51单片机课程设计 智能电风扇

51单片机课程设计智能电风扇
51单片机课程设计-智能电风扇
智能电风扇的设计
学院计算机与掌控工程学院专业班级自动化073班学生姓名冯文科指导教师白晓乐夏
康伟
2021年6月25日
开场白
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：大部分只有手动变频，再加之一个定时器，功能单一。

存有的隐
患或严重不足：比如说人们常常返回后忘掉停用电风扇，浪费电且不说还难引起火灾，长
时间工作还难损毁电器。

再比如说前半夜温度低电风扇阳入的风速较低，但至了后半夜气
温上升，风速不能随着气温变化，难受凉。

之所以会产生这些隐患的根本原因是：缺乏对环境的检测。

如果能够并使电风扇具备对环境展开检测的功能，当房间里面没有人时能自动的停用
电风扇；当温度下降时能够自动的增大风速甚至停用风扇，这样一来就防止了上述的严重
不足。

本次设计就是紧紧围绕这两点对现有电风扇展开改良。

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1.总体方案设计及功能叙述
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。

功能叙述：电风扇工作在四种状态：手动变频状态、自动变频状态、定时状态、暂停
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。

当没检测至人体存有少于3分钟或定时完时步入暂停状态。

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。

系统方框图如下图右图,主要包含：输出、掌控、输入三大部分8个功能模块。

键盘输入数码管发光二极管at89c51热释电红外传感器蜂鸣器温度传感器（ds18b20）继电器图1-1系统方框图
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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。

对于按键只需一端接地另一端接p1
口即可。

见下图(2-1)：
an1p1.x图2-1
2.2热释电红外传感器模块
2.2.1态是电红外线传感器原理概述
人体辐射的红外线中心波长为9~10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20um范围内
几乎稳定不变。

在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波
长范围为7~10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

实质上态是电传感器就是对温度脆弱的传感器。

它由陶瓷氧化物或压电晶体元件共同
组成，在元件两个表面制成电极，例如图2右图。

在环境温度存有δt的变化时，由于存
有态是电效应，在两个电极上可以产生电荷δq，即为在两电极之间产生一些微的电压
δv。

2.2.2热释电红外线传感器应用
态是电红外线传感器存有三个端口，例如图2-2右图：一个接电源、一个中剧、一个
信号端口，当有人步入其检测区域时，信号端口便产生一个电平LBP，并保持数秒钟，我
们就是利用这个LBP去推论与否有人在这个检测区域。

红外线传感器vcc123vccsiggnd图2-2
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2.3温度传感器
2.3.1温度传感器ds18b20概述
新型数字温度传感器ds18b20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线，在实际应用中取得了良好的测温效果。

ds18b20的主要特性：
（1）独特的单线接口方式，ds18b20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与ds18b20的双向通讯。

（2）测温温范围－55℃～＋125℃（3）最低分辨率为0.0625℃。

2.3.2ds18b20的一般操作过程
（1）、初始化；
（2）、跳过rom（命令：cch）；（3）、温度变换（命令：44h）；(4)、读暂存存储器（命令：beh）；注：每次读取温度都要经过上面四个过程。

2.3.3ds18b20的温度存储方式即为温度排序
ds18b20是用12位存储温度，最高位为符号位，下图为它的温度存储方式：
lsbytemsbyte2^3bit7sbit152^2bit6sbit142^1bit5sbit132^0bit4sbit122^-
1bit3sbit112^-2bit22^6bit102^-3bit12^5bit92^-4bit02^4bit8表中2-1ds18b20温度存储地址分配
这是12位转化后得到的12位数据，存储在ds18b20的两个8比特的ram中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于
0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

3。