智能电风扇的设计
毕业论文﹙设计﹚任务书
院(系) 陕西理工学院物电学院专业班级电子1204班学生姓名甘得泉
一、毕业论文﹙设计﹚题目智能电风扇的设计
二、毕业论文﹙设计﹚工作自___2016___年_3_月___2_日起至___2016_年 6 月__15_日止
三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 博远楼
四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：
设计一种以AT89C51芯片为核心的系统，应用通用的温度传感器来实现对环境温度的控制，同时
系统跟随环境温度的变化来改变电机的运行状态。系统采用温度智能控制，使风扇可以感知环境的
温度，以调节风扇的转速，达到更好的工作效果。用户可以选择这种智能调速方式，也可以选择手
动设定方式来控制转速。同时也可以使用遥控器来控制风扇的运行状态。
五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献：
[1]郭智源，韩建，张彦龙.基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究[ J] .科学技术与工程2011
[2]曾一江.单片机原理与接口技术[M].北京:科学出版社, 2006.
[3]陈桂林.红外遥控技术[M].福建:航空航天大学出版社,2008.
六、毕业论文﹙设计﹚的进度安排：
3月2日——3月29日：查阅资料，完成初步设计方案和开题报告。
4月1日——4月26日：完成系统的软硬件设计。
4月29日——5月24：完成系统总装及调试。
5月27日——6月7日：撰写、修改毕业设计论文。
6月10日——6月15日：打印论文准备并完成答辩。
指导教师签名专业负责人签名
学院领导签名批准日期
智能电风扇的设计
作者：甘得泉
（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业 12级 4班，陕西汉中 723000）
指导老师：梁芳
[摘要]本设计为一种温控风扇系统，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。本设计性能稳定,控制准确，具有灵敏的温度感测和显示功能。
[关键词]单片机；温度传感器；智能控制。
Design of intelligent electric fan
Author：Dequan Gan
(Grade 12, Class 4, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi)
Tutor: Fang Liang
Abstract This design is a kind of temperature control fan system.STC89C52 single chip microcomputer as a control platform to control the speed of the fan.You can set the high and low temperature value by the user measured temperature value turns on the fan weak wind profile between the high and low temperature, when the temperature exceeds the set temperature automatically switch to wind speed, when the temperature is less than the set temperature fan shut down automatically, control state with the outside temperature.The set of high and low temperature value stored in the temperature sensor DS18B20 internal E2ROM, power down can still save the last set value, stable performance, accurate control.Sensitive temperature sensing and display function.
Key words Single chip microcomputer; temperature sensor; intelligent control.
目录
1引言 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2课题研究的目的和意义 (1)
2系统的控制特点与性能要求 (2)
3本设计的硬件简介 (3)
3.1 STC89C52单片机简介 (3)
3.2 STC89C2051芯片简介 (3)
3.3 DS18B20温度传感器 (4)
4硬件设计 (5)
4.1总体硬件设计 (5)
4.2直流稳压电源的设计 (5)
4.2.1单相桥式整流电路 (6)
4.2.2滤波电路 (7)
4.2.3稳压电路 (8)
4.3电机调速模块 (8)
4.3.1电机调速原理 (8)
4.3.2电机控制模块硬件设计 (8)
4.4温度显示与控制模块设计 (9)
4.4.1温度检测硬件模块设计 (9)
4.4.2温度显示硬件模块设计 (10)
4.5红外收/发电路 (11)
4.5.1红外线遥控器发射电路 (11)
4.5.2遥控器 (12)
4.5.3红外发射的编码方式 (13)
4.5.4遥控器红外发射电路 (13)
4.5.5红外接收电路 (14)
5软件设计 (15)
5.1数字温度传感器模块程序流程图 (16)
5.2电机控制模块 (16)
5.3人机接口 (17)
5.4红外收/发模块 (19)
总结 (21)
致谢 (22)
参考文献 (23)
附录A 外文文献 (24)
附录B 中文翻译 (28)
附录C 系统原理图 (31)
附录D 元器件清单 (33)
附录F 部分C语言程序 (34)
1 引言
本文主要说明了智能电风扇的研究背景，情况，进展方向，确切的提出了制造智能电风扇涉及到的元器件，和每个元器件的功能论述。
1.1 课题背景
我们日常生活中最常用的电风扇通常只有三、四个档位，运用的是手动开关，室内温度并不会被显示，仅仅只是手动调控该用到哪个档位。自动调温电风扇将电风扇带到了一个新的领域，采用的是在行业中普遍涉及到的的STC89C51单片机。经由单片机和温度感应器融合，家用电风扇等运用其功能将转速准确控制，时期具有更加完善的功能。
（1)自动调温电风扇简介
它运用直流电动机的操纵基于模拟电路为基本，运算放大器，非线性集成电路和数字电路构成，令其对电风扇各档风量大控制越发的精细，令电风扇等操控更为合理与人性化，并且它也具备全自动、操作方便、智能化，制造简单，运用温度传感器，专业操作集成电路与单片机，达到当室温到达最理想化所设置开启的温度是，电风扇自动打开，同时可以依据室温变化调整风速。当室内温度小于这一设置温度时，电风扇自觉闭合。并且显示目前的室内温度，与自身所调制的温度，提示大家妥善的应用电风扇。
（2)自动调温电风扇设计目的
来到5月份以后，气温越来越高，特别是进入了盛夏更加的炎热难耐。当前可供挑选的避暑工具主要包含：空调、一般电风扇、冷风机和蒲扇，纸扇等。然而电风扇以其实惠的价格使其的运用非常普遍。大家通常夜以继日的使用，倘若温度略有改变，人们的感冒机率就会大幅提升；冷风机能加强气体的湿度不过用的时间长了，电器会变得潮湿，并且也会让人们长久的暴露在外的关节遭到损害；蒲扇与纸扇价钱便宜，不过不自动，目前使用的人很少。
在这种状况下，自动调温电风扇被提了出来。大家的生活节奏变快，人们需要对付的琐事变多，在酷热的夏季，到了家里想舒适的休息，减轻自己整天的疲惫，所以自动调温电风扇设计就处理了这些难题。
自动调温电风扇是基于单片机操作来达到直流电动机转动频率自动调整，由此实现调整风速的目标。次方案涉及到STC89C52单片机，它将微处理器、存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口和定时器/计数器合成到一块的集成电路芯片。它和集成电路相融和，构成一个设置温度，测温，操控和输出集一体的模块。运用单片机STC89C52与些许电路对室温实现检测，由此对电风扇实现开与关断以整体的控制。
1.2 课题研究的目的和意义
应对巨大的市场需求，要加强电风扇的供应竞争力。使其在技术要求上达到提升，要将风扇不仅功能多样，控制容易，同时更为放心可靠。在学习期间，分别学习了《单片微机原理及其应用》，《传感器检测及应用技术》等课程，使得我对单片机有所熟知，尤其是MCS-52系列的单片机的特征和运用也更加娴熟；不过对于传感器的一些知识也有所了解。因此，在制作智能电风扇时，令电风扇增添了许多智能化的设计，比如：无线遥控、定时功能，无极变速等，令电风扇更智能化，坚信它丰多样的功能，智能化的制作将更加加强电风扇的供应竞争力。
同时更重要的是经过智能的操控令科技的运用融入到生活中去,使得许多的人们能体验到到科
技带来的便利.
2 系统的控制特点与性能要求
本设计紧要目的是使一般的电风扇的性能更为完善，使操控便捷化，人性化，主要达到下面几个方面的性能：
1.温度操控功能：电风扇能够检测实时温度，用于调整风扇的速度，实现更良好的工作效率。
2.定时运行功能：此定时功能能够使自己设定风扇运作的时间长短，以供应更智能化的服务。
3、无级调风功能：该性能可处理一般电风扇档位风速改变过于打的缺点，可达到随意风速。
4、遥控无线控制：该功能可以让用户远程操控电风扇，并挑选电风扇等运行状况。
5、实时温度显示：该功能便捷用户依据实时温度调整电机的开启温度节点，实现节能目标。
3 本设计的硬件简介
3.1 STC89C52单片机简介
STC89C52由美国ATMEL公司制造的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内64bytes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），器件运用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。STC89C52单片机可灵活应用于各种控制领域【1】。
STC89C52单片机含有下列标准性能：64K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O 口线，两个16位定时、计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路【2】。同时，STC89C52单片机可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时、计数器，串行通行口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位【3】。
3.2、STC89C2051芯片简介
STC89C2052是一种带64K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次【4】。该器件应用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，和工业标准的MCS-52指令集和输出管脚相融和。
3.1 STC89C51管脚图
3.3 DS18B20温度传感器
DS18B20内部构造如图3。2所示，基本由4部分构成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列，DQ为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端【1】。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻完成，它能够被当成是该DS18B20的地址序列码，各个DS18B20的64位序列号都不一样。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM 的目的是使各个DS18B20都均不一样，如此就能够达到一根总线上链接多个DS18B20的目标【5】。
图3.2 DS18B20的内部结构
4 硬件设计
4.1 总体硬件设计
系统总体设计框图如下4.1所示：
图4.1系统总体设计框图
较于单片机中央处理器的规划方案，依据需求，我们能够运用含有4KB 片内EPPROM 的STC89C52
单片机成为中央处理器【6】
。做到整体操控系统的基础，STC89C52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，
便捷地组成一个最小系统【7】
。整系统结构严谨，抗干扰水平稿，性价比高。是最为适合的方案。 4.2 直流稳压电源的设计
直流稳压电源重要功能是给后两个方面供应电压的输出。在方案中分出了2个分支，分别提供5V 电压。
直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。框图如图4-2所示。
图4.2 直流稳压电源方框图
4.2.1 单相桥式整流电路
整流电路主要实现将交流电转换成直流电。达到这一目的紧要是靠二极管的单向导电功能，并且二极管是组成整流电路的重要元件。我采用的是单相桥式整流电路。本设计整流电路如图4-3所示。
图4.3 单相桥式整流电路图
在图中，输入电压V1通过电源变压器成V2。它的功能是将交流电电压V1整理成整流电路请求的交流电压V2。其中的电阻式请求支流供电的负载电阻。四个整流二极管d1到d4构成电桥的方式。通过负载R的电流I以及电压V3的波形如图4.4。它们都是单方向的全波脉动波形。
图4.4 单相桥式整流电路波形图
4.2.2 滤波电路
在整流电路输出波形中因为有许多的波纹身分，在所请求的波形不太相符。所以在整流电路以滤去整流输出电压的纹波。而滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC 滤波等。本电路采用的是电容滤波电路。如图4.5所示。
图4.5 电容滤波电路
4.2.3 稳压电路
经典的应用电路如图4.6所示。图中C1、C2被适用于频率填补，以防自激振荡与高频干扰；C3应用电容，为了减小电源放入的低频干扰对输出电压的熏陶【8】；D是守护二极管，随着输入端短路，给C3以出电的通路，阻止C3两边电压打穿调节的发结。
图4.6 稳压电路
4.3 电机调速模块
4.3.1 电机调速原理
经过单片机操控可控硅的导通角，因而变革加在电机两边的有效电压来调整电动机的转动【9】。可控硅导通条件如下：
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 S。
4.3.2 电机控制模块硬件设计
电路中使用了过零双向可控硅型光耦MOC304。由电光隔离、过零检测、过零触发等性能组成，防止了输入输出路径相同时控制双向可控硅触发的弊端，简化了输出通道功离2驱动电路的结构【10】。所设计的可控硅触发电路原理图如图4.7所示.此中RL叫做电机负载，它的运行原理为：单片机和响应用户参数设定，当I/O口给了一个高电平是，通过反向器取反后，反馈出一低电平，令光电耦合畅通，并且引发双向可控硅，令电路畅通运行，在限定时间内，它的所给功率为：
n
P=UI
N
公式里：P为承载所求的功率，kW；n是限定时间里可控硅畅通的正弦波的数量。U是可控硅在每个电源时期全畅通时所匹配的电压有效值：V。I为可控硅在一个电源时期全畅通时所匹配的电流
有效值：A 。根据式（1）可得到，当U ，I ，N 为固定数值时，仅仅需要变化n 的数值就可操控功率的给出，因而实现调整电机转速的目标。
图4.7电机控制原理
4.4 温度显示与控制模块设计
4.4.1 温度检测硬件模块设计
根据MCS －52类别单片机以依据，绘出了DS18B20和微处理器的经典连接。图4.8（a ）中DS18B20应用寄存电源方式，它的VDD 和GND 边均连地，图4.8（b ）中DS18B20应用外接电源形式，它VDD 端采取3V ～5.5V 电源给电。
倘若单片机系统采用的晶振频率是12MHz ，依据DS18B20的重启化时序、写时序与读时序【11】
，比较编写了3个子程序：INIT 是重启化程序，WRITE 为写（命令或数据）程序，READ 是读数据程序，整个的数据读写都是从最低位起步。
4.8 （a ）寄生电源工作方式
4.8 （b）外接电源工作方式
图4.8 DS18B20和微处理器的联结图
主机操控DS18B20了结温度变换务必途径三个步骤：初始化，ROM操作指令，存储器操作指令。务必先开动DS18B20开始变换，再看出温度切换值。倘若接一单位，再比照温度值字节的显示格式和它的符号位，途径便捷的切换即能获得确切的温度检验电路【12】。个线数字温度传感器DS18B20 应用一线总线接口，大程度节约了系统的I/O 源泉。如图4.9所示。
图4.9温度传感器DS18B20 电路
4.4.2 温度显示硬件模块设计
温度传感器能够采取LM324A的运算放大器，用它制作成比例操控调节器，输出电压和热敏电阻的阻值组成正比，不过这种方案要求很多次检验后就可以采样准确无误，太过于复杂【13】。因此我运用老性能更为优秀的DS18B20数字温度传感器，它能够直接用模拟温度信号变换为数字信号，减小了电路的繁琐程度，增加了电路的工作质量。
本模版用DS18B20成为温度传感器，STC89C52成为处理器，作以温度显示温度构为操控输出模块。整体系统追求结构简易，功能全面。电路图如图4.10所示。系统运行原理如下：DS18B20运行现场温度检测，令检测数据加入STC89C52的P3.7口，通过单片机处理后读出温度值，且和设置温度值的上下区域比较，若果大于设定值或者小于设定下限值故操控电机速度进行调节。
图4.10 DS18B20温度计原理图
4.5红外收/发电路
红外收/发工作原理图如下：
图4.11红外收/发工作原理图
4.5.1 红外线遥控器发射电路
红外遥控作为现在家电中运用较为广泛的遥控形式。在探索红外线遥控之初，首先得知道什么红外线是什么。我们众多周知，人们的眼睛可以感受的可见光根据波长从长由短排列，按序是红，橙，黄，绿，青，蓝，紫。里面红光的波长边界是0.62～0.76m的波长边界为0.38～0.6m。按紫光波长还小的光叫紫外线,按红光波长还大的光叫红外线。
红外线作为一个看不到的光线，由于在全部电磁波谱中处于可见光（红光）外边缘而熟知。它处在可见光和微波中间，作为可见光的性质，还有微波的一些特点，普遍用在遥控与传输设备中，它重要优点是：
（1）含有比较大的的传播速率，而且并不会发生因干涉、空间反射和双折射等功能而显示的扰乱；
（2）传播中不会产生畸变噪音；
（3）在高峰值功率情况下所需的功率较小；
（4）采用一定的调制方法可以有高的干扰性；
（5）在仅有一个载波频率的情况下可以有高的稳定性。
由于红外线输出有上以上一整列优点，于是得到了很快的进展。经由红外线包含直线传播的特点，利采用传感器包含灵敏度大，速度响应高与光谱范围窄的功能，并且采取单片机包含结构严谨、可靠性大，数据解决能力、速率快、消耗低、成本小的特征，能够设计灵敏度大、抗干扰功能好的红外遥控。因为红外线遥控器包含体积小、损耗低低、性能强、成本低等特征，所以，继彩电，录音机，音响设备，空调机和玩具等其他小型电器装置也依次采取了红外线遥控。工业设局里面，其高压、辐射、有毒气体、粉尘等状况下，应用红外线遥控不止安全，同时能合理的隔离电气扰乱。下面就红外遥控技术的特征做下简易的讲述。
红外遥控技术室友采取红外线运行点对点通信的科技，它应对的的软件与硬件技术已经很是娴熟。它在技术上的主要优点是：
1、无需专门申请特定频率的使用执照；
2、具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；
3、传输速率适合于家庭和办公室使用的网络；
4、信号没有扰乱，传输精度大。角度性，两个设备里倘若运送数据，期间就不可以包含干扰物;同时通讯距离很小，而且红外LED并非一个很持久的原件。
5、成本低廉。它的不好的地方是：因为它是一个视距传输技术，应用点到点的联结，包含方向性，两个设备之间倘若传输数据，里面并非由有扰乱物，同时通讯距离较小，而且红外LED并非十特别持久的器件。红外线遥控器发射原理图如图所示：
图4.12 遥控器原理框图
4.5.2 遥控器
（1）、系统功能
该系统具有如下几个功能：
1）通过遥控器控制电机的启动、停止；
2）通过遥控器控制电机的加速、减速运行；
3）通过遥控器控制电机的全自动与手动切换；
4）通过遥控器控制电机的运转时间；
5）手动状态下风型的选择。
（2）按键功能
K1：低速，中速，高速，键数是01H
K2：彩灯，键值为 02H
K3：最小风，休息风，通常风，值为03H
K4：定时，键值为04H
K5：开/关机，键值为05H
（3）从没有按键触发时，延时30各单位后进入待机形态，系统处在低消耗模式。当有按键触发时，INT0中断发生，并且叫醒CPU处于工作形态。
4.5.3红外发射的编码方式
遥控发射器固有芯片比较多，依据编码形式能够分成两大种类，再次我们以采取比较普遍，解码较为简单的一种来加以表示，现在根据日本的NECuPD121G构成发射电路是例说明编码原理。根据发射前触发按键后，又有遥控码发射，所触发键不一样遥控编码不会相同。这种遥控码包括下列特点：
（1）应用脉宽调整的串行码，用脉宽是0.56ms、周期是1.125ms的构成显示二进制的“0”；用脉宽是0.565ms，周期是2.25ms的结构表显示二进制的“1”。
“0”，“1”构成的32位二进制码通过38KHz的载频来事二次调制用于增强发射效率，实现降低电源损耗的目标。最后再经过红外线发射二极管触发。
（2）遥控编码是持续地发32位二进制码组，里面前16作为用户识别码，能够分辨不一样的电气设备，阻止非一样机种遥控码相互之间扰乱。其芯片的用户辨别码固定是十六进制0FFH，后16位是8位操作码（功能码）与其反码。
遥控器在按键触发后，循环性地发出一样的32位二进制码，周期大概为108ms，一组码自身的连续时间根据具有的二进制的“0”与“1”的个数决定，大概处于45～63ms中间。
（3）、其编码方式如下：
4.5.4遥控器红外发射电路
遥控器红外发射电路如附图4.14所示。
4.14 遥控红外发射电路
4.5.5红外接收电路 1、接收解码方式
解码的重要部分为如何辨识“0”与“1”，根据位的定理我们能够看出“0”，“1”都根据0.56的低电平触发，非一样的为高电平的大小不同区别“0”和与1”，倘若以0.56ms 低电平以后，触发延时,0.56ms 以后，若果读到的电平为小，所以该位“0”，反之就是“1”，未来依据中间，压缩务必比0.56ms 大，不过又不可以过0.12ms ，不然假如该位“0”，显示的意思下一位的高电平，所以取（1.12ms+0.56ms ）/2=0.84ms 比较准确，普通情况下取0.84上下。依据码的形式，我们等候9ms 的起始码与.5ms 的显示码完成后就可以读码。中断收到是程序第一步读出T0定时器的大小，倘若是0.56ms 就作为是“0”，将它放到缓冲区同时计数器加1，倘若为1.68ms 就为“1”，用其输入缓冲区同时计时器加1。倘若计时器值是23时，收到结束标志位同时计数器变为0，倘若计时器值非23时，我们了可以收到误码，计时器变为0，输出重新等待读出红外消息。
2、红外接收电路
接管电路能够使采取一种集成红外线接收与放大于一起的全部红外线接收器，不采取外接元件， 方可完成由红外线接收到输出和TTL 电平信号兼容的所有状态，可是体积与普通的塑封三极管一模一样，它适用于每一个红外线遥控与红外线数据，在此采取HS0038接收器，外部包括3个引脚：Out 、GND 、Vcc 和单片机接口很是简易，接收电路图如图4-15所示。
图4-15红外接收电路图
HS0038接收道理：红外线接收通过遥控器发出的数据（已调信号）变换成成一定形式的操作指令信号（调制信号。基带信号），是由红外线的接收，放大，解调，恢复成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。状态通一般包括整体的接收头来还原，输出TTL 兼容电平。最后经由解码脉冲信号变成成数据，同时达到数据的传输出。倘若紧挨的两个中断周期的数据为0. 56ms ，那就可以理解为接收到为“0”。长度为1.12ms 就是“1”。所以，脉冲电平的每个挑拨都会构成一次中断，由中断服务子程序中即达到一次性兑一连串波形的检测，在检查后对“0”与“1”的数值变成由此测出控制指令的性能。
5 软件设计
当主程序恢复原来状态之后，开始频繁的循环检查各部分的缓冲区标志，倘若缓冲区置位，就可以理解为有相应的程序需要解决，之后主程序采用相应的程序解决子模块部分，对于温度传感器，我们采用定时采集数据的方法，在定时中断子程序中，采集相应的数据，并进行判断，如果是异常数据，则将数据保存在系统缓冲区，同时置对应的缓冲区标志。后来主程序就采取的子程序进行解决。软件主流程图见下页图5.1所示。
从按键触发的时候，应运键盘中断子程序扫描固定的键盘码，后来传输给主程序，置对应的键盘按键标志位。在主程序中，当有键盘按下的时候，调用对应的键盘处理子程序。
智能电风扇控制器设计单片机课程设计
智能电风扇控制器设计单片机课程设计
智能电风扇控制器设计 单片机课程设计 设计题目：智能电风扇控制器设计
neuq 目录 序言 一、设计实验条件及任务 (2) 1.1、设计实验条件 1.2、设计任务 (2) 二、小直流电机调速控制系统的总体方案设计 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 2.2、芯片选择 (3) 2.3、DAC0832芯片的主要性能指标 (3) 2.4、数字温度传感器DS18B20 (3) 三、系统硬件电路设计 (4) 3.1、AT89C52单片机最小系统 (5) 3.2、DAC0832与AT89C52单片机接口电路设计 (6) 3.3、显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 (7) 3.4、显示电路与AT89C52单片机电路设计 (8) 四、系统软件流程设计 (7) 五、调试与测试结果分析 (8) 5.1、实验系统连线图 (8) 5.2、程序调试................................................,. (8) 5.3、实验结果分析 (8) 六、程序设计总结 (10) 七、参考文献............................................ (11) 附录 (12) 1、源程序代码 (12) 2、程序原理图 (23)
序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。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，使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809 电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。 巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ①系统手动模式及自动模式工作状态切换。
智能电风扇开题报告
附件B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 随着电子制造业的不断发展，社会对生产率的要求越来越高，各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求。作为一种老式家电，电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品；但电风具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为成熟的家电行业的一员，在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额，但老式电风扇功能简单，不能满足智能化的要求。为提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 2、国内外研究现状 电风扇在中国仍然具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究是很积极的。智能电风扇已经开始投入市场，目前这方面的技术已经成熟。下一阶段的研究将是使其更加人性化，更好的满足不同群体的人的需求。美的等家电企业相继推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电风扇。 国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极，但是在智能化电器方面的研究却比我国更加成功。“智能化电器”包含三个层次：智能化的电器元件，如智能化断路器、智能化接触器和智能化磁力启动器等，智能化开关柜和智能化供配电系统。智能化开关柜包含多台断路器，而且供电系统的控制与用电设备的控制关系很密切。这两个层次上的智能化工作重点是：加强网络功能，最大限度地提高配电系统和用电设备的自动化水平。 新型的智能化电器元件的发展趋势：采用微处理器及可编程器件，大量功能“以软代硬”实现，并具有“现场”设计的能力。充分增加智能化电器元件的“柔
智能风扇控制系统
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的智能电风扇控制系统 专业：物联网运行与管理 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 成绩： 2014年12月
目录 第1节引言 (3) 1.1 智能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 (5) 2.2.2 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 (7) 2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8) 2.4 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 (15) 3.2.2 主要程序 (16) 第4节结束语 (19) 参考文献 (20)
基于单片机的智能电风扇控制系统 数理与信息工程学院电子信息工程041班汪轲 指导教师：余水宝 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。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。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。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 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由单片机分析采集到的数字温度信号，再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度，当温度低于所设置温度时，电风扇将自动关闭，当高于此温度时电风扇又将重新启动。
电风扇控制--数字电路课程设计报告
精心整理 家用电风扇控制逻辑电路设计 电子课程设计报告 题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计 姓名：邹秀兰 专业：通信工程 班级学号：08042104 同组人：曾令春 指导教师：韦芙芽 南昌航空大学信息工程学院 2010年9月日
第三章系统的组成及工作原理 3.1系统的组成 摘要 随着我国经济的发展，居民家中的电器是越来越多，电风扇也成为了我们生活中必不可少的家用电器。以前的台式电风扇和落地式电风扇都是采用机械控制，主要控制风速和风向。然而随着电子技术的发展，目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器，是电风扇的功能更强，操作也更简便。使电风扇的使用变得更为人性化。 本次课程设计的题目是：家用电风扇逻辑控制电路的设计。由三个按键分别控制风速、风种和开关，并分别用不同颜色的发光二级管来显示风扇工作的状态。附加按键提示音及定时功能。增加这些都是为了提高电风扇的人性化。基本电路是利用四片D 触发器74LS175建立起“风速”及“风种”状态锁存电路，并由74LS08、74LS1517、4LS175及74LS00构成“风速”及“风种”的循环。定时部分由555单稳态脉冲电路及74LS192移位寄存器和74LS48译码器构成。 经过一系列的分析、准备。由于库房没有大的板子故将定时部分焊在另一块板子上，所以本次课程设计除在美观上有点欠缺外达到了全部的要求。 关键字:电风扇、按键、脉冲、循环。 目录 前言·················· ..............................................4 第一章设计内容及要求. (5) 第二章系统设计方案选择 2.1方案一.....................................................6 2.2方案二.....................................................6 第三章系统组成及工作原理 3.1系统组成...................................................7 3.2工作原理...................................................8 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1状态锁存电路电路............................................`9 4.2触发脉冲电路...............................................11 4.3风种控制电路...............................................12 4.4消抖电路...................................................14 4.5单稳态电路.................................................15 第五章实验、调试及测试结果与分析................................16 结论..............................................................17 参考文献. (18) 附录一····························································18 附录二····························································20 附录三····························································22 前言 科学技术是第一生产力。科技使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是将理论与实践相结合的一个非常重要的环节，是一个能真正能提高学生动手与实践能力的环节。 家用电器已经变得极为普遍，成了我国家庭中最为普及的家用电器之一。随着近几年我国经济的快速发展人们的生活水平也逐渐提高了，人们对家用电器的要求也越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中比不可少的家用电器，电风扇的智能化及人性化的设计就显得尤为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的。 以前的家用的电风扇一个按键只能控制一种风速，而且无法对其风种进行控制，无疑这样的电风扇存在一定的弊端，从而限制了电风扇的进一步普及。通过逻辑电路设计之后的电风扇。只需要三个按键就可以循环控制风速、风种及开关状态。实现了电风扇的人性化。 在国内外，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能说明我们的这次课设就没意义。因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然值得我们去学习和研究。又因为其简单、易做、易设计。对设计材料无特别要求的特点。使得家用电风扇控制逻辑电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。 第一章设计内容及要求 〖基本要求〗 1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风速”按键来循环控制风速的变化。当电风扇出于停止状态时按下该键，风扇启动并出于弱风、正常风状态，风扇启动后，依次按下“风速”键，风速按着“弱——中——强——弱”依次变换。 2)实现风种的“睡眠风”、“自然风”、“正常风”三种状态的控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风种”按键来循环控制风种的选择。当风扇处于停止状态时按下该键风扇不能启动，当风扇处于工作状态时，依次按下“风种”键，风速随着“正常风——睡眠风——自然风——正常风”的状态变化。 3）风扇停止状态的实现： 使用一个按键来控制风扇的停止。在风扇处于任一工作状态时按下该键风扇停止工作。 4)LED 显示状态: 分别用六个LED 灯来显示“风速”和“风种”的三种工作状态。 〖提高要求〗 1)按键提示音 2)定时关机功能(以小时为单位) 1正常风电机连续转动，产生持久风； 2自然风电机转动4秒，停4秒，产生阵风； 3睡眠风电机转动8秒，停8秒，产生轻柔的微风。 第二章系统设计方案选择？ 方案：电风扇控制逻辑电路由四部分组成。 1、状态锁存电路； 2、触发脉冲电路； 3、“风速”、“风种”方式选择电路； 4、定时电路； 该电路？很好的实现“风速”、“风种”及停止状态的控制，完美的实现了课设的基本要求，也基本上完成了提高要求。因为提高要求是在基本要求达到后设计的，由于时间的问题故存在些瑕疵没能和主电路达到很好的匹配。
智能电风扇控制系统设计【开题报告】
毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 智能电风扇控制系统设计 一、选题的背景和意义 近几年，我国电风扇市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电风扇产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电风扇市场的关注越来越密切，这使得电风扇市场推广策略与营销渠道开发的发展研究需求增大。 随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代，智能化已经成为时代发展的需要。基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能电风扇控制具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动生产效率，改善劳动环境。 AT89S52单片机芯片制作的“电风扇定时开关电路”，允许用户随时通过按键开关自行输入设置新的定时时间参数，其范围可在1分钟（最短时间）至999分钟（最长时间）之间任意设置（步进为1分钟），这为用户根据使用的环境温度、自己身体条件、个人爱好等具体情况，适时进行调整设置，选用最合适的定时时间提供了方便。而且在整个定时状态下，电路具有允许用户随时自行选择使用“阵风”或“连续风”的控制功能。具有电路简单、制作容易、设置方便、使用灵活等优点。 本设计来源于在企业学习生活当中的深刻感受，天气开始炎热的时候，人们都会开着电扇入睡，但是往往睡着了都会忘记去关，所以我们可以对电扇进行定时，到了一定时间，电扇就会自动停止工作。而且夏天的晚上总是很容易着凉，所以睡觉的时候就可以根据自己的身体情况改变风速，可以改成阵风或者连续风。所以该作品是为解决此问题而设计的AT89C51单片机风扇控制器。 二、研究目标与主要内容 研究目标：本课题主要是设计一套智能电风扇控制系统，该系统设计以AT89S51单片机为核心控制器，通过DS18B20温度传感器对室内环境温度进行数据采集，单片机对采集到的温度信号进行处理并输出一定占空比的PWM，电风扇随温度变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大；温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可
电子设计大赛之智能电风扇的设计
题目名称：智能电风扇的设计 摘要：本设计以MSP430F149单片机为核心控制模块，采用HS0038光电传感器 和DS18B20温度传感器来测量电风扇的转速和检测时刻环境温度，通过主从单片机之间的串行通信来完成电风扇转速数据处理、模式控制和转速控制等，采用PWM 脉冲调制技术来控制风扇的转速，用键盘和HB12864液晶显示来实现人机交互，用红外发射和接受装置来完成遥感控制功能。该系统有电风扇的无级调速，并可以对电风扇的转速进行设置和转速的实时测试与显示、具有睡眠风、自然风等多种工作模式可以选择、能显示日期、时间、温度、风扇转速、运行模式等等信息和实现定时自动开、关机等功能，系统结构简单，步进小、精度高等优点。 关键词：单片机红外遥控智能控制风扇 Abstract:This design to MSP430F149 microcontroller as the core control module, the HS0038 photoelectric sensor and DS18B20 temperature sensor to measure the speed of the electric fan and testing time, through the master-slave SCM environment temperature of serial communication between to complete the electric fan speed data processing, pattern control and speed control and so on, USES the PWM pulse modulation technology to control the speed of the fans, use the keyboard and HB12864 liquid crystal display to realize human-machine interaction, with infrared emission and accept device to complete remote sensing control function. The system has the fan stepless speed regulation, and to the electric fan speed setting and speed of the real-time testing and display, with the wind, such as natural sleep DuoZhong work models to choose, can show the date, time, temperature, fan speed, the mode of operation and so on information and realize the automatic shutdown open, such as timing function, system structure is simple, step into small, high precision of advantages. Keyword: temperature sensor；infrared remote control；intelligent control；fan
电风扇设计说明文书
目录 引言 (1) 1.初步调研 (2) 1.1电风扇概述 (2) 1.1.1电风扇的概念及特点 (2) 1.1.2电风扇的发明 (2) 1.1.3电风扇的种类 (3) 1.1.4电风扇的构造 (6) 1.1.5电风扇的工作原理 (7) 1.1.6新颖独特的电风扇 (7) 1.2目前国电风扇的市场状况 (9) 1.2.1目前国知名的电风扇品牌 (9) 1.2.2国电风扇目前的发展状况 (9) 1.2.3电风扇的未来 (9) 1.3调研目的 (11) 1.4调研对象 (11)
1.5调研围及调查报告结果 (11) 1.5.1调研围 (11) 1.5.2调查报告 (11) 1.5.3调查报告结果 (12) 1.6分析与结论 (13) 2.电风扇的工作原理 (14) 2.1主要部件及工作基本原理 (14) 2.2转页扇的电气原理图 (14) 2.3电风扇的调速 (15) 2.4电风扇检修方法 (15) 3.设计方案初步确立 (17) 3.1确定主要改进容 (17) 3.2市场现有产品分析 (18) 4.建模及渲染过程 (19) 4.1底座及支撑建模过程 (19) 4.2扇叶及电机壳体建模过程 (21) 4.3扇叶罩的建模过程 (22)
4.4模型渲染 (22) 4.5作品三视图 (24) 5.推广设计 (25) 5.1最终方案 (25) 5.1.1方案设计说明 (26) 5.1.2色彩设计说明 (27) 5.2产品标志设计 (28) 5.3产品包装设计 (29) 6.设计总结 (32) 参考文献 (33)
引言 这次设计我选择的题目是电风扇设计。电风扇是一种很常见的家用电器类产品，其大类可分为落地扇、台式电风扇、吊扇、换气扇等，此外按用途分可以分为工业用电风扇和家用电风扇。电风扇家族俨然已经成为了一个极为庞大的家族，然而其队伍依然在不断扩大，无叶风扇是最新出现的一种电风扇，它最大的特点是在其送风的地方看不到扇叶，而是镂空的圆筒状装置，这种风扇由于其本身的视觉吸引力已经在市场上掀起了风浪，相对于传统风扇，它更能减少人心理上的视觉焦虑感，这是由于高速旋转的扇叶没有直接暴露在人们的视野下。但是它也有其本身的不足，它的风量并不像它宣传的那样很足，根据调查结果显示，它的风量给消费者的感受仅为传统风扇的70%左右。而对于传统风扇，视觉上的焦虑感以及可能导致感冒等疾病的健康隐患是其不可忽视的重大弊端。 对于电风扇的市场而言，电风扇在国市场虽然受到了空调的严重冲击，但其市场依旧很广，不仅在经济较落后的广大农村地区，而且就是较发达的城镇地区，电风扇依旧是炎热夏天里不可缺少的家用小电器，它相对于空调有价格便宜、便携、易于维修等先天优势，因此其前景依旧乐观。 此次课程设计的目的是为了设计一款适用围广、成本低、且能够注意到传统产品缺点的电风扇。
智能电风扇控制器设计
智能电风扇控制器设计 序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。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，使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务
1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus 仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ① 系统手动模式及自动模式工作状态切换。 智能电风扇控制器设计 ② 风速设为从高到低9个档位，可由用户通过键盘手动设定。③ 定时控制键实现定时时间设置，可以实现10小时的长定时。 ④ 环境温度检测，并通过数码管显示，自动模式下实现自动转速控制。⑤ 当温度每降低1℃则电风扇风速自动下降一个档位，环境低于21度时，电风扇停止工作。 ⑥ 当温度每升高1℃则电风扇风速自动上升一个档位。环境温度到30度以上时，系统以最大风速工作。 ⑦ 实现数码管友好显示。 二、小直流电机调速控制系统的总体设计方案 2.1、系统硬件总体结构 图2.1系统硬件总体框图 2.2、芯片选择
智能电风扇控制系统
第六届全国大学生电子设计竞赛征题（湖北赛区） 一、题目 智能电风扇控制系统 二、任务 设计并制作一个智能电风扇控制系统，其示意图如下： 三、要求 1、基本要求 （1）能够分档、连续（或步进）调节电风扇转速，调节范围：0~600转/分钟。 （2）具有普通风、自然风、睡眠风输出功能。 （3）具备定时关机功能。 （4）能通过按键设定输出风的种类、关机时间及调速。 （5）可以切换显示电风扇转速，误差小于1%；输出风的种类;开机工作时间；剩余工作时间;累计工作时间。能够存储当前设定状态。 （6）由于输入电压波动引起转速超过要求的最大值时，应具备限速功能。 （7）具备遥控操作功能，遥控范围不小于5米。 2、发挥部分 （1）电扇输出普通风时，若输入电压有效值在±20%范围内波动时，应保持输出转速恒定，静态误差小于1%。 （2）可以通过键盘任意设定普通风输出时的转速。 （3）当转速设定值和输入电压突变时，采取适当的控制方法以减少超调量及调节时间。
（4）提高输入功率因数，要求不小于0.9。 （5）其他特色与创新（如进一步提高输入功率因素，减低输入电流谐波，提高睡眠风、自然风的舒适度，增加语音提示功能等）。 四、评分意见 五、说明 电风扇用一50W普通风扇 自然风：风扇能吹出忽大忽小的自然风,仿佛大自然的阵阵轻风。 睡眠风：阶梯性减小风速的睡眠风,能顺应人体生理变化,使你即使睡觉也不会因吹风扇着凉而感冒。 六、命题意图及知识范围 本题侧重与控制系统的设计，其内容涵盖了控制、模拟电路、数字电路、单片机和电力电子技术等方面的知识。 本题基本部分虽然要求学生要有一定的知识面，但难度不大，相信大部分参赛学生可以完成。而发挥部分要求学生具有较好的控制理论知识及应用能力。特别是输入功率因素不得小于90%这一要求，用传统的移相斩波调压法是很难达到的，需要用到现代电力电子技术，有一定难度。
课程设计——基于单片机的智能电风扇控制系统
智能风扇设计报告 学院：信息工程学院 专业：自动化
基于单片机的智能电风扇控制系统 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。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。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。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 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由单片机分析采集到的数字温度信号，再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度，当温度低于所设置温度时，电风扇将自动关
电风扇设计报告
新疆工业高等专科学校 电气与信息工程系课程设计任务书 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
目录 1 Proteus和Keil的使用 (5) 1.1 Proteus的使用 (5) 1.1.1软件打开 (5) 1.1.2工作界面 (5) 1.2 Keil C51 的使用 (6) 1.2.1软件的打开 (6) 1.2.2工作界面 (6) 1.2.3 电风扇实例程序设计 (7) 2.1设计方案特点 (11) 2.2关于AT89C51单片机的介绍 (11) 2.2.1主要特性： (12) 2.2.2管脚说明： (13) 2.2.3．振荡器特性： (14) 总结 (16) 结束语...................错误！未定义书签。参考文献.. (18) 附录 (18)
新疆工业高等专科学校电气与信息工程系 课程设计评定意见 设计题目：电风扇模拟控制系统设计 学生姓名：程浩专业电力系统自动化班级电力09-9（2）班评定意见： 评定成绩：
摘要 本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。基于AT89C51芯片实现了用四位数码管实时显示电风扇的工作状态，最高位显示风类：“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。后3位显示定时时间：动态倒计时显示剩余的定时时间，无定时显示“000”。设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。最终完成了设计任务。 关键词：AT89C51 keilC软件 Proteus软件
电子信息专业论文设计 智能风扇控制器设计
中国网络大学CHINESE NETWORK UNIVERSITY 本科毕业设计(论文) 智能风扇控制器设计 院系名称： 专业： 学生姓名： 学号：123456789 指导老师： 中国网络大学教务处制 20 年03月30日
智能风扇控制器设计 前言 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。 电风扇曾一度被认为将是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此。家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，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。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的。现在大部分电风扇只有手动调速，加上一个定时器，其功能比较单一，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。如果能使电风扇处于两种不同的工作模式，模式一能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，模式二具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制，这样一来就避免了上述的不足。本次设计就是围绕这些方面对现有电风扇进行改进。 1 方案设计与论证 本设计能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，同时具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制。 1.1 遥控设计方案与论证 1.1.1 超声波遥控方案 超声波传感器是运用超声波的特质发明出来的一种传感器。超声波的振动频率高于声波，是通过换能晶片在电压的激励下出现振动 而产生的，其有波长短、频率高、方向性好、绕射现象小、可以成为射线定向传播
智能电风扇设计
智能电风扇设计 【摘要】 本设计以A T89S52单片机为控制中心，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。 目录 引言 (3) 1、总体方案设计及功能描述 (4) 2、功能模块硬件简介与实现 (4) 2.1、键盘输入电路 (4) 2.2、热释电红外传感器模块 (4) 2.2.1、热释电红外线传感器原理简介 (4) 2.2.2、热释电红外线传感器应用 (5) 2.3、温度传感器 (5) 2.3.1、温度传感器DS18B20简介 (5) 2.3.2、DS18B20读写及初始化时序 (5) 2.3.3、DS18B20的一般操作过程 (6) 2.3.4、DS18B20的温度存储方式即温度计算 (6) 2.4、数码管显示电路 (6) 2.4.1、74ls164简介 (6) 2.4.2、共阴极八段数码管简介 (6) 2.4.3、显示电路设计 (7) 2.5、发光二极管电路 (7) 2.6、蜂鸣器电路 (7) 2.7、继电器控制电路 (8) 2.7.1、继电器简介 (8) 2.7.2、继电器驱动电路设计及工作原理简介 (8) 2.8、整体电路硬件设计 (9) 3、AT89S52软件设计与实现 (10) 3.1、整体设计思路介绍 (10) 3.2、主要部分流程图 (10) 3.2.1、主程序流程图 (10) 3.2.2、外部中断流程图 (10) 3.2.3、定时器0中断流程图 (11) 3.2.4、定时器1中断流程图 (11) 4、总结 (11) 致谢词 (12) 参考文献 (12) 附页： (13) 引言
课程设计——智能电风扇
带温度显示的温控与手控自动风扇系统 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AT89C52 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、低档位，测得温度值在高低温度之间时打开风扇强弱风档，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降低风扇档位，控制状态随外界温度而定。同时，能够由人工设定风扇档位不受温度控制，灵活性强。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： 自动控制单片机温控手控风扇 一．技术指标 1.1设计意义 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传统的电风扇没有单片机控制电风扇的功能，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。 1．2技术指标 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。 设计的功能要求 ①风速从高到低设置4个档位，并且每个档位都可以由用户设置或者根据温度自动调 节。 ②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2℃自动上升一个档 位，温度每降低2℃自动下降一个档位。 ③设置数码管显示当前的工作状态以及温度，使其更具人性化。 ④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。 二、方案论证 2.1传感器部分 方案一：采用热敏电阻 采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置的结构较复杂.另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量.即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案二：采用DS18B20 温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20数字温度传感器芯片是以9位数字量的形式反映器件的温度值。DS18B20数字温度传感器通过一个单线接口发送或接受信息，
课程设计《台式电风扇摇头装置》
一、题目：台式电风扇摇头装置 二、设计题目及任务 2.1设计题目 设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇做摇头动作（在一定的仰角下随摇杆摆动）。 风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见表2.11. 表2.11 台式电风扇摆头机构设计数据 此次选择的是方案C：摆角为ψ=90°，急回系数K=1.02，仰角φ=15°。 2.2设计任务 （1）按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案。 （2）画出机构运动方案简图。 （3）分配涡轮蜗杆、齿轮传动比。确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。 （4）确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它满足摆角ψ及急回系数K条件下使最小传动比角γmin最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在条件。 （5）编写设计计算说明书。 （6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示或模型试验验证。 2.3设计提示 （1）常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将风扇的摇头动作分解为风扇的左右摆动和风扇的上下俯仰运动。风扇摇摆转动可以采用平面连杆机构实现。以双摇杆机
构的连杆为主动件（即风扇转子通过涡轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可选取80~90mm。风扇的上下仰俯运动可采用连杆机构、凸轮机构等实现。 （2）还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。 三、功能分解 现市售电风扇的机头一般只是做单一的左右摆头动作，可结合手动调节机头俯仰角度来改变受风区域，但正常工作时机头的俯仰角往往是固定的，只依靠机头自身左右摆动来送风，因此受风区域、面积有限。 本台式电风扇是立体送风电风扇，该电风扇有两种实现方式。即风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。 3.1风扇的左右摇摆运动 风扇在开启后，需要调整受风区域时，则自然希望风扇能摇头，增加、改变受风的区域。一般是风扇在启动摇头时，风扇是左右摇摆的。当然，风扇的左右摇摆一般是在一个平面内，并且是有范围限制的。但也有一些摆角是大于180°的，甚至更大的。 3.2风扇的上下俯仰运动 随着科技的发展，很多风扇能在风扇左右摇摆的同时，能借助相应的构件作上下俯仰运动，实现立体宽区域送风。 四、机构的选用 根据前述设计要求，并且根据技术、经济及相容性要求，确定两种运动的执行元件——机头，选用相应的机构来实现各项运动的功能，见表4.1。 表4.1 台式电风扇的机构选型 仅对表4.1的基本结构进行组合，就可以得到2×2=4种运动方案。初步选出结构简单又较为可行的方案为：左右摇摆运动采用凸轮机构中带有凹槽的圆柱凸轮机构，上下俯仰运
智能温控风扇设计-论文
智能温控风扇设计-论文 智能温控风扇设计 摘要:实现温度控制自动化不仅能够大大提高工业生产的效率～同时还能提高产品质量～减少消耗～因此设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制系统对工业生产发展具有其积极意义。本文介绍了一种智能温度控制风扇的设计方案～其采用AT89S51单片机为控制器核心～通过测量温度的变化来改变风扇的转速从而达到温度控制的目的。同时实现温度采集、温度显示、温度设定等功能。经实验表明～本设计不仅稳定性好～而且温度控制精度高～反应快。 关键字:智能控制,单片机,温度 The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract: Automating temperature control can not only greatly increase the efficiency of production, but also improve the quality of product and reduce the cost. Therefore , a research on high precision、stability、and applicability temperature control system is significant for industry produce. This paper introduces a design of intelligent temperature control fan, which is based on AT89S51 MCU as core controller. It can control the temperature by changing the revolving speed of the fan. And it also includes the function of temperature gathering, temperature display and temperature setting. Experiment shows that the design has a good stability and high precision, and its response time is low. Keywords: Intelligent control; MCU; Temperature 目录