但本系统所用到得AT89系列单片机无此功能。

对于方案1,该方案能够实现对直流风扇电机的无级调速,速度变化灵敏,但是D/A转换芯片的价格较高,与其温控状态下无级调速功能相比性价比不高。

对于方案,相对于其他用硬件或者软硬件相结合的方法实现对电机进行调速而言,采用PWM 用纯软件的方法来实现调速过程,具有更大的灵活性,并可大大降低成本,能够充分发挥单片机的功能,对于简单速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。

综合考虑选用方案2。

4、系统仿真调试4.1PROTEUS软件介绍Proteus软件是由英国Lab Center Electronics公司开发的EDA工具软件。

从1989年问世至今有近20年历史,在全球得到广泛的使用。

Proteus软件除具有和其他EDA 工具软件一样的原理编辑、印制电路板制作外,还具有交互式的仿真功能。

更是目前世界上最先进最完整的多种型号微处理器系统的设计与仿真平台,真正实现了在计算机中完成电路原理图设计、电路分析与仿真、微处理器程序设计与仿真、系统测试与功能验证到形式印制电路板的完整电子设计、研发过程。

4.2系统仿真首先启动Proteus软件并建立工程,然后根据原理图调出相应的原件,再根据要求改变各原件的属性并把各个原件按原理图连接起来。

在原理图绘制连接好后再把编译好的程序加载到其中。

最后根据系统要实现的功能分步进行仿真。

把温度传感器DS18B20温度设置为26度,用键盘调节系统预设的温度为20度。

点击开始按钮,系统开始仿真,待一段时间稳定后,观察到此时风扇直流电机的转速为+23.5r/s,如图所示。

(Proteus仿真效果图)(温度采集)(风扇的电机转速)当把温度传感器DS18B20温度设置为高出系统设定温度很高时,调节系统预设的温度为20度。

点击开始按钮,系统开始仿真,待一段时间稳定后,观察到此时直流风扇电机的转速就会增加会产生大的风速,从而达到凉爽的效果。

当外界的温度变化从而电机的转速也不停变化,风扇产生的风速也在变化,当温度低于系统设定的20度时,风扇就开始从转动慢慢的停止电机就显示没有转动,达到温度控制的效果。

本系统能够实现单片机系统检测环境温度的变化,然后根据环境温度变化来控制风扇直流电机输入占空比的变化,从而产生不同的转动速度,亦可根据键盘调节不同的设置温度,再由环境温度与设置温度的差值来控制电机。

当环境温度低于设置温度时,电机停止转动;当环境温度高于设置温度时,单片机对应输出口输出不同占空比的PWM信号,控制电机开始转动,并随着环境温度与设置温度的差值的增加电机的转速逐渐升高。

系统还能动态的显示当前温度和设置温度,并能通过键盘调节当前的设置温度。

4.3系统功能分析系统总体上由五部分来组成,既按键与复位电路、数码管显示电路、温度检测电路、电机驱动电路。

首先是温度检测电路,该部分是整个系统的首要部分,首先要检测到环境温度,才能用单片机来判断温度的高低,然后通过单片机控制直流风扇电机的转速;其次是电机驱动电路,该部分需要使用外围电路将单片机输出的PWM信号转化为平均电压输出,根据不同的PWM波形得到不同的平均电压,从而控制电机的转速,电路的设计中采用了达林顿反向驱动ULN2803,实现较好的控制效果;再次是数码管的动态显示电路,该部分的功能实现对环境温度和设置温度的显示,其中DS18B20采集环境温度,按键实现不同设置温度的调整,实现了对环境温度和设置温度的及时连续显示5、总结5.1设计小结本次设计的系统以单片机为控制核心,以温度传感器DS18B20检测环境温度,实现了根据环境温度变化调节不同的风扇电机转速,在一定范围能能实现转速的连续调节,LED数码管能连续稳定的显示环境温度和设置温度,并能通过两个独立按键调节不同的设置温度,从而改变环境温度与设置温度的差值,进而改变电机转速。

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