基于ARM的手持电风扇控制器的设计
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
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。
基于单片机的智能风扇控制设计本科学位论文
摘要本文介绍一种基于单片机温控风扇的控制系统设计方案。
巧妙地利用单片机技术,可控硅技术,温度传感器技术。
硬件系统采用AT89C51作为微处理器,利用DS18B20对室内温度的探测并适时显示当前温度值,通过控制可控硅的导通,从而实现对电风扇进行温度调速控制。
软件系统则采用模块设计即主程序,键盘控制程序,温度显示程序,电机调速程序。
文中给出AT89C51为核心的电路设计主体软件设计,着重讨论温控相关程序的设计并给出流程图和相关程序。
关键词:AT89C51;DS18B20;仿真,电机调速,温度显示AbstractThis paper introduces a control based on single-chip microcomputer control system design scheme of the fan. Ingenious of single chip microcomputer, thyristor technology , the temperature sensor technology.Hardware system AT89C51 as microprocessors , use of indoor temperature detection DS18B20 and display the current controlled temperature, through the control of conduction, so as to realize the fan speed control of temperature. Software system is a modular design which main program, keyboard control procedures, temperature display program, motor speed program. Given the circuit design as the core of AT89C51 main software design, emphatically discusses the design and temperature control procedures are flowchart and relevant procedure.Keywords: AT89C51, DS18B20, Simulation, motor speed, temperature display目录第1章引言 (3)1.1 课题的设计要求 (3)1.2 课题的设计目的和意义 (3)第2章系统主要硬件电路设计 (4)2.1 总体硬件设计 (4)2.1.1 AT89C51介绍及说明 (4)2.1.2 AT89C51主要特性及引脚说明 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (8)2.2.1 DS18B20介绍 (8)2.2.2 DS18B20的功能及使用说明 (9)2.2.3 DS18B20寄存器的存储器及格式 (10)2.2.4 DS18B20使用注意事项 (11)2.3 键盘输入模块 (11)2.3.1 键盘的选择与原理 (11)2.3.2 键盘电路 (12)2.4 温度显示与控制模块 (13)2.4.1 LED显示灯介绍 (13)2.5 电机调速与控制模块设计 (14)2.5.1 电机调速原理 (15)2.5.2 电机控制模块硬件设计 (16)第3章软件设计与说明(包括流程图) (18)3.1 系统方案设计 (18)3.2 主要程序流程图 (18)3.2.1 主程序流程图 (18)3.2.2 数字温度传感器模块程序流程图 (19)3.2.3 显示程序流程图 (21)3.2.4 电动机程序设计原理以及流程图 (21)第4章调试步骤、结果、使用说明 (23)第5章设计总结 (24)附录A 系统原理图 (25)附录B 程序清单 (25)参考文献 (34)第1章引言1.1 课题的设计要求本课题要求以单片机为核心设计一个智能风扇控制器,具备倒数计时、时间修改、实时显示温度、预设关机温度、预设报警温度等功能。
基于单片机的智能风扇控制器设计[开题报告]
开题报告
电子信息工程
基于单片机的智能风扇控制器设计
三、课题研究的方法及措施
传统风扇的控制电路,一般由普通数字电路和模拟电路构成,实现的功能单一,不够人性化。
本课题要求设计一个基于单片机能实现自动控制的多功能风扇控制器,系统框图如下所示。
方法及措施:由C8051单片机为控制核心,使用单片机自带温度传感器,检测环境温度,单片机可以根据环境温度,实现对风扇的自动控制,也可以通过按键,对风扇进行传统控制。
LCD显示器可以显示当前风扇运行状态。
过零检测电路可以将正弦信号检测出来,作为发出触发脉冲时刻的参考点。
单片机可以通过定时器控制可控硅触发电路,定时长短即可控硅导通角大小,从而可控制风扇转速。
四、课题研究进度计划
毕业设计期限:自2011年9月20至2012年4月25日。
第一阶段(2周):完成资料的搜集
第二阶段(4周):完成文献综述,外文翻译以及开题报告
第三阶段(3周):完成论文的初稿以及硬件的制作
第四阶段(2周):修改论文并调试硬件
第五阶段(2周):完成论文,上交硬件
第六阶段(2周):上交论文的最终版并制作答辩使用的PPT。
基于单片机控制的智能风扇设计
基于单片机控制的智能风扇设计第1章:引言1.1 研究背景在现代社会中,风扇作为一种常见的家用电器,被广泛应用于各个领域。
传统的风扇具有简单的功能,只能通过手动控制开关来调节风速。
然而,随着科技的不断发展和人们对生活品质的追求,传统的风扇已经无法满足人们对智能化、便捷化的需求。
因此,基于单片机控制的智能风扇设计应运而生。
1.2 研究目的本文旨在通过基于单片机控制的智能风扇设计,实现对风速、风向、定时等参数的智能调节,提升用户的使用体验,并且具备一定的节能功能。
第2章:智能风扇的原理和设计思路2.1 单片机的选择在智能风扇的设计中,单片机起着核心的作用,它负责接收用户输入的指令,并通过控制电机实现对风速、风向的调节。
本文选择XX型号的单片机作为控制芯片,其具备较高的性能和可靠性。
2.2 传感器的应用为了实现智能化的控制,本文采用了温湿度传感器、红外线传感器和光线传感器等多种传感器。
温湿度传感器用于检测环境的温度和湿度,以便根据实际情况调节风速。
红外线传感器用于接收用户的遥控指令,实现远程控制功能。
光线传感器则用于根据环境光线的强弱自动调节风速。
2.3 控制电路的设计控制电路是智能风扇设计中的关键部分,它由单片机、驱动电路和电机组成。
通过单片机控制驱动电路的开关状态,从而控制电机的工作状态。
同时,为了保证风扇的安全运行,还需添加过热保护电路和电流保护电路。
第3章:智能风扇的功能设计与实现3.1 风速控制用户可以通过面板按钮或遥控器来调节风扇的风速。
通过单片机读取用户输入的指令,并通过控制电路调节电机的转速,实现对风速的智能调节。
3.2 风向控制智能风扇具备自动摆风功能,可以实现左右扫风和上下扫风。
通过单片机控制电机的转向,从而实现风向的智能调节。
用户也可以通过遥控器来选择风向模式。
3.3 定时功能智能风扇具备定时功能,用户可以通过面板按钮或遥控器设置定时时间,风扇将会在设定的时间后自动关闭。
通过单片机的计时功能,风扇可以准确地实现定时功能。
基于单片机的智能温控风扇设计
设计目的和任务
设计目的
本设计旨在利用单片机实现智能温控风扇的控制,通过温度 传感器检测环境温度,并将温度信息传递给单片机进行处理 ,单片机根据温度信息控制风扇的转速,以达到节能、便捷 的目的。
负载测试
在模拟实际负载的情况下,测试系统的响应时间、吞吐量等性能指 标。
瓶颈分析
通过性能分析工具,找出系统的瓶颈所在,如CPU、内存、IO等资 源的使用情况。
优化建议
根据瓶颈分析结果,提出针对性的优化建议,如优化算法、减少内存 占用等措施。
01
结论与展望
设计成果总结
硬件设计
设计了一个以单片机为核心,搭配温度传感器和风扇控制 电路的智能温控风扇硬件系统。实现了温度监测、风扇转 速调节、自动关机等功能。
风扇控制策略
风速调节
01
根据环境温度和设定阈值,调节风扇转速,以实现风速的平滑
变化。
多种工作模式
02
设计多种工作模式,如高速、中速、低速等,以满足不同场景
和需求。
异常处理
03
当出现异常情况时,如风扇卡死、温度传感器故障等,触发应
急处理机制,如报警、停机等,以保障系统安全。
01
系统测试与性能分析
硬件测试
控制程序
根据温度数据,通过单片机控制风扇的转速,实现温度的调节。
01
单片机选择与硬件设计
单片机选择
8051单片机
8051单片机是一种经典的8位 单片机,具有丰富的指令集和 多种外设接口,适用于多种应
用场景。
STM32单片机
微机原理电风扇控制器设计
微机原理电风扇控制器设计一、引言电风扇是家庭和办公室中常见的电器设备,用于散热和通风。
电风扇通常使用交流电源,并通过手动开关来控制开关。
然而,现代电子技术的发展使得可以设计出更智能和高效的电风扇控制器。
本文将介绍一个基于微机原理的电风扇控制器的设计方案。
二、设计目标设计一个电风扇控制器,实现以下目标:1.可以根据环境温度自动调节风速。
2.具有远程控制功能,可以通过手机或其他终端控制风速。
3.提供人机界面,以方便用户设置和操作风速。
三、硬件设计1.传感器:使用温度传感器来检测环境温度。
2.微控制器:选择一款适合的微控制器,如STM32系列的单片机,用于控制和处理风速的调节。
3.无线通信模块:选择一款适合的无线通信模块,如蓝牙,用于实现远程控制功能。
4.驱动电路:选择适合的电机驱动电路,用于控制电机的转速。
四、软件设计1.硬件初始化:对传感器、微控制器和无线通信模块进行初始化设置。
2.温度检测:使用温度传感器读取环境温度,并存储在变量中。
3.风速调节:根据环境温度实时调节电机的转速。
可以设计一个调节算法,使得在室温条件下电机转速为低速,高温条件下电机转速为高速。
4.远程控制:通过无线通信模块接收来自手机或其他终端的指令,并根据指令调节风速。
5.人机界面:设计一个简单直观的人机界面,用于设置和操作风速。
可以通过显示屏和按键实现。
五、测试和调试完成软硬件设计后,进行测试和调试,确保电风扇控制器功能的正确性和稳定性。
可以使用示波器、逻辑分析仪等工具进行测试。
六、扩展功能1.温度显示:在人机界面中添加温度显示功能,可以实时显示环境温度。
2.定时功能:添加定时功能,可以根据用户设置的时间段自动调节风速。
3.其他功能:根据需求,可以添加其他功能,如风速记忆、睡眠模式等。
七、总结通过本文的设计方案,我们可以实现一个基于微机原理的电风扇控制器。
该控制器可以根据环境温度自动调节风速,并具有远程控制和人机界面功能。
通过测试和调试,确保控制器的正确性和稳定性。
基于ARM9风扇控制系统方案
嵌入式课程设计实验报告项目:基于ARM9的风扇控制系统目录一实验目的 (1)二实验环境 (1)三设计功能 (2)四实验原理分析 (3)4.1 液晶屏显示 (3)4.2直流电机控制 (3)4.3 键盘控制 (4)4.4 蜂鸣器控制 (4)4.5 LED控制 (5)五软件设计方案 (6)5.1计时模块 (6)5.2液晶显示模块 (7)5.3键盘模块 (8)5.4直流电机控制模块 (8)5.5 LED模块 (9)5.6 蜂鸣器模块 (10)六调试与结果 (11)6.1 程序编译与安装 (11)6.2 实验结果 (11)七个人工作自我评估 (17)7.1 方立超个人工作报告 (17)7.2 周超个人工作报告 (17)7.3 程文博个人工作报告 (18)八程序附件 (20)一实验目的此次嵌入式控制系统综合实验,我们小组以直流电机为主要控制对象,以TI 公司推出的新一代OMAPL138 高速处理器为控制器模拟了电风扇的基本功能,并在此基础之上扩展了时间显示、LED灯装饰、定时等功能。
通过本次综合设计,我们主要达到以下主要目的:了解Linux 系统中屏幕显示的接口,及访问方法;1、熟悉Linux 下Frame Buffer 技术的概念和应用;2、学习使用Omapl138 在Linux + QT 下访问键盘的方法,了解Linux + QT下键盘的使用原理及编程方法;3、了解Linux 系统中标准键盘的接口,及访问方法;4、了解蜂鸣器的发声原理;学习Linux 下非标准设备的访问控制方法;5、熟悉嵌入式系统开发软硬件设计的基本过程;6、大体实现期望的风扇控制系统的基本功能。
7、了解PWM控制直流电机的基本原理;二实验环境硬件:PC兼容机一台、ICETEK—OMAPL138-A实验箱一只。
其中实验箱主要由4部分组成:(1)实验箱部分:一个独立的数字信号源,可提供四种波形、三路输出;信号的波形、频率、幅度可调;+5V(5A)、+12V(1A)、+9 V (0.5A)多种直流电源输出;底板插座完成A/D信号输入和 D/A输出;一个测试模块,包括18个测试点,可以测量PWM 输出、AD输入和DA输出波形;一个双信号发生器,方便对许多实际情况中的两个信号进行分析。
基于ARM架构的风机控制器的研究.
基于ARM架构的风机控制器的研究
由于常规能源有限以及常规能源的使用带来的日益严重的环境污染问题,人类开始致力于探索发展清洁可再生能源。
风能作为廉洁的绿色能源之一,开始受到人们的关注,风力发电技术称成为人们利用风能的手段。
风力发电机常期工作在无人职守的条件下,因此风力发电机控制系统的稳定性与可靠性是保障风力发电机高效运行的重要环节。
目前的风力发电机主控制器有采用通用的计算机平台或PLC,而专用的风力发电机控制器技术则被国外风力发电机厂商所垄断。
本文研究基于Arm架构的风机控制器。
嵌入式系统的硬件与通用计算机平台硬件相比,有体积小,硬件电路可定制,存储器体积小、存储速度快,节能等优点。
嵌入式Linux操作系统是嵌入式领域的主导操作系统。
嵌入式Linux操作系统内核源代码开放,可针对应用做具体的修改,与Windows操作系统相比有更好的电源管理功能,实现了更好的节能性能。
嵌入式系统作为风力发电机的主控制器有良好的应用前景。
本文首先介绍了风能的相关理论和风力发电机组的基本结构,阐述了风力发电机的控制关系和控制策略,即低于额定风速下的发电机转速控制和高于额定风速下的变桨距控制策略。
并利用Matlab。
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、引言电风扇作为家居生活中常见的电器之一,其控制系统设计对于提升用户体验和节能减排具有重要意义。
本文将介绍基于单片机的电风扇模拟控制系统的设计原理和实现方法。
二、设计原理1. 硬件部分电风扇模拟控制系统的硬件部分主要由单片机、传感器、电机和驱动电路组成。
其中,单片机作为控制核心,通过读取传感器数据和控制电机驱动电路来实现对风扇的控制。
2. 软件部分电风扇模拟控制系统的软件部分主要由单片机的程序代码组成。
程序代码通过读取传感器数据,根据预设的控制算法来控制电机的转速和运行状态。
常见的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法等。
三、系统设计1. 硬件设计首先需要选择适合的单片机作为控制核心,并设计相应的电路板。
在电路板上连接传感器和电机,并设计合适的驱动电路。
传感器可以选择温度传感器、湿度传感器和人体感应传感器等,用于感知环境参数和用户需求。
电机可以选择直流无刷电机或交流异步电机,根据实际需求确定电机的功率和转速。
2. 软件设计在单片机上编写程序代码,实现对电风扇的控制。
程序代码需要实时读取传感器数据,并根据预设的控制算法进行运算,得出控制电机的输出信号。
控制算法的选择要考虑到系统的稳定性、响应速度和能耗等因素。
同时,还可以根据用户需求设计不同的运行模式,如自动模式、手动模式和睡眠模式等。
四、系统实现1. 硬件实现根据硬件设计方案进行电路板的制作和组装。
将单片机、传感器和电机等元件连接起来,并进行相应的调试和测试。
确保硬件系统能够正常运行。
2. 软件实现编写程序代码,并将其烧录到单片机中。
通过调试和测试,确保程序能够正确读取传感器数据,并根据控制算法进行运算。
同时,还需测试程序在不同工作模式下的表现,以验证系统的稳定性和实用性。
五、系统优化在实际运行中,可以根据用户反馈和实际需求对系统进行优化。
例如,可以根据环境温度和湿度调整风扇的转速,以实现节能减排。
还可以考虑加入遥控功能和智能控制功能,提升用户体验和系统的智能化程度。
基于stm32的红外遥控风扇设计毕业论文
毕业论文基于Android的红外智能风扇设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的电风扇控制系统的
目录摘要 (1)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (2)1.3 系统的设计要求及内容 (3)2 电风扇系统的方案论证 (3)2.1 保护电路的选择 (3)2.2 控制核心的选择 (4)2.3 显示电路的选择 (4)3 系统的主要硬件电路设计 (5)3.1 总体硬件设计 (5)3.2 过热检测模块的设计 (7)3.3 电机调速与控制模块设计 (8)3.4 显示与控制模块设计 (10)3.5 键盘模块设计 (10)4 系统程序设计及仿真 (11)4.1 主程序流程图设计 (11)4.2 定时器T0中断程序流程图设计 (13)4.3 A/D转换测量子程序流程图设计 (13)4.4 系统仿真结果 (14)4.5 源程序 (14)结论 (15)致谢 (15)参考文献 (15)附录A:单片机电风扇控制系统的设计原理图 (16)附录B:仿真结果图 (17)附录C:参考程序 (22)基于单片机的电风扇控制系统的设计指导老师:摘要:本论文设计了一个单片机电风扇控制系统。
系统采用MCS-52单片机为控制核心,设计了按键电路、显示电路和过热保护电路,并采用C语言进行编程、调试和仿真,实现了电风扇的几项基本功能:电机的正反转功能,0-990秒的定时功能,以及自然、正常、睡眠三种风类的选择功能。
经过多次的测试与电路的调整、系统的各项功能均能正常实现。
关键词:MCS-52,电风扇,保护电路,定时Design of the electric fan controller systembased on MCUAbstract:In this paper,it designed an electric fan controller system based on MCU.The system used MCS-52 microcontroller as the core of control, designed the key circuit, display circuit and overheating protection circuit which used C language to complete the programm, test and simulation,it has realized a few basic function of electric fan : reversing function, fixed time of 0-990 seconds and three kinds of wind selecting which are natural,normal and sleepy.After many tests and improvement, all of the functions can work natually.Keywords:MCU,Electric fan,Protection circuit,Fixed time1绪论1.1 课题背景电风扇在我国,是80年代开始兴起的一种小型的家用电器,刚开始它的功能单一,而且耗电量大,随着技术的不断更新,它的功能更加强大,更加趋于人性化。
基于stm32的红外遥控风扇设计
基于Android的红外智能风扇摘要:为了解决家用电器在遥控方面的缺陷,结合智能家居的相关概念和技术,本文提出了一种基于Android手机的红外智能风扇设计方案。
利用Android平台的应用软件,将智能风扇分为两种模式,一种模式是手动调节模式,通过红外模块把控制信号发送到STM32控制模块,而后由主控芯片STM32控制风扇的启停以及速度调节;另一种模式是智能模式,利用人体红外感应器和温湿度传感器,当检测到是否有人存在,且当前的温湿度(可通过设置数值大小)是否超出设定值,风扇将自动开关,调节风速大小,从而实现智能手机遥控电器的功能。
关键词:智能家居;Android;红外线;STM32;风扇第一章概述目前,市面上的家用电器如电视、空调、DVD等都有自己专用的红外遥控器;另外,还有一种叫万能遥控器,可以实现控制不同品牌的家用电器。
但是遥控器过多,也给用户带了不便,可以通过手机集成红外遥控功能,实现简化。
该方法通过手机发射红外信号,主控芯片接受到该红外信号后,对与之连接各种电器设备进行相应控制。
Android系统是Google公司推出的开源手机平台,采用Linux内核,是一个标准化的、开放式的手机平台[1]。
它具有强大的无线网接入能力,丰富、便捷的开发工具,和开放的平台等特点。
STM32F1系列属于中低端的32位ARM微控制器,该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品,其内核是Cortex-M3。
该控制芯片具有低功耗、高稳定、大容量等特点,适合多场合的控制应用。
基于当前安卓智能手机的普及,为了满足智能家居的需求,本文设计了一款基于Android手机控制的智能风扇。
把安卓智能手机作为控制平台,采用红外通信接口,把安卓智能手机与家用电器结合在一起,从而实现手机的无线智能遥控的功能。
另外,本文还对风扇工作的模式进行了拓展,使其能够红外遥控调节模式与智能调节模式之间切换。
第二章硬件设计2.1 方案选择红外协议需要载波调制信息,设计方案有:方案一:采用555定时器调制38KHz载波信号供单片机加载信息;555 定时器成本低,性能可靠,但占空比调制困难,频率确定无法改变。
基于单片机的电风扇摸拟控制系统设计
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。
3)阳极电流IA 大于可控硅的最小维持电流IH。
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。
4 系统软件设计
4.1
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。
中原工学院
《单片机》课程设计
题目基于单片机的电风扇模拟控制系统设计
学生姓名
专业班级电气自动化技术
学号
院 (系)电气工程学院
指导教师
完成时间2018年11月16日
总评成绩
1 课程设计的目的
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。
4.3
外中断INT0的部分中断响应程序如下:
ORG 0003H
INTD0:
PUSH ACC
PUSH PSW
PUSH DPH
PUSH DPL
SETB 24H.0
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论文题目:基于ARM的手持电风扇控制器的设计专业:自动化本科生:(签名)____指导教师:(签名)____摘要本课题完成了基于ARM的手持电风扇控制器的设计。
该控制器克服了传统的电风扇控,为嵌入式芯片在手持式电风扇无制器无法实现无级调速的缺点,可以使电风扇平滑连续地调速。
同时以高性能的32位的嵌入式芯片为核心级调速方面的进一步推广应用及产品化奠定了基础。
在设计过程中,首先进行了EasyARM2131开发板的脉宽调制(PWM)模块的设计;其次对电风扇的电机驱动模块、电压隔离模块、电机的过压保护模块、速度测量模块、速度显示驱动模块、显示模块以及超速保护与报警模块等外围功能模块进行软、硬件的设计;最后对系统软、硬件进行联合调试。
整个设计的模块化思想清晰明了,硬件部分原理简单,软件部分便于修改,可读性强。
关键词:手持电风扇,脉宽调制,无级调速,测速及保护Thesis topic: Based on ARM Hand-held Electric Fan Controller DesignMajor: AutomationUndergraduate: LiuYinLian (signed) _____Inspect Teacher: Du JingYi (signed) _____ABSTRACTThis topic completed based on ARM hand-held electric fan controller design. This controller can overcome the disadvantage of traditional electric fan controller can't realize stepless speed regulation shortcomings, can make the electric fan smooth continuously the speed. At the same time in high-performance 32-bit embedded chips as the core, for an embedded chip in handheld electric fan stepless speed to further promote the application and prod laid a foundation.In the design process, the first EasyARM2131 development board the pulse width modulation (PWM) module design; Next to the electric fan motor drive module, voltage isolation module, motor over-voltage protection module, speed sensor module, speed display driver module, display module and speeding protection and alarm module peripheral functional modules of the software and hardware design; In the end, system hardware and software joint debugging. The whole design of the modular thought clear, hardware, software for simple principle of revision, readable.Keywords: hand-held electric fan, pulse width modulation, stepless speed regulation speed and protection目录第1章引言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题目的和意义 (1)1.3 选题内容 (2)第2章系统总体设计方案 (3)2.1 系统可行性方案论证 (3)2.2 系统总体设计思路 (3)2.2.1系统总体设计框图 (3)2.2.3系统软件设计思路 (4)第3章系统硬件模块设计 (7)3.1 ARM开发板主控电路设计 (7)3.1.1 开发板简要介绍 (7)3.1.2 按键电路原理介绍 (7)3.1.3 开发板PWM产生电路概述 (8)3.1.4 引脚连接模块 (10)3.1.5开发板主要GPIO描述 (11)3.2 电机驱动模块电路设计 (13)3.2.1 驱动芯片的选择 (13)3.2.2 驱动电路的功能介绍及硬件原理图 (13)3.3 电压隔离模块电路设计 (14)3.4电机测速模块电路设计 (15)3.4.1 传感器的选型 (15)3.4.2 测速原理及硬件原理图 (17)3.5速度显示电路设计 (17)3.5.1显示模块器件的比较和选型 (17)3.5.2 速度显示驱动模块电路设计 (18)3.6 电机保护电路设计 (19)3.6.1 电机保护的类型概述 (19)3.6.2 电机保护硬件电路设计及原理图 (20)3.7 电风扇模型设计 (21)第4章系统软件设计 (22)4.1 系统主程序设计思路及流程图 (22)4.2 各模块子程序设计 (23)4.2.1 PWM电路软件设计及流程图 (23)4.2.2 测速电路软件设计及流程图 (25)4.2.3 显示模块软件设计及流程图 (26)4.2.4报警与保护电路软件设计及流程图 (29)第5章总结与展望 (31)5.1 设计总结 (31)5.2 展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (35)附录一:系统硬件电路原理图 (35)附录二:系统实物图 (36)附录三:系统源程序清单 (37)第1章引言1.1 选题背景现代自动化的快速发展,使得工业生产水平日渐提高,日常生活的各种条件更加便利。
各式各样的家电产品已经走进了普通老百姓的家庭,也为人们的生活带来了舒适和便利,提起家电产品,无论是商家还是消费者,都会提到全自动一词[1]。
就我国的家电行业的发展而言,它的应用起步时间较欧美国家要晚很多年,但近年来的应用范围却已经相当广泛,目前的家电领域基本上是嵌入式应用的一个重要领域。
家电控制领域的发展也经历了飞速发展阶段。
在经过两次国内家电行业快速发展浪潮的洗礼之后,到90年代末21世纪初期,中国家电控制器产业已经具备了相当的综合实力,主要表现在技术水平得到快速提高,品质体系发展有了大的飞跃,产业集中度大幅度提升,近几年来竟然呈现出现饱和状况。
而国外市场的发展也有异曲同工之处,所以要想在家电行业立足,增强作为一个企业的综合竞争力,必须提高家电企业甚至整个家电行业研发能力,从而利用越来越多的智能的性价比高的高端产品去替代那些综合实力较差而导致的竞争力减弱的低端产品[2]。
1.2 选题目的和意义传统的电风扇是按照不同的档位进行控制的,电风扇在每个档位上的转速是固定的,在每个档位范围内转速是不可调的,这种风扇的速度调节是有级的,平滑性不好[3],送风量不均匀,舒适度较差。
而且档位是有限的,不能按照需要进行转速的连续调节,很显然这种电风扇不能够给出多种送风量。
转速等级是通过标定不同的档位来实现[4],这种方法只是界定了转速的不同大小,对转速量化做的不够,这样电风扇使用起来不方便。
本次设计的电风扇控制器能够很好地克服以上的不足,它对电风扇的转速调节是平滑无级的,即电风扇的转速可以在一定范围内连续调节,不必受档位的限制,这样电风扇的送风是均匀的,而且转速的大小可以很直观地实时显示出来,可以据此而决定调速的方向。
另外当转速值太大时,电风扇的可靠性会下降,从而会带来一些不安全因素,同时对人体健康也是不利的[5]。
该控制器可以在转速超过所设定的某一个特定值的时候发出报警提示,并且电风扇会在一定的时间内减速一直到停转,这既是对电风扇的保护,同时也很人性化地考虑到了人体健康因素,这样产品一经推广使用会令用户更放心[6]。
简而言之,本次设计的电风扇控制器利用了ARM嵌入式芯片,其控制方法灵活方便,且构成的硬件电路简单,同时该控制器的设计也对今后的手持式电风扇的进一步实用化和产品化奠定了基础。
1.3 选题内容本次设计是用小型的5V直流电机模拟电风扇的,以LPC2131开发板为核心,通过产生PWM波,并利用按键控制PWM的不同占空比,来平滑地调节电风扇的转速。
该控制器也能够对电风扇的转速进行实时测量,并利用四位一体LED数码管对电机的转速进行直观的显示。
当电机的转速过高时,能够发出报警提示,并且实现电机停转,从而实现电机的超速保护。
主要研究内容如下:(1)系统整体功能设计,对系统功能的分析以及实现方法的确定;(2)硬件各功能模块的设计,包括PWM波形产生电路的原理设计、电压隔离电路模块、电机驱动电路模块、电机过压、过流保护电路、转速测量电路模块、转速实时显示电路模块、电机的超速保护与报警电路模块等;(3)软件设计,系统主程序编程思路以及PWM波发生子程序、电机的正反转加减速控制子程序、按键扫描子程序、转速测量、显示和超速报警等程序;(4)系统软、硬件的联合调试;第2章 系统总体设计方案2.1 系统可行性方案论证(1)经济性原则:所使用的元器件的价格要在合理的范围内,尽量使用比较优惠的方案,既能实现预期功能,也可以节约设计成本;(2)真实性原则:所设计的系统不可以脱离实际,在理论上一定是经过论证的方案,也经过实践检验的,并能够应用于实际的生产与生活当中;(3)简单性原则:系统结构不可以太复杂,原理也必须是清晰易懂的。
对于目前受实验和教学条件限制尚无法实现的模块,要用模拟的方法来实现。
2.2 系统总体设计思路系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计包括电机驱动、电压隔离、过压保护、超速报警、速度测量、显示驱动及显示等模块的设计。
软件设计则主要是通过C 语言编程,分别实现按键扫描、测速、速度调节、显示和报警等功能。
2.2.1系统总体设计框图2.2.2系统硬件设计思路手持电风扇控制器设计软件设计硬件设计 直流电机 电机驱动 速度显示 速度显示 超速报警 速度测量 速度显示 速度测量 主程序 按键扫描 电压隔离 延时程序图2.1 系统总体设计框图硬件设计主要是搭建一个以直流电机为核心的小型系统,利用ARM 开发板产生PWM 控制电压后,在输送给电机驱动模块之前,对电压进行隔离处理,这样做的目的是避免不平整或过高的电压引入后续电路,对元器件造成损坏,用光电隔离器就可以把高压隔离掉。