基于单片机的智能电风扇毕业设计

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本科毕业论文---基于单片机智能电风扇控制系统设计

本科毕业论文---基于单片机智能电风扇控制系统设计

目录摘要 (1)第1章概述 (2)1.1 STC89C52单片机简介 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (2)第2章方案选择 (4)2.1 温度传感器的选用 (4)2.2 控制核心的选择 (5)2.3 显示电路 (5)2.4 调速方式 (6)2.5 控制执行部件 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 系统总体设计 (7)3.2 控制装置原理 (7)3.3 温度检测和显示电路 (8)3.3.1DS18B20的温度处理方法 (8)3.3.2温度传感器和显示电路组成 (9)3.4 电机调速电路 (10)3.4.1电机调速原理 (10)3.4.2电机控制模块设计 (11)第4章软件设计 (13)4.1 主程序 (13)4.2 数字温度传感器模块和显示子模块 (14)4.3 电机调速与控制子模块 (15)总结 (17)附录1 主要程序代码 (19)附录2 仿真图 (35)附录3 实物图 (36)附录4 元件清单 (37)摘要本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示功能,系统STC89C52单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。

可由用户设置高、低温度值,测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。

所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中,掉电后仍然能保存上次设定值,性能稳定,控制准确。

关键词单片机;温度传感器;智能控制。

四川信息职业技术学院毕业设计说明书第1章概述1.1STC89C52单片机简介STC89C52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机,片内4bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大。

基于单片机的智能电风扇的设计

基于单片机的智能电风扇的设计

基于单片机的智能电风扇的设计
1. 系统设计思路:
智能电风扇系统由传感器、单片机以及电机驱动电路组成。

传感器检测环境温度、湿度和人体距离等参数,单片机根据这些参数控制电机的工作,并且可以根据预设程序自动调节电风扇的转速和运转模式。

2. 硬件设计:
(1) 传感器模块:
环境温湿度传感器模块和人体距离传感器模块分别采用DHT11和HC-SR501。

(2) 单片机模块:
根据项目需求,使用STM32F103ZET6单片机,主要处理传感器的读取和数据处理,并进行PWM波输出,控制电机转速。

(3) 电机驱动模块:
电机采用直流无刷电机,控制驱动电路采用L298N芯片。

3. 软件设计:
(1)初始化各个模块,包括传感器、GPIO等。

(2)读取传感器的数据,并根据不同温度、湿度和人体距离进行选择参数,设置不同的转速和运转模式。

(3)通过PWM波输出,控制电机的转速,实现电风扇的自动调节和控制。

4. 实现功能:
灵活的温湿度和人体距离检测,自动选择合适的电风扇运转模式和转速,节能环保,人性化的操作界面等。

总之,基于单片机的智能电风扇系统可以在提供便利的同时,达到节能环保的目的。

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计引言智能温控风扇在现代生活中起着重要的作用。

它可以通过测量室内的温度来自动调节风扇的转速,以保持室内的舒适温度。

本文将讨论如何基于51单片机设计和实现一个智能温控风扇系统。

设计理念智能温控风扇的设计理念是通过传感器获取室内温度,并根据预设的温度范围调节风扇的转速。

这样可以避免人工的干预,提供更加便捷和节能的风扇控制方式。

硬件设计主要组成部分智能温控风扇系统主要由51单片机、温度传感器、风扇和驱动电路组成。

传感器选择为了获取室内的温度数据,我们需要选择一个适合的温度传感器。

常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。

根据成本和精度的考虑,我们选择了热敏电阻作为温度传感器。

驱动电路设计为了控制风扇的转速,我们需要设计一个合适的驱动电路。

这个电路将接收来自51单片机的控制信号,根据信号的不同来调节风扇的转速。

驱动电路的设计需要考虑风扇的功率需求和控制的精度。

软件设计系统架构智能温控风扇的软件设计主要包括两个部分,嵌入式软件和上位机软件。

嵌入式软件负责采集温度数据、控制风扇的转速和与上位机进行通信。

上位机软件负责设置温度范围和显示温度数据。

嵌入式软件实现嵌入式软件使用C语言编写。

它首先初始化温度传感器和串口通信,然后循环读取温度数据并根据设定的温度范围来控制风扇的转速。

当温度超过设定的上限或下限时,嵌入式软件将发送一个报警信号给上位机。

上位机软件实现上位机软件使用图形界面来设置温度范围和显示温度数据。

它可以与嵌入式软件通过串口进行通信,接收嵌入式软件发送的温度数据,并根据设定的温度范围来显示相应的状态。

实验结果通过实验测试,我们成功实现了基于51单片机的智能温控风扇系统。

该系统可以准确地测量室内温度并根据设定的温度范围自动调节风扇的转速。

在正常使用情况下,系统运行稳定,功能完善。

结论本文介绍了基于51单片机的智能温控风扇的设计和实现。

通过对硬件和软件的详细讨论,我们成功实现了一个能够自动调节风扇转速的智能温控风扇系统。

基于单片机的智能风扇控制器设计【毕业作品】

基于单片机的智能风扇控制器设计【毕业作品】

BI YE SHE JI( 届)基于单片机的智能风扇控制器设计(英文) An Intelligent Controller for Fan Based on Single Chip Microcomputer所在学院电子信息学院专业班级电子信息工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月日摘要提出了以C8051F005为控制器,利用可控硅调速的智能风扇控制器的设计方案。

该系统可以实现对风扇的风速调节和风类型转换的控制,可以设定风扇的工作模式。

单片机通过控制可控硅导通角,来实现风扇的无级调速,并利用单片机内部的温度传感器采集环境温度,对风扇进行智能控制。

详细分析了系统的五大模块:单片机模块、过零检测模块、可控硅触发模块、键盘遥控模块和LCD显示模块,详细的论述了风扇控制器对风扇的控制过程。

过零检测模块可以检测出交流电压的过零点,作为单片机发出触发脉冲的参考点;键盘和遥控模块可以对控制器进行设定,用于选择风扇的工作方式;LCD显示模块用于显示风扇风速,风类型,当前工作模式和环境温度等信息。

关键词:风扇;C8051F005;可控硅AbstractFirst discusses the development and the application of fan.Put forward the design scheme that an intelligent fan controller based on C8051F005 single-chip use Thyristor to control its spend. The program choice the C8051F005 single-chip to control thyristor’s conduction angle , then to realize the stepless speed regulation of fan. And it can use the single-chip internal temperature sensor to collect the environmental temperature, to realize Auto-control of ing internal timer of SCM to control thyristor’s conduction by sending out pulse when time is over.The length of timer relate with thyristor’s conduction angle. A detailed analysis of the five modules of the system that includes MCU module, zero crossing detection module, Keys and remote control module,LCD module and a thyristor trigger module. A detailed discussion on fan control about fan controller also will be given. The system can control the speed and wind’s ty pe of fan , you can set the working mode of fan. The zero examination module can detect sinusoidal voltage of zero, as a point of reference to send out pulse by single chip microcomputer. you can set the working of fan by keys and remote control module. LCD display module used to show wind speed, the wind type, the current working mode and the environment temperature and other information.Key Words:fan; C8051F005 ; thyristor;目录第一章引言 (1)1.1 电风扇的应用和发展 (1)1.2 本文主要内容及课题要求 (2)第二章风扇控制器设计方案 (3)2.1 风扇转速控制原理 (3)2.2 总体设计方案 (4)2.3 单片机模块 (5)2.4 过零检测模块 (5)2.5 可控硅触发模块 (5)2.6 LCD显示模块 (5)2.7 键盘模块 (5)第三章硬件设计 (7)3.1 电机调速电路设计 (7)3.1.1 过零检测电路 (7)3.1.2可控硅触发电路 (8)3.2 人机接口电路设计 (9)3.1.1显示部分设计 (9)3.1.2键盘部分设计 (9)3.3 C8051F005单片机电路 (10)3.3.1C8051F005基本配置 (10)3.3.2时钟电路 (11)第四章软件设计 (13)4.1 软件设计的要点 (13)4.2主程序流程设计 (13)4.3风扇工作模式设计 (13)4.3.1自动控制程序设计................................................................ 错误!未定义书签。

基于stc89c52rc单片机的智能风扇设计毕业论文[管理资料]

基于stc89c52rc单片机的智能风扇设计毕业论文[管理资料]

基于STC89C52RC单片机的智能风扇设计目录摘要 (3)ABSTRACT (4) (5)功能详细描述 (5) (6) (7) (7) (8) (9)LCD1602显示部分 (9) (10) (11) (11) (12) (13) (13) (14) (14) (15)结束语 (16)附录1:源程序 (17)附录2:实物照片 (35)摘要本小组选择的题目为D题——“智能风扇设计”,实际完成了所有题设要求部分,以及具有实用的创意设计。

本文介绍了一台以STC89C52为控制核心,集调速,多模式,定时,液晶显示,红外遥控功能一体的智能风扇控制器设计过程。

将传统的风扇用单片机来控制后极大增加了其智能化和实用化,同时也增强了功能性。

关键字: STC89C52单片机,智能风扇ABSTRACTOur team chose the subject D called "intelligent fan design", and we have achieved all the requirements in this subject. Besides, we add our own ideas and creativity to make our design more functional.This report mainly introduces that we use the STC89C52 as the central controller, to design a intelligent fun integrated with speed setting, multi-mode, timer, LCD display and infrared remote control. After using the MCU to control the traditional fan, we have greatly improved its intelligence ,practicability, and also, the functionality.Keywords: STC89C52 Single chip microcomputer Intelligent fan一总体方案和功能设计功能详细描述本设计以STC89C52单片机为控制核心,通过PWM控制直流电机3档调速,通过定时器实现对风扇3种模式的模拟,外部按键检测输入或者红外遥控输入指令,LED指示风扇速度和模式,LCD1602同步显示风扇速度(S),模式(M),提供定时功能,蜂鸣器按键发声。

基于51单片机的智能温控电扇设计_毕业论文(设计)

基于51单片机的智能温控电扇设计_毕业论文(设计)

毕业论文(设计)题目基于51 单片机的智能温控电扇设计1引言 (1)2方案设计 (2)2.1系统整体设计 (2)2.2方案论证. (2)2.2.1温度传感器的选择 (2)2.2.2红外探测的选择 (3)2.2.3控制核心的选择 (3)2.2.4显示器件的选择 (3)2.2.5调速方式的选择 (4)2.2.6驱动方式选择 (4)3硬件设计 (5)3.1系统各器件简介 (5)3.1.1单线程数字温度传感器DS18B20 (5)3.1.2 ........................................................... AT89S51 单片机简介53.1.3桥式驱动电路L298N简介 (6)3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介73.1.5对射式光电开关简介 (8)3.2各部分电路设计 (8)3.2.1开关复位与晶振电路 (8)3.2.2独立控制键盘电路 (9)3.2.3 ....................................................... LCD 显示电路93.2.4红外探测电路 (10)3.2.5温度采集电路 (10)3.2.6风扇驱动电路 (11)4软件设计 (11)4.1主程序流程图 (12)4.2液晶显示子程序 (13)4.3DS18B20 温度传感器子程序 (15)4.3.1温度读取程序 (15)4.3.2温度处理程序 (18)4.4键盘扫描子程序 (19)4.5温度比较处理子程序 (20)4.6电机控制程序(包含红外探测) (22)4.7软件设计中的问题与分析 (24)4.7.1 LCD 显示程序的问题 (24)4.7.2 .............................................................. DS18B20 的显示程序问题245硬件调试 (25)5.1 按键电路的调试 (25)5.2温度传感器电路的调试 (25)5.3电机电路的调试 (25)5.4红外感应电路的调试 (25)5.5硬件调试遇到的问题 (25)6结论26参考文献:........................27基于51 单片机的智能温控电扇设计摘要:风扇是人们日常生活中必不可缺的工具,尤其是在夏天,作为一种使用频率很高的电器,备受人们喜爱。

毕业设计(论文)-基于at89s52单片机的智能风扇设计[管理资料]

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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 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 combined 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 these 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 infrared 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 will 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 work; 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 (1)引言 (1)智能风扇总体介绍 (1)本章小结 (2)2 驱动与电路设计 (3)单片机简要介绍 (3)单片机内部电路简要介绍 (4)P0口内部电路 (4)P1口内部电路 (6)P2口内部电路 (6)P3口内部电路 (7)时钟电路与复位电路 (8)显示模块电路设计 (9)电机驱动模块设计 (10)模拟调速电机设计 (10)模拟摇头电机设计 (11)时间报警设计 (12)按键模块 (12)本章小结 (13)3 智能风扇软件设计 (14)软件设计思路 (14)程序前序 (14)主程序流程图 (14)延时子程序 (15)显示子程序 (15)按键子程序 (17)PWM子程序 (19)定时器子程序 (20)摇头子程序 (21) (21)程序前序 (21)主程序 (22)延时程序 (24)显示程序 (24)按键程序 (27)PWM子程序 (28)定时子程序 (31)摇头程序 (32)软件调试 (33)本章小结 (33)4 测试软硬件性能 (34)工作电源 (34)两种状态切换 (34)PWM脉宽设定 (34)功能测试 (34)本章小结 (35)5 设计总结 (36)设计亮点 (36)设计可改进的方面 (36)参考文献 (37)附录 (38)致谢 (48)1 智能风扇总体设计引言随着科技的发展与技术的进步,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。

基于51单片机的温控风扇毕业设计

基于51单片机的温控风扇毕业设计

基于51单片机的温控风扇毕业设计目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 研究本课题的目的和意义 (2)1.2 发展现状 (2)第2章整体方案选择 (4)2.1 温度传感器的选用 (4)2.2 主控机的选择 (6)2.3显示电路 (6)2.4调速方式 (7)第3章系统硬件组成 (8)3.1 系统结构 (8)3.2 主控芯片介绍 (8)3.2.1 STC89C51简介 (8)3.2.2 STC89C51主要功能和性能参数 (9)3.2.3 STC89C51单片机引脚说明 (10)3.2.4 STC89C51单片机最小系统 (12)3.2.5 STC89C51中断技术概述 (14)3.3 DS18B20温度采集电路 (14)3.3.1 DS18B20 的特点及部构造 (14)3.3.3 DS18B20的工作原理 (16)3.3.3 DS18B20的工作时序 (18)3.4 数码管驱动显示电路 (21)3.4.1 数码管驱动电路 (21)3.4.2 数码管显示电路 (22)3.5 风扇驱动电路 (23)3.6 按键模块 (25)第4章系统软件设计 (27)4.1 软件介绍 (27)4.1.1 Keil C51 (27)4.1.2 Protel99SE (28)4.1.3 Proteus (29)4.2 主程序流程图 (31)4.3 DS18B20子程序流程图 (32)4.4 数码管显示子程序流程图 (33)4.5 按键子程序流程图 (34)第5章系统调试 (36)5.1 软硬件调试 (36)5.1.1 按键显示部分的调试 (36)5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (36)5.1.3 风扇调速电路部分调试 (37)5.2 系统功能 (37)5.2.1 系统实现的功能 (37)5.2.2 系统功能分析 (38)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录1:protel原理图 (42)附录2:proteus仿真图 (43)附录3:源程序 (44)外文资料译文 (51)前言在现代社会中,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。

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基于单片机的智能电风扇毕业设计目录摘要 (I)1.引言 (1)1.1课题研究的意义与作用 (1)1.2 研究现状及发展趋势 (2)2.系统总体设计 (4)2.1 本设计的任务要求 (4)2.2系统的整体设计 (4)3.系统硬件模块的设计 (4)3.1 单片机系统模块的设计 (4)3.1.1 STC89C52单片机的简介 (5)3.1.2 单片机时钟电路的设计 (6)3.1.3单片机复位电路的设计 (6)3.2 液晶显示模块 (7)3.2.1 LCD1602的简介 (7)3.2.2 液晶显示模块的设计 (8)3.3温度采集模块的设计 (9)3.3.1 DS18B20简介 (9)3.3.2 DS18B20的特点 (10)3.4 继电器模块的设计 (10)3.4.1 继电器简介 (10)3.4.2 电磁式继电器工作原理 (11)3.4.3 继电器电路的设计 (11)3.5调速电路的设计 (11)3.5.1 固态继电器简介 (11)3.5.2 MGR-1 D4810型固态继电器特点 (12)3.5.3 固态继电器调速原理 (13)3.6 红外遥控模块的设计 (13)3.6.1 红外遥控原理 (13)3.6.2 红外发射端 (13)3.6.3 MYS-1838红外接收端 (14)3.7 实时时钟模块电路的设计 (15)3.7.1 DS1302时钟芯片简介 (15)3.7.2 DS1302工作原理 (16)3.7.3 实时时钟模块电路的设计 (17)3.8 报警提示电路的设计 (17)3.8.1 蜂鸣器简介 (17)3.8.2 有缘压电式蜂鸣器工作原理 (17)3.8.3 电路的设计 (17)3.9 感光模块的设计 (18)3.9.1 光敏电阻简介 (18)3.9.2 光敏电阻传感器模块 (18)3.10 人体检测电路的设计 (20)3.10.1 光电传感器原理简介 (20)3.10.2 红外避障传感器模块 (20)4.系统软件的设计 (23)4.1 系统软件流程 (23)4.1.1 主流程 (23)4.1.2 红外解码子流程 (24)4.1.3 执行机构子流程 (24)4.2 系统软件编译 (25)4.2.1 编程语言选择 (25)4.2.2 编译器选择 (25)5.系统调试 (26)5.1 硬件调试 (26)5.1.1硬件调试方法 (26)5.1.2硬件电路中常用的抗干扰设计方法 (26)5.2 系统软件程序的编译与仿真 (27)5.2.1程序编译 (27)5.2.2程序调试 (28)5.3程序下载 (29)5.3.1程序下载工具 (29)5.3.2程序下载步骤 (29)6.综合调试 (30)7.结束语 (31)参考文献 (32)附录1:ASCII表和遥控指令码表 (33)附录2:Porteus仿真图 (34)附录3:PCB板图 (35)附录4:系统总电路图 (36)附录5:程序源代码 (37)摘要电风扇是给人们带来凉爽夏天的家用电器,智能温控调速风扇可自动根据室环境温度控制风扇转速。

一般的电风扇只有机械档的人工调速,夏夜温度下降后人们容易因熟睡忘关风扇而受凉,当温度升高时,它又不能根据温度的变化改变转速。

为了使风扇更贴近人们的生活,开发一种新型温感遥控电风扇控制智能系统是迫在眉睫的。

本系统以51系列单片机为控制核心,由遥控板、红外接收头、温度传感器(DS18B20)使系统根据采集的环境温度以遥控方式对系统进行变档调速等控制。

主控模块以STC89C52单片机核心,输入部分以红外反射传感器、光敏传感器、温度传感器组成室环境传感,遥控板键盘作入,单片机主要完成红外数据接收、温度数据、实时时钟(DS1302)数据的采集、分析及处理形成输出控制信号和数据;输出部分主要以PWM 脉宽调制信号为中心,搭配普通继电器继电器模块、固态继电器模块、液晶显示模块、USB端口,大功率LED照明灯,及相应指示灯;输入输出模块同完成人机交互功能;单片机主控中心接收各种输入信号,驱动液晶显示,PWM波控制固态继电器模块来调节风扇无级转速,普通继电器模块来控制USB端口、LCD电源,LED照明灯和各类指示灯。

本系统可实现模拟自然风,使风速更符合人的感受,更具人性化。

关键词: PWM无级调速红外发射接收固态继电器 DS18B20 DS13021.引言1.1课题研究的意义与作用风扇已是日常生活中常用到的电器,电风扇是通过通风换气来驱热的。

通风换气是电风扇的主要功能,也是消费者看中它的本质原因。

和时髦的空调相比,电风扇具有价格低和耗电量小,不受空间限制,吹出的风更贴近于自然等的优势,暂时不可能被空调取代,拥有庞大的目标消费群。

现行市面上的风扇大多是手工操作,模拟调控为主要控制手段,价格低廉,功能简单,其智能及自动化程度远远跟不上现代人的生活需求和应用要求;而且在功耗方面,一般的风扇的电机是采用电机抽头的小型电机来实现调速,这种调速方式单一,消费者选择的空间不大,而且在效率方面,节能方面的表面的确令人不满意。

面对着市场压力和消费者的需求,放眼市场,各种特设功能的电风扇可谓五花八门,各种附加的新功能,彰显了个性,也在无形中提高了电风扇的档次。

而智能温感遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿,为电风扇行业增加新的亮点。

而将微控制器嵌入到工业控制中,将会成为一种不可阻挡的趋势,微控制器强大的控制能力将会使工业产品的功能和性能得到很大的提升。

也对应了时下流行的几个趋势,自动化和智能化,无线化,宽带化,低功耗化等趋势。

现在电风扇的现状:大部分只有手动调速,功能单一,存在隐患或不足。

比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇,浪费电且不说还容易引发火灾,长时间工作还容易损坏电器。

再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高,但到了后半夜气温下降,风速不会随着气温变化,容易着凉。

之所以会产生这些隐患,其根本原因是缺乏对环境的检测。

若有了智能温控调速电风扇,使电风扇系统朝着自动化、智能化,尤其是节能的方向发展。

它可以检测室温度,并根据温度自动改变电风扇的电机转数,实现不同风速的自动转换,按预设温度自启动,低温停止的功能。

该设计实现了家电产品的更新换代,提高了产品的附加值。

从而迎合人们对健康、安全、节能减排和绿色环保的新需求。

单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能,而且编程简单,因此利用单片机来实现对控制电机转速与类型设置十分理想;本设计的研究目的就是实现对直流电风扇电机的控速来模拟风扇控制器,掌握单片机硬件和软件的综合设计方法。

风扇的控制有很多的方法,比如简单的有利用机械方式进行定时控制,有用模拟电子技术和数字电子技术进行转速等控制的。

随着人们生活水平的提高,人们对风扇的要求也越来越高,不但要求风速能够控制,而且要求风种模式能够多种选择,随着单片机技术的不断发展,单片机已广泛应用于各种家用电器产品中,它不仅大大提高了原有产品的性能质量, 而且产品成本有所下降, 生产也更简便。

通过单片机可以利用其本身的定时与中断功能编程实现风扇的风种控制,包括有正常风,自然风与睡眠风等的模式;而风速的控制也有多种方法,例如可以通过单片机控制固态继电器(双向可控硅)的导通角来调节电风扇的输入电压,以实现电风扇的无级速度调节,从而实现多档控速,但这里采用了通过单片机定时器输出脉宽调制PWM波控制占空比并外加一个固态继电器来控制风扇电机的转速,通过遥控板键盘输入设置有不同占空比对应着电风扇各个档位风速。

各功能状态使用液晶、发光管和蜂鸣器对应输出显示。

本系统电路设计比较简单,主要是充分利用了STC89C52单片机的资源,软件编程实现各功能,成本较低,实用性较强。

此外,在某些场合下,比如危险作业区,在人不适合作业的地方,比如有毒气产生的区域,高温或低温的地方,爆破点等危险场合,或者是家庭居室中控制,无线的应用将会得到非常广泛的应用,可见红外遥控的研究也是很有实践意义的。

1.2 研究现状及发展趋势风扇控制,主要有两点,一是控制方式,二是系统电机调速方式,也就是风速的调节方式,还有一点就是人机交互方式,风扇控制的差别就要体现在这两个方面。

风扇控制系统目前在市场上主要有几种类型,传统的类型即现在大多数人在使用的手动控制类型,该类型机子控制方式是手动控制,且只能在近距离中控制。

其部电机是带多抽头的交流电机,一个抽头对应一个档位,以此来区分风速级别,也有其他种机子,是用过零比较器去控制可控硅的导通角,从而由可控硅去控制电机的转速;此种类型的机子控制方式单一且在某些特定场合会带来不便,此外其调速方式比较呆板,不能满足用户需求,而且当档位变化时,如果设计不好,会有电火花产生,存在安全隐患。

此外市面上还有用单片机结合传感器等类型的机子,比如,带温度控制传感器的风扇,能根据室温控制风扇转速,这种机子是将微控制器强大的控制能力注入到了系统中,从而实现了自动化及智能化;区别只在于控制方式由人工控制变成了温度调控,此外由于有了微控制器,电机的调速方式可采用不同的调节方法,如,采用PWM 多种算法等,电路的形式也有了多种选择,此外还可以增加其他的功能,如吹风的模式选择,定时关机,自动休眠以节省电能等,此外还有语音控制的风扇控制系统,亮点就在于它的人机交互改良了,由此微控制器在系统中的应用的潜力巨大。

在电机调速方式上,随着家用电器产品变频技术的发展, 单相电机的变频调速已成为一种可行的方法, 在这种调速系统中, 脉宽调制(PWM ) 技术仍然是提高调速性能的主要手段。

虽然PWM 技术的实现方法很多,然而, 为了降低产品的制造成本, 采用微机控制软件实现PWM 控制具有成本低、调制方式灵活等特点,比较适合于家用电器产品的要求。

本文针对电风扇电机的调速要求, 提出了采用直接PWM (DPWM )软件计算的方法, 并在51 系列单片机STC89C52上实现, 该方法可以很容易地实现电机的调速, 其PWM 算法简单, 易于实现, 是一种较为实用的方法。

2.系统总体设计2.1 本设计的任务要求(1)根据所确定的方案做出一个总的系统框图(其中包含各个电路模块)。

(2)设计出硬件电路和软件编程。

硬件部分包括有单片机最小系统,外接控制电机转速的固态继电器部分,驱动USB端口,LED照明的普通6脚普通继电器部分,LCD数据显示部分,红外遥控部分,光电传感部分,红外反射传感部分,温度传感部分,实时时钟电路部分。

软件部分包括有初始化状态,温度采集,实时时钟采集,遥控解码,占空比控制,定时器中断控制,控制输入输出数据显示部分,蜂鸣器信号产生部分。

(3)最后将准备好的原件按照电路图焊接好,将程序烧录到单片机中,然后测试运行,检查其控制效果,风扇智能效果。

2.2系统的整体设计系统输入端包括红外检测模块、感光模块、实时时钟模块、温度检测模块和红外遥控模块共同组成采集外部环境数据和外部输入数据,经过单片机进行数据分析与处理,然后控制输出端,输出端包括运行指示灯,提示音模块,LCD显示模块,继电器开关,调速模块。

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