基于单片机的智能电风扇

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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。

基于单片机编程的电风扇智能控制系统

基于单片机编程的电风扇智能控制系统

智能电风扇的设计学院专业班级学生姓名指导教师年月日引言随着人们生活水平及科技水平的不断提高,现在家用电器在款式、功能等方面日益求精,并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。

过去的电器不断的显露出其不足之处。

电风扇作为家用电器的一种,同样存在类似的问题。

现在电风扇的现状:大部分只有手动调速,再加上一个定时器,功能单一。

存在的隐患或不足: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的根本原因是:缺乏对环境的检测。

如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能,当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇;当温度下降时能自动的减小风速甚至关闭风扇,这样一来就避免了上述的不足。

本次设计就是围绕这两点对现有电风扇进行改进。

1.总体方案设计及功能描述本设计是以AT89C51单片机控制中心,主要通过提取热释电红外传感器感应到的人体红外线信息和温度传感器DS18B20得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控制电风扇的开关及转速的变化。

功能描述:电风扇工作在四种状态:手动调速状态、自动调速状态、定时状态、停止状态。

手动状态时可以手动调节速度;自动状态时通过温度高低自动调节速度,如果出现手动现象则变为手动状态;定时状态时可以调节定时时间,并设定是否启动定时,之后可以手动退出,也可以在不操作6秒后自动退出进入手动状态;停止状态时可以被唤醒并进入自动状态。

当没有检测到人体存在超过3分钟或定时完毕时进入停止状态。

在数码管显示方面,当没有定时时,只显示气温,当定时启动时气温和定时剩余时间以3秒的速度交替显示。

系统方框图如下图所示,主要包括:输入、控制、输出三大部分8个功能模块。

图1-1系统方框图2.功能模块硬件简介与实现2.1键盘输入电路由于设计中用到的按键数目不多,所以可以直接用AT89C51的通用IO 端口且选用AT89C51的P1口(内部有上拉电阻)作为键盘接口。

基于单片机的智能风扇的设计

基于单片机的智能风扇的设计

基于单片机的智能风扇的设计智能风扇的设计是基于单片机的一种智能化家电产品,通过集成了传感器、单片机、通信模块和风扇控制电路等功能模块,能够实现自动感知环境温度、湿度等参数,并根据用户的需求自动调节风扇的转速和工作模式。

下面将详细介绍智能风扇的设计。

1.硬件设计智能风扇的硬件设计包括传感器模块、单片机模块、通信模块和控制电路模块。

传感器模块:智能风扇的传感器模块通常包括温度传感器和湿度传感器,用于感知环境的温度和湿度。

可以选择常见的数字温湿度传感器,如DHT系列传感器。

单片机模块:单片机模块是智能风扇的核心控制模块,可选择一款适合的单片机,如51单片机或STM32系列单片机,并结合开发板进行开发。

单片机模块负责读取传感器数据,并根据温度和湿度的变化进行风扇转速和工作模式的调节。

通信模块:通信模块用于实现智能风扇与其他设备的远程控制和数据传输功能。

可以选择Wi-Fi模块或蓝牙模块,实现与智能手机或其他智能设备的连接。

控制电路模块:控制电路模块包括电机驱动电路和电源电路。

电机驱动电路用于控制风扇电机的转速,可以选用H桥驱动芯片。

电源电路负责为各个模块供电,可以采用稳压模块和滤波电路,保证各个模块的正常运行。

2.软件设计智能风扇的软件设计主要包括数据采集、数据处理和控制策略。

数据采集:单片机模块通过传感器模块采集到温湿度数据,并将数据转换为数字信号以供程序识别。

数据处理:单片机模块通过算法处理采集到的温湿度数据,进一步计算出风扇应该运行的转速和工作模式。

可以根据不同的温湿度阈值设置不同的转速和工作模式,如低温低湿度下风扇停止运行,高温高湿度下风扇全速运行。

控制策略:单片机模块根据处理后的数据,通过控制电路模块控制风扇的转速和工作模式。

控制策略可以通过采用PID控制算法,根据环境温湿度的反馈信息进行动态调节,使风扇以最佳转速运行。

3.功能设计智能风扇可以通过通信模块与智能手机或其他智能设备连接,实现远程控制和数据传输的功能。

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。

基于单片机的智能电风扇ppt

基于单片机的智能电风扇ppt
本设计制作中选 用5位共阴极数码 管作为显示模块。 其中前3位数码管 DS1、DS2、 DS3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摄氏 度,显示范围为 0~99.9摄氏度; 后2位数码管DS4、 DS5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摄 氏度。
5 风扇电机驱动与调速电路
风扇电机接线图如下图4-5所示:
6总电路图
软件流程图如下图所示 :
仿真1
当把温度传感 器DS18B20温 度设置为26.4摄 氏度,用键盘 S2调节系统预 设的温度为22 摄氏度。点击开 始仿真按钮,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+14.2r/s,如 左图所示。
系统设计总体方案框图
系统由6个部分组成:电机驱动控制部分、温度采 集部分、温度显示部分、独立键盘部分、复位部分和 晶振部分。系统框图如下图所示:
各部分电路设计
1 按键复位与晶振电路
系统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。 晶振为 11.0592 MHz
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 温度采集模块
仿真4
然后在上一步仿真 的基础上(温度传感 器DS18B20温度设置 为33.4摄氏度,系 统预设的温度为22 摄氏度),用键盘S2 调节系统预设温度 至34摄氏度,此时 可知系统预设温度 大于温度传感器检 测到的温度,观察 到直流风扇电机的 转速逐渐变慢,最 后转速变为0,符合 系统要实现的功能, 如左图所示。
结论
通过以上仿真可以看出,直流风扇电机在系 统设定温度一定的情况下,其转速随着环境温度 (温度传感器检测到的温度)的增加而增大。当 环境温度低于系统预设的温度时,风扇自动停止 运转,实现了系统所设计的功能。

基于单片机的智能风扇设计

基于单片机的智能风扇设计

目录1.基于单片机的智能风扇设计 (1)1 软件设计: (1)1.1主程序: (1)1.2 DS18B20初始化程序: (1)1.3系统软件编译工具选择 (1)1.4系统软件设计 (2)1.5 DS18B20读一个字节: (2)1.6 DS18B20写一个字节: (2)1.7 获取温度: (3)1.8 单片机的程序设计: (4)2 总结: (14)3参考文献 (15)摘要基于单片机的智能风扇设计,通过DS18B20对温度的感应以及连接LCD和单片机之间的联系来实现控制温度的功能。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。

这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。

通过DS18B20直接读取被测温度值,进行数据转换,该器件的物理化学性能稳定,线性度较好,在0℃~100℃最大线性偏差小于0.01℃。

该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。

在软件方面,利用KEIL 软件C程序来实现功能通过对DS18B20的定义LCD的定义来完成。

虽然这只是一个很小的实验但是他对未来却有着深远的影响。

总体仿真图1.基于单片机的智能风扇设计1 软件设计:1.1主程序:主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值。

主程序读温度程序数据处理程序1.2 DS18B20初始化程序:所有操作都必须由初始化脉冲开始,波形如图,单片机先输出一个低电平到DQ引脚,再将DQ引脚置高电平,后检测DQ引脚状态,若为低电平则DS18B20工作正常,否则初始化失败,不能正常测量温度。

1.3系统软件编译工具选择C语言编写的程序并不能被单片机直接执行还需要编译为单片机可执行的机器语言。

因此在系统软件设计中,编译器必不可少。

支持MCS-51用C语言编程的编译器主要有两种:Franklin C51编译器和KEILC51编译器。

基于51单片机的智能风扇控制系统设计与实现

基于51单片机的智能风扇控制系统设计与实现

基于51单片机的智能风扇控制系统设计与实现智能风扇控制系统是一种能够根据环境温度自动调节风扇速度的系统。

在本文中,将介绍基于51单片机的智能风扇控制系统的设计与实现。

首先,需要明确智能风扇控制系统的主要功能。

该系统的主要功能包括:根据环境温度自动调节风扇速度、显示当前环境温度和风速、设置风扇工作模式等。

下面将详细介绍智能风扇控制系统的硬件设计和软件实现。

硬件设计方面,系统需要使用51单片机作为主控芯片。

此外,还需使用一个温度传感器来感知环境温度。

为了实现显示功能,可以使用一个数码管或液晶显示屏。

此外,还需要一个电机驱动模块来控制风扇的转速。

软件实现方面,首先需要编写一个温度采集程序,从温度传感器中读取环境温度,并将其保存在一个变量中。

然后,需要编写一个风扇控制程序,根据环境温度的变化调节风扇的转速。

可以通过改变电机驱动模块中的PWM信号来控制风扇的转速。

同时,还需要编写一个显示程序,以实时显示当前环境温度和风速。

在风扇控制程序中,可以设置一些阈值来决定风扇的工作模式。

例如,可以设置一个最低温度阈值和一个最高温度阈值。

当环境温度低于最低温度阈值时,风扇停止工作;当环境温度高于最高温度阈值时,风扇以最大速度工作;在最低温度阈值和最高温度阈值之间,风扇的转速随着温度的升高而逐渐增加,以保持环境温度在一个合适的范围内。

此外,还可以为系统添加一些附加功能,如远程控制功能。

可以通过添加一个无线通信模块,使得用户可以通过手机或电脑远程控制智能风扇的开关和工作模式。

综上所述,基于51单片机的智能风扇控制系统可以通过温度传感器感知环境温度,并根据环境温度的变化来调节风扇的转速。

通过添加显示功能和远程控制功能,可以提高智能风扇控制系统的实用性和便利性。

该系统的设计与实现不仅可以提供更舒适的使用体验,还可以节省能源和降低使用成本。

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目录第1节引言 (3)1.1 智能跟踪电风扇控制系统概述 (3)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1 总体硬件设计 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (5)2.2.1 温度传感器模块的组成…………………………………………………52.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6)2.3 电机调速与控制模块设计 (7)2.3.1 电机调速原理………………………………………………………………72.3.2 电机控制模块硬件设计……………………………………………………82.4 温度显示与控制模块设计……………………………………………………9 第3节系统软件设计 (10)3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10)3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2.1 程序设计原理……………………………………………………………153.2.2 主要程序…………………………………………………………………16第4节结束语…………………………………………………………………………19参考文献…………………………………………………………………………………20基于单片机的智能跟踪电风扇控制系统第1节+ 引言随着空调机在日常生活中的普遍应用,很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品,其实经过市场的考验和证实,真实的并不是这样的,在空调产品的冲击也,空调产品仍然具有很强大的生命力,电风扇在市场的考验中并没有淡出市场,反而销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。

据市场调查,电风扇的不停复苏主要在以下原因:一是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能,但电风扇是直接取风,风力更加温和,比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。

二是电风扇经过多年的市场使用,较符合人们的使用习惯,而且结构简单、操作方便、安装简易。

三是电风扇比起空调产品而言,其价格低廉,相对省电,更易的进入老百姓的家庭。

在激烈的市场竞争下,虽然电风扇具有广阔的市场空间,但不断新生产品的出现,要使产品更具市场优势,仅仅是靠传统型的电风扇是远远不够的,因此要对传统的电风扇根据市场的需要进行不断的更新,不断的改进,以使自己的产品立于不败之地。

传统的电风扇较为突出的缺点是:①风扇的风力大小不能根据温度的变化自动的调节风速,对于那些昼夜温差比较大的地区,这个自动调节风速就显得优其的重要了,特别是人们在熟睡时常常没有觉察到夜间是温度变化,那样既浪费电资源又容易引起感冒。

②传统的风扇是用机械式的定时方式,机械式的定时方式常常会伴随着很大的机械运动的声音,特别是在夜间影响人们的睡眠质量,另个机械式的定时有一定的局限性,定时范围有限,而且机械式的容易坏。

③传统的电风扇没有远程遥控控制电风扇的功能,对平时调节风扇风速或其它对风扇的调节,而又不想走近风扇带来很多的不便。

鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。

1.1智能电风扇控制系统概述日常我们使用的都是220V的交流电,而我们常用的电风扇一般也是220V的交流电,在传统的电风扇中,电风扇的转速是分为几个档位的,也就是说每一个档位就相当于一个开关,用于改变对电机的不同供电方式来改变电动机的转速以改变风力的大小。

本发明涉及一种智能跟踪摇头电风扇,包括:人体检测系统,用于获取即时的视频信号,根据视频信号的图像片段是否有人体存在,如果无,则发送控制信号到电机控制电路,控制电机控制电路停止扇叶电机转动,如果有人体存在,则将视频信号发送到人体位置定位电路;人体位置定位电路,根据具有人体图像的视频信号,计算人体位置,根据计算结果控制摇头控制电路将电风扇的扇头对准人体的位置。

该电风扇可以根据人体的位置自动调节风向,当人开始走动的时候自动控制扇头的转动,而动人们离开的时候自动分停止扇叶的转动,既能延长电风扇的使用寿命,又能节约电源。

再者,本设计中的智能电风扇控制系统,是以电风扇的电机工作状态作为被控量,并引入微机系统,通过对电风扇的工作状态以及周围的温度环境的信号分析采集,由微机系统对所得的信号处理后,再通过各种可控的电子元器件对风扇的电动机进行控制,同时智能的微机自动控制能力。

1.2设计任务和主要内容本设计是以51单片机为主要控制核心,用51单片机系统对用户设定信号数据的采集以及分析,能过各种可控型电子元器件对电风扇各种工作状态的控制,以达到用户需求。

设计的主要内容①风速从高到低设置5个档位,并且每个档位都可以由用户设置是否加入睡眠控制方式,睡眠方式就是让风扇循环的转一段时间停一段时间。

②长范围可控的定时方式,可以设置12小时以内的定时开机与定时关机。

③风扇可以自动的根据环境的温度调节风扇风速的档位,温度上升3℃自动上升一个档位,温度每降低3℃自动下降一个档位。

④加入远程红外遥控,可以用遥控器控制电风扇的各种工作状态。

⑤设置数码管显示当前的工作状态,使其更具人性化。

⑥加入串口控制功能,对于工业应用的风扇,可以通过RS232接口用电脑上位机控制风扇,同时可以对控制芯片重新编程,以实现不强大的功能第2节系统主要硬件电路设计2.1总体硬件设计系统总体设计框图如图2-1所示图2-1 系统原理框图对于单片机中央处理系统的方案设计,根据要求,我们可以选用具有4KB片内E2PROM的AT89C51单片机作为中央处理器。

作为整个控制系统的核心,AT89C51内部已包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件,其硬件能符合整个控制系统的要求,不需要外接其他存储器芯片和定时器件,方便地构成一个最小系统。

整个系统结构紧凑,抗干扰能力强,性价比高。

是比较合适的方案2.2数字温度传感器模块设计温度传感器可以选用LM324A的运算放大器,将其设计成比例控制调节器,输出电压与热敏电阻的阻值成正比,但这种方案需要多次检测后方可使采样精确,过于烦琐。

所以我采用更为优秀的DS18B20数字温度传感器,它可以直接将模拟温度信号转化为数字信号,降低了电路的复杂程度,提高了电路的运行质量。

2.2.1 温度传感器模块组成本模块以DS18B20作为温度传感器,AT89C51作为处理器,配以温度显示作为温度控制输出单元。

整个系统力求结构简单,功能完善。

电路图如图2-2所示。

系统工作原理如下:DS18B20进行现场温度测量,将测量数据送入AT89C51的P3.7口,经过单片机处理后显示温度值,并与设定温度值的上下限值比较,若高于设定上限值或低于设定下限值则控制电机转速进行调整。

图2-2DS18B20温度计原理图2.2.2 DS18B20的温度处理方法DS18B20直接将测量温度值转化为数字量提交给单片机,工作时必须严格遵守单总线器件的工作时序。

表2-1 部分温度值与DS18B20输出的数字量对照表温度值/℃数字输出(二进制)数字输出(十六进制)+85℃0000 0101 0101 0000 0550H+25.625℃0000 0001 1001 0001 0191H+10.125℃0000 0000 1010 0010 00A2H+0.5℃0000 0000 0000 1000 0008H0℃0000 0000 0000 0000 0000H-0.5℃1111 1111 1111 1000 FFF8H-10.125℃1111 1111 0110 1110 FF5EH-25.625℃1111 1111 0110 1111 FF6FH-55℃1111 1100 1001 0000 FC90H2.3 电机调速与控制模块设计电机调速是整个控制系统中的一个重要的方面。

通过控制双向可控硅的导通角,使输出端电压发生改变,从而使施加在电风扇的输入电压发生改变,以调节风扇的转速,实现各档位风速的无级调速。

2.3.1 电机调速原理可控硅的导通条件如下: 1)阳-阴极间加正向电压; 2)控制极-阴极间加正向触发电压;3)阳极电流I A 大于可控硅的最小维持电流I H 。

电风扇的风速设为从高到低5、4、3、2、1档,各档风速都有一个限定值。

在额定电压、额定功率下,以最高转速运转时,要求风叶最大圆周上的线速度不大于2150m/min 。

且线速度可由下列公式求得310V Dn π=⨯式中,V 为扇叶最大圆周上的线速度(m/min),D 为扇中的最大顶端扫出圆的直径(mm);n 为电风扇的最高转速(r/min)。

代入数据求得5n ≤ 1555r/min,取5n =1250 r/min.又因为:取n1=875 r/min.则可得出五个档位的转速值: 5n =1250r/min 4n =1150r/min 3n =1063r/min 2n =980r/min 1n =875r/min 又由于负载上电压的有效值其中,u1为输入交流电压的有效值,α为控制角。

解得:5α =0° t=0ms 4α =23.5° t=1.70ms 3α =46.5°t=2.58ms0u u =10070⨯≤最低转速调速比=%%最高转速α=61.5°t=3.43ms2α=76.5°t=4.30ms1以上计算出的是控制角和触发时间,当检测到过零点时,按照所求得的触发时间延时发脉冲,便可实现预期转速。

2.3.2 电机控制模块硬件设计电路中采用了过零双向可控硅型光耦MOC3041 ,集光电隔离、过零检测、过零触发等功能于一身,避免了输入输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷, 简化了输出通道隔离2驱动电路的结构。

所设计的可控硅触发电路原理图见图2-3 。

其中RL 即为电机负载,其工作原理是:单片机响应用户的参数设置, 在I/ O 口输出一个高电平, 经反向器反向后, 送出一个低电平,使光电耦合器导通, 同时触发双向可控硅, 使工作电路导通工作。

给定时间内,负载得到的功率为:n=P UIN式中: P 为负载得到的功率, kW; n 为给定时间内可控硅导通的正弦波个数; N 为给定时间内交流正弦波的总个数; U 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电压有效值,V; I 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电流有效值,A。

由式(1) 可知,当U , I , N 为定值时, 只要改变n 值的大小即可控制功率的输出,从而达到调节电机转速的目的。

图2-3 电机控制原理图2.4温度显示与控制模块设计通过HD7279A控制芯片组建一个单片机键盘输入与显示模块,其中包括一个2*8的键盘矩阵。

和8段动态扫描数码管显示。

与单片机通过接插件连接,可以用于系统的控制和输出,其原理图如图2-4所示。

图2-4 HD7279A键盘和显示器控制模块电路原理图第三节系统软件设计3.1 数字温度传感器模块程序设计本系统的运行程序采用汇编语言编写,采用模块化设计,整体程序由主程序和子程序构成。

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