国级大创结题 基于Arduino的智能风扇设计

实物连接效果图
9 2.2 实现人体感应
通过红外传感器HC-SR501来进行对 风扇运转的控制。
如果为传感器采集的信号为高电 平，则I/O口13输出为高，指示灯亮， I/O口5与6输出电平相反，电机正转；
如果检测到为低电平则I/O口13输 出为低，指示灯灭，I/O口5和6输出均 为低电平，电机停转。
经费使用
未来计划 存在问题
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4 1.1 我们项目的简介
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创新性 可行性 应用性
本项目旨在设计一个模块化、具有较好操控性 的智能风扇装置。功能上，实现智能温控和人体 感应等。方法上，利用Arduino开源平台作为控 制器。
Arduino是一个完全开源的开发平台，具有 丰富的内部函数和传感器模块，目前有很多基于 该平台的开发案例。小组成员已初步设计出技术 路线。
有人时，风扇转动
11 2.3实现温度测量
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温度测量是我们此次设计中非常重要的一部分 ，我们设计实现的是：实时采集的环境温度数据 传送给控制器，以此为凭来调节电机转速，实现 风扇转速随温度冷热变化的功能。
int potPin = 0; //定义模拟接口0 连接LM35 温度传感器 void setup() {Serial.begin(9600);//设置波特率} void loop() {int val;//定义变量 int dat;//定义变量 val=analogRead(0);// 读取传感器的模拟值并赋值给val dat=(125*val)>>8;//温度计算公式 Serial.print("Tep:");//原样输出显示Tep 字符串代表温度 Serial.print(dat);//输出显示dat 的值 Serial.println("C");//原样输出显示C 字符串 delay(500);//延时0.5 秒}
利用温度控制灯的亮度效果，电 机的控制效果见视频
13 2.5 专利方面
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联系专利代理并提供了风扇的原理和功能 等，准备申请实用新型专利——一种具有 智能调速功能的风扇。
我们预期设计的风扇是通过温度传感器 Arduino和电流控制器的配合使用，实现了 可根据温度自动调节电机的转速的功能， 同时通过涡轮与圆形齿带的配合使用，实 现了大幅度旋转的功能。
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8 2.1 硬件方面
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这一季度要完成的任务分为两个方面：一是 实现人体感应的功能，即有人的时候风扇转， 没人的时候停止；二是实现温度感应，即风扇 转速随温度而改变。根据功能确定输入输出; 1、人体红外传感器(数字量输入）--3; 2、温度传感器（模拟量输入）--A0； 3、电机及驱动（模拟量输出）--~5&~6
1uino的智能风扇设计
项目负责人： 项目成员组：
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项目简介 项目进展
经费使用
未来计划 存在问题
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项目简介 项目进展
{ digitalWrite(13,LOW); //13引脚输出低电平
digitalWrite(5,LOW);
digitalWrite(6,LOW);
//5引脚输出低电平,6引脚输出
低电平,电机不转}
else
{ digitalWrite(13,HIGH); //13引脚高电平
digitalWrite(5,HIGH);
通过串口可以观察到温度测量的结果
12 2.4实现温度控制
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我们利用采集的温度大小来控制电机 的转速。因为电机容易损坏，我们打算 先用arduino本身带的LED灯进行调试， 用灯的亮暗程度来表示电机转速，待调 试成功之后再换为电机输出。
采用pwm调速方式。其基本思想是： 温度测量值越高时，令PWM 接口的输出 值越高，从而灯越亮，即风扇的转速越 大。Arduino具有自带的PWM输出端口， 将对应端口设为输出模式后，给端口附 不同的值，便会输出相应大小的pwm波， 非常方便。
① 开放性：可以使用户更好的理解Arduino的电路原理，根据自己的需要去修改它； ② 易用性：简单的开发环境，一目了然的菜单，且不需要额外安装任何驱动程序； ③ 丰富的第三方资源：Arduino社区提供开发者所需的使用库，不拘泥于基本功能的编写；
6 1.3 设计思路
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我们考虑了日常生活中使用风扇时的不方便 之处，从自身的需要出发，结合我们所学的专业 知识，解决实际问题，为风扇的使用者带来便捷。
5 1.2 先进的Arduino开发平台
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Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源硬件产品。具有丰富的接口、数字IO口、模拟IO口，同时支 持SPI、IIC、UART串口通信，能通过各种各样的传感器来感知环境，和其他装置反馈来影响环境。
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谢谢观看！
基于Arduino 智能风扇设计
14 4 存在问题
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软件不能单步调试。Arduino不能够直接在程序中设置
断点，然后用debug进行单步调试。这个带给我们很大的
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不方便，所以我们只能把我们的程序进行分解，对我们所
要完成的功能一个一个进行编写和测试，这样我们才能较
为有效的实现功能。
动模块pinMode(6,OUTPUT);
//6引脚配置成输出,连接
电机驱动模块
}
void loop() {
int S = digitalRead(3);//将感应传感器的信号存入S变量
Serial.println(S);//显示S 变量
if( digitalRead(3)==0) //3引脚输入低电平
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void setup() {
Serial.begin(9600);//设置波特率为9600
pinMode(13,OUTPUT);
//13引脚配置成输出
pinMode(3,INPUT);
//3引脚配置成输入
pinMode(5,OUTPUT);
//5引脚配置成输出,连接电机驱
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根据人的位置转向无法实现，因此调整为检测到有人时 风扇转。
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项目简介 项目进展
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未来计划 存在问题
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16 5 下一阶段工作重点
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这一季度，我们顺利实现了风扇的两大重要功能。接下来 ，我们要做的是功能拓展和外观美化。
为了满足用户的需求在风扇中需要加入定时功能，为此我们将设计定时 电路，允许用户随时通过按键开关自行设置时间参数。
在现代化的温控系统当中，往往可以实现实时检测温度并显示当时温度 的功能，因此我们在接下来的工作中将设计温度显示模块。
生活中，人们不仅仅追求实用性，往往还追求美观。所以我们接下来要 考虑风扇外形的设计，将线和各个部件进行固定，使风扇设计的符合人们 使用的要求。
智能风扇控制系统应满足定时开关、智能温控、自动转向等人性 化设计，具体包含红外检测模块、温度检测模块、按键输入模块、 控制器模块、显示模块、电机驱动模块和电源模块等
风扇控制系统总体设计
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项目简介 项目进展
经费使用
未来计划 存在问题
digitalWrite(6,LOW);
//5引脚输出高电平,6引脚输出
低电平,电机正转}
}
10 2.2 实现人体感应
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人体感应功能的实现效果如下图所示。当周围有人活 动时，风扇转动并且指示灯亮。周围没有人时，风扇停 止转动，指示灯也不亮了。
没人时，风扇静止