课程设计报告家用电风扇控制系统完整版
智能电风扇控制器设计报告完整版.doc
智能电风扇控制器设计报告完整版.doc一、背景随着智能家居的兴起，越来越多的家电开始加入智能化的行列。
电风扇是炎热夏季必不可少的家电之一，而智能电风扇则在传统电风扇的基础上增加了智能化的功能，使得使用更加方便和舒适。
二、设计目标本次设计旨在开发一款智能电风扇控制器，实现以下功能：1. 手机APP远程控制电风扇开关、风速、振动等功能。
2. 后台运行功能，实时监测电风扇状态。
3. 智能风速调整功能，根据温度自动调整风速。
4. 多种振动模式选择，满足不同用户需求。
5. 安全保护功能，防止过载、过压等问题。
三、设计方案根据设计目标，本次电风扇控制器的设计方案主要分为以下几个部分：1. 硬件设计智能电风扇一般包括风扇本身、电机、悬挂架、电路控制器等部分，因此硬件设计主要是对电路控制器的设计。
电路控制器采用STM32F407核心板，主要控制风扇的马达和灯光，同时通过接口和传感器获取温度和湿度等数据。
具体的硬件接口如下：1.1 马达控制接口马达控制接口包括PWM输出口、电机转速检测口和电机电源控制口。
其中，PWM输出口控制电机的转速，电机转速检测口实时监测电机的转速，而电机电源控制口用于控制电机的开关。
1.2 温度检测接口温度检测接口采用温度传感器结构，通过IIC协议连接到主控板上，实时获取当前温度值。
1.3 人机交互接口人机交互接口主要包括显示屏接口、光线传感器接口和按键输入接口。
其中，显示屏接口用于显示当前风速和振动模式等信息，光线传感器接口可以自动调节背光亮度，按键输入接口则用于手动调节风速和振动模式等参数。
1.4 安全保护接口安全保护接口包括过载保护、过温保护和过压保护等功能。
其中，过载保护和过温保护采用自动断开电源的方式，而过压保护则采用自动降低电压的方式进行保护。
软件设计主要包括两个部分，一是嵌入式系统软件设计，二是手机APP软件设计。
2.1 嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计主要采用C语言进行开发，主要功能包括：1. 马达控制模块，控制风扇的开关、转速和旋转方向。
电子课程设计家用风扇
电子课程设计家用风扇一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解家用风扇的基本原理和电路设计，掌握风扇的主要组成部分和功能，以及如何进行风扇的故障排除和维护。
在技能方面，学生应能够分析风扇电路图，理解电路中各个元件的作用，并能够进行简单的电路设计和搭建。
在情感态度价值观方面，学生应培养对电子科技的兴趣和好奇心，提高对科学探究的积极性和主动性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括家用风扇的基本原理、电路设计、主要组成部分和功能，以及风扇的故障排除和维护方法。
首先，将介绍风扇的工作原理和电路的基本概念，让学生了解风扇是如何工作的。
然后，将引导学生学习风扇的电路设计，包括电路图的阅读和分析，以及各个元件的作用和连接方式。
接下来，将介绍风扇的主要组成部分和功能，包括电机、扇叶、开关等，并让学生进行风扇的拆解和观察。
最后，将教授学生如何进行风扇的故障排除和维护，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法。
首先，将采用讲授法，为学生讲解风扇的基本原理和电路设计，让学生对风扇有一个全面的理解。
然后，将采用讨论法，让学生分组讨论风扇的组成部分和功能，并进行分享。
接下来，将采用案例分析法，通过分析一些风扇的实际故障案例，让学生学会如何进行故障排除和维护。
最后，将采用实验法，让学生亲自动手进行风扇的拆解和组装，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源。
首先，教材和参考书，为学生提供风扇的基本原理和电路设计的理论知识。
其次，多媒体资料，包括风扇的图片、视频等，为学生提供直观的学习材料。
然后，实验设备，包括风扇、电路元件等，让学生能够进行实际操作和观察。
最后，教师准备教案和讲义，为学生提供清晰的学习指导。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多种方式，以全面客观地评价学生的学习成果。
首先，将通过对学生平时表现的观察和评估，包括课堂参与度、提问回答等，来了解学生的学习态度和理解程度。
微机课程设计报告-风扇控制
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·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
流程图 1-3：小键盘检测
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·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
流程图 1-4：带键盘检测的延时模块
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·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
流程图 1-5：不带键盘检测的延时模块 特别说明：汇编语言的程序流程和 C 语言的大同小异，只是标志符号有所不同。
七、程序清单及程序注释 1、C 语言程序清单
8255 内部包含 3 个 8 位的输入输出端口 A、B 和 C，端口 A 和端口 B 都可以 用作一个 8 位的输入口或 8 位的输出口， 端口 C 既可以作为一个 8 位的输入口或 8 位的输出口，又可以作为两个 4 位的输入输出口（C 口上半部分和 C 口下半部 分）使用，还可以配合 A 口和 B 口工作，分别用来产生 A 口和 B 口的输出控制信 号和输入 A 口和 B 口的端口状态信号。
六、实验程序的流程图
流程图 1-1：MAIN 函数流程图
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·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
流程图 1-2：风扇运行模式 特别说明：圆点线部分由于页面大小无法全部画出，该部分与风速标志值为“1” 时只在风速上有差别（分别为‘3’对应‘强风’ ， ‘2’对应‘中风’ ） ，未画出的 两个部分和中间的部分一起构成三个分支。
（4）带键盘检测的延时模块 DELLY2 由于希望“睡眠”和“自然”类型下风扇能实时响应小键盘的控制，所以 在这两种类型中的延迟用的是带键盘检测的延时模块。
2、C 语言的特别模块——风扇控制集成模块 WIND_MODE 本模块将风扇的转速和类型控制集于一体，先检测风速强弱的标志 FLAG， 再检测类型标志 FLAG2，从而对直流电机和 LED 灯进行相应的控制。在电机的运 行过程中实时调用小键盘检测模块以及时响应输入。
电风扇模拟控制系统设计
电风扇模拟控制系统设计一、引言电风扇作为日常生活中常见的电器之一，广泛应用于家庭、办公和工业场所。
电风扇的控制系统是为了实现对风速、运行时间和摇头等功能的控制，提高用户的使用便利性和舒适度。
本文将介绍电风扇模拟控制系统的设计。
二、系统设计1.硬件设计（1）电机驱动：电风扇的核心部件是电机，控制系统需要对电机进行驱动。
采用直流电机驱动器，通过PWM（脉宽调制）信号控制电机的转速。
可以根据用户的需求设置不同的PWM占空比，实现不同风速档位的调节。
（2）温度传感器：电风扇的控制系统需要实时监测环境温度，以便进行温度控制。
采用温度传感器来检测环境温度，当温度超过设定的阈值时，自动开启电风扇并控制风速。
（3）遥控器：为了方便用户对电风扇的控制，设计一个遥控器。
通过无线通信协议与电风扇的控制系统进行通信，实现遥控开关、风速调节和摇头控制等功能。
2.软件设计（1）PWM控制：控制系统通过PWM信号控制电机的转速。
根据用户设置的风速档位，计算相应的PWM占空比，并将PWM信号发送给电机驱动器，控制电机的转速和风速。
（2）温度控制：通过温度传感器实时监测环境温度，当温度超过设定的阈值时，控制系统自动开启电风扇，并根据设定的温度范围调节风速，以保持室内温度的稳定。
（3）遥控功能：设计一个可以与电风扇控制系统进行无线通信的遥控器。
通过遥控器，用户可以远程控制电风扇的开关、风速调节和摇头控制等功能，提高用户的使用便利性。
三、系统特点1.支持多档风速调节：用户可以根据需要，调节电风扇的风速，以满足不同的舒适需求。
2.自动温度控制：通过温度传感器监测环境温度，自动调节电风扇的风速，以保持室内温度的稳定。
3.远程控制功能：通过遥控器与电风扇的控制系统进行无线通信，用户可以随时随地对电风扇进行控制。
4.节能环保：通过智能控制电风扇的运行时间和风速，减少能源消耗，达到节能环保的目的。
5.使用方便：系统设计简单，用户通过遥控器即可实现对电风扇的控制，操作简单便捷。
电风扇控制课程设计
电风扇控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电风扇的基本工作原理，掌握电路组成及各部分功能。
2. 学生能够了解并掌握电风扇控制电路的接线方法及电路图识别。
3. 学生能够解释并掌握电风扇速度控制原理，包括电阻调速、电容调速等方法。
技能目标：1. 学生能够独立完成电风扇控制电路的搭建，并进行调试。
2. 学生能够运用所学知识，分析和解决电风扇控制过程中出现的问题。
3. 学生能够设计简单的电风扇控制电路，提高创新实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电风扇控制课程，培养对物理科学的兴趣，增强探索精神。
2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作，培养集体荣誉感。
3. 学生能够关注电风扇在生活中应用，提高节能环保意识，形成绿色消费观念。
课程性质：本课程属于物理学科，以实验和实践为主，结合理论知识，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于八年级，具备一定的物理知识和实验操作能力，好奇心强，喜欢探索新事物。
教学要求：教师需结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动参与课堂，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 电风扇工作原理：介绍电风扇的基本结构，包括电动机、调速器、开关等部分的功能及工作原理。
- 教材章节：第三章《电机的原理与应用》- 内容列举：电机的基本结构、原理及种类；电风扇电动机的结构及工作原理。
2. 电风扇控制电路：讲解电风扇控制电路的接线方法，电路图识别及元件功能。
- 教材章节：第四章《电路的控制》- 内容列举：基本控制元件及其功能；电风扇控制电路的接线方法及电路图识别。
3. 电风扇速度控制原理：阐述电风扇速度控制的方法，包括电阻调速、电容调速等。
- 教材章节：第五章《电子调速器》- 内容列举：速度控制原理；电阻调速、电容调速的原理及优缺点。
电子技术课程设计家用电风扇
电子技术课程设计——家用电风扇控制姓名：学院：学号：专业班级：指导老师：日期：摘要随着经济的发展，电风扇已是必不可少的家用电器。
它经济、简便、实用，是每个人家里可以负担起的电器。
并且随着科技的发展，电风扇的功能越来越完善，人们也更加注重电风扇的智能化、人性化。
许多厂家在制做风扇是运用了集成芯片构成数字电路或者单片机技术，使电风扇的电路更加简单。
本次实验运用了数字电路的知识，实现了家用电风扇控制逻辑电路设计。
设计内容是一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环；一个按钮来实现风种正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现循环；不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态。
家用电风扇控制逻辑电路分为三大模块：第一个模块是风速、风种的循环控制电路，利用74ls175、74ls08芯片实现三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮灭；第二个模块是风种实现电路，利用555发生器产生周期为8s的方波，并且利用74ls175构成二分频电路形成周期为16s的方波，再利用74ls151芯片选择风种的输出。
第三个模块是按钮控制电路，利用按钮来给芯片脉冲，实现风速、风种的选择，并且可以实现关机的功能。
本课题基本实现了三个模块的功能，将之有效的连接在一起，实现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。
虽然此次设计的电路较为简单，但它的成本较低，并且经济、实用而且风种、风种的选择体现了它的人性化，相信在市场有一定的潜力。
关键字：电风扇循环控制74ls175 LED目录摘要 (1)目录 (2)前言 (3)第一章设计内容及要求 (4)1.1设计内容 (4)1.2 设计要求 (4)1.3 主要参考器件 (5)第二章系统组成及工作原理 (6)2.1 系统组成 (6)第三章总体电路设计 (8)3.1 系统设计 (8)3.2 方案的修改 (9)3.3 电路工作原理 (10)3.4 单元电路设计 (10)第四章仿真性能测试 (18)4.1 风种、风速的选择电路 (18)4.2 脉冲触发电路 (18)第五章家用电风扇系统调式 (20)5.1调试仪器 (20)5.2调试过程 (20)5.3 结果分析 (21)第六章结论 (22)附录一元器件清单 (24)附录二总设计电路图 (25)参考文献 (26)前言家用电器已经变得极为普遍，成了人们生活中不可或缺的生活用品。
家用电风扇的课程设计报
家用电风扇的课程设计报一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电风扇的基本工作原理，掌握其电路组成及各部分功能。
2. 学生能掌握电风扇的主要部件，如电动机、叶片、调速器等，并了解其作用。
3. 学生能了解电风扇的能源消耗和节能措施。
技能目标：1. 学生能够通过观察和实验，分析电风扇的工作原理，提高观察和动手能力。
2. 学生能够运用所学知识，对电风扇进行简单的故障排查和维护。
3. 学生能够设计简单的节能电风扇，提升创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对家用电器的好奇心，激发学习科学技术的兴趣。
2. 学生培养节能环保意识，关注家用电器的能源消耗问题。
3. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力和团队精神。
课程性质：本课程为家用电风扇相关知识的科普性课程，结合学生的实际生活，提高学生对电风扇的认知，培养学生的实践能力和科技创新意识。
学生特点：六年级学生具备一定的观察、思考和动手能力，对家用电器有好奇心，但相关知识体系尚不完善。
教学要求：教师需采用启发式教学，引导学生观察、思考、实践，注重培养学生的动手能力和科技创新意识，结合生活实际，提高学生的节能环保意识。
通过本课程的学习，使学生达到预定的学习目标，为后续相关课程打下基础。
二、教学内容1. 电风扇的基本原理：介绍电风扇的工作原理，包括电动机的转动原理、叶片的设计原理等。
相关教材章节：第四章第3节《生活中的电动机》2. 电风扇的电路组成：分析电风扇的电路结构，包括电源、开关、调速器、电动机等组成部分。
相关教材章节：第五章第1节《简单电路的组成》3. 电风扇的主要部件及其功能：详细介绍电风扇的各个部件，如叶片、轴承、罩盖等，并解释其作用。
相关教材章节：第四章第2节《机械部件的认识》4. 电风扇的故障排查与维护：教授学生如何对电风扇进行简单的故障排查和日常维护。
相关教材章节：第六章第3节《家用电器的使用与维护》5. 节能电风扇的设计：引导学生思考如何设计节能电风扇，提高学生的创新能力。
风扇模拟控制系统设计完整版
目录绪论 (1)第一章电风扇控制系统原理 (1)1.1 系统总体设计主要内容 (1)1.2 主要内容 (2)1.3 控制装置的原理 (2)1.4 设计方案特点 (2)第二章系统主要硬件设计 (2)2.1 系统硬件设计电路图 (2)第三章系统软件设计 (3)3.1 电风扇控制设计主程序流程图 (3)3.2 电机控制模块与定时器T1中断流程图 (4)3.3 电风扇控制系统程序 (5)第四章结论 (7)参考文献 (8)绪论电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。
1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。
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。
本课程设计的目的：1、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；2、通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤；3、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
第一章电风扇控制系统原理1.1 系统总体设计主要内容图1 电风扇1.2 主要内容本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，本设计内容：实现弱风、中风、强风（1、2、3、4档）然后显示数字1，2，3，4。
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课程设计报告家用电风扇控制系统完整版电子课程设计——家用电风扇控制逻辑电路设计学院：电子信息工程学院专业、班级：电子131501班姓名：李思尚学号：201315020109指导教师：李小松2015年12月- 1 -目录电子课程设计____________________________________________________ - 1 -一、设计任务与要求______________________________________________ - 4 -1、基本要求_________________________________________________ - 4 -2、提高要求_________________________________________________ - 4 -二、总体框图（数字电路方案）____________________________________ - 4 -1、风速、风种模块___________________________________________ - 5 -2、脉冲触发模块_____________________________________________ - 5 -3、输出控制模块_____________________________________________ - 5 -4、定时模块_________________________________________________ - 5 -5、复位模块_________________________________________________ - 5 -6、秒脉冲发生器_____________________________________________ - 5 -三、器件选型____________________________________________________ - 6 -1、触发器___________________________________________________ - 6 -2、计数器___________________________________________________ - 7 -1）、计时部分计数器_______________________________________ - 7 - 2）、预设时间部分计数器___________________________________ - 8 -3、数据选择器_______________________________________________ - 9 -4、555定时器_______________________________________________ -11 -5、门电路__________________________________________________ - 12 -1）、74LS08与门_________________________________________ - 12 - 2）、74LS04非门_________________________________________ - 13 - 3）、74LS00与非门_______________________________________ - 13 - 4）、74LS32或门_________________________________________ - 14 -6、其他器件________________________________________________ -14 -四、功能模块___________________________________________________ - 14 -1、各模块的设计思路和设计过程______________________________ - 14 -1）、风速、风种模块______________________________________ - 14 - 2）、脉冲触发模块________________________________________ - 16 - 3）、输出控制模块________________________________________ - 18 - 4）、定时模块____________________________________________ - 18 - 5）、复位模块____________________________________________ - 19 - 6）、秒脉冲发生模块______________________________________ - 19 -2、模块的具体连接关系电路图，功能介绍,及其仿真时序图_______ - 20 -1）、风速、风种模块及脉冲触发模块________________________ - 20 -3）、定时模块____________________________________________ - 24 - 4）、复位模块____________________________________________ - 25 - 5）、秒脉冲发生模块______________________________________ - 26 -3、功能模块硬件试验测试____________________________________ - 26 -五、总体设计电路图_____________________________________________ - 27 -1、整体电路设计图__________________________________________ - 27 -2、系统不足及改进方案______________________________________ - 27 -- 2 -六、单片机方案_________________________________________________ - 29 -1、采用单片机方案实现的总体设计框图________________________ - 29 -2、器件选型________________________________________________ - 29 -1）、主控芯片____________________________________________ - 29 - 2）、显示方案____________________________________________ - 30 - 3）、输入按键____________________________________________ - 30 -3、程序流程框图____________________________________________ - 30 -4、部分程序代码____________________________________________ - 31 -七、总结体会___________________________________________________ - 33 - - 3 -家用电风扇控制逻辑电路设计一、设计任务与要求1、基本要求1）、通一个按键控制，实现风速强、中、弱的循环切换。
2）、通一个按键控制，实现睡眠风、自然风、正常风三种风态的循环切换。
3）、LED 显示当前状态：风速及风种。
2、提高要求1）、按键提示音。
2）、定时关机功能（以小时为单位）。
3）、利用单片机实现该系统。
二、总体框图（数字电路方案）状态设计图如图2.1所示。
图2.1 总体设计框图系统整体设计框图如图2.1所示，系统共有七个状态，分别指示三种风速：弱、中、强；指示三种风种：正常、自然、睡眠；以及停止状态。
通过三个按键开关分别控制电扇的风速、风种和停止。
风速的弱、中、强对应电扇的转动速度慢、中、快。
风种在“正常”位置是指电扇连续运行；在“自然”位置是电扇以运转4秒、间断4秒的方式工作，表示模拟产生自然风；在“睡眠”位置，电扇运转8秒，间断8秒，产生轻柔的微风。
模块设计思路如下。
- 4 -1、风速、风种模块此模块的设计，风速和风种大致相同，可以通过使用D触发器组成状态锁存器，通过控制脉冲信号控制实现状态转换！由于要实现风扇停止状态下，按风种按钮无法实现风扇启动的功能，所以，风种的脉冲触发端要受风扇的当前工作状态和风速脉冲的总体控制。
2、脉冲触发模块此模块专为风种和风速状态转换器提供脉冲信号，通过与非门连接按键和当前状态输出，实现脉冲的控制，实现为风种和风速提供状态转换的脉冲。
此外，该模块通过连接按键和状态机的清零端，可以实现手动清零当前状态，让系统停止，实现停机功能。
3、输出控制模块当风种和风速的状态确定后，两个模块要实现组合控制电机运转。
此系统采用风种状态控制电机是否工作运转，用八路数据选择器按照风种状态进行地址选择，原始始终信号经过D触发器组成的分频器得到4S和8S的脉冲，接入数据选择器相应数据端，供风种状态进行选择，输出信号作为当前电机运转的使能信号，从而实现电机按风种模式间歇性运转。
此外，电机还受风速控制，此系统采用，555定时器组成的多谐振荡器，通过调节R和C的值控制占空比和频率的输出，来为电机提供PWM信号，实现当前风速的输出。
4、定时模块本系统可以实现以小时为单位的定时功能，通过一片十进制计数器的循环计数来实现1-8小时的定时设置，5片十进制计数器组成的倒计时器，通过循环置数实现倒计时功能，外接数码管可分别显示当前所剩时分秒！定时功能由按键触发启动定时。
定时时间到达之后，生成复位触发信号，触发系统复位，清除当前状态，让系统停止运行。
此模块还有按键提示音的功能，通过按键电平接入蜂鸣器，实现按下按键蜂鸣器响的功能。
5、复位模块由于计时部分完成计时任务时返回电平信号，但是触发复位信号只能是脉冲信号，所以需要将电平信号转换为脉冲信号得到复位脉冲，本系统采用单稳态电路加一个脉冲触发翻转的D触发器实现将电平转换为脉冲的功能。
6、秒脉冲发生器由于本系统需要实现计时功能，故需要用555设计一多谐振荡器，通过调整R、C参数，实现1HZ/1S的脉冲信号提供给计时系统使用。
此外风种电路也需要得到秒脉冲四分频和八分频之后的脉冲信号，也需要用到秒脉冲发生器。
总结：通过六大模块的组合，最后此系统可以实现由停止工作状态，按下风速按钮系统启动，进入正常工作状态。
正常工作状态下，按风速调节风速大小，按风种调节风种模式。