基于单片机的智能电风扇毕业设计

基于单片机的智能电风扇毕业设计

目录

摘要 ................................................................... I 1.引言 .. (1)

1.1课题研究的意义与作用 (1)

1.2 研究现状及发展趋势 (2)

2.系统总体设计 (4)

2.1 本设计的任务要求 (4)

2.2系统的整体设计 (4)

3.系统硬件模块的设计 (4)

3.1 单片机系统模块的设计 (4)

3.1.1 STC89C52单片机的简介 (5)

3.1.2 单片机时钟电路的设计 (6)

3.1.3单片机复位电路的设计 (6)

3.2 液晶显示模块 (7)

3.2.1 LCD1602的简介 (7)

3.2.2 液晶显示模块的设计 (8)

3.3温度采集模块的设计 (9)

3.3.1 DS18B20简介 (9)

3.3.2 DS18B20的特点 (10)

3.4 继电器模块的设计 (10)

3.4.1 继电器简介 (10)

3.4.2 电磁式继电器工作原理 (11)

3.4.3 继电器电路的设计 (11)

3.5调速电路的设计 (11)

3.5.1 固态继电器简介 (11)

3.5.2 MGR-1 D4810型固态继电器特点 (12)

3.5.3 固态继电器调速原理 (13)

3.6 红外遥控模块的设计 (13)

3.6.1 红外遥控原理 (13)

3.6.2 红外发射端 (13)

3.6.3 MYS-1838红外接收端 (14)

3.7 实时时钟模块电路的设计 (15)

3.7.1 DS1302时钟芯片简介 (15)

3.7.2 DS1302工作原理 (16)

3.7.3 实时时钟模块电路的设计 (17)

3.8 报警提示电路的设计 (17)

3.8.1 蜂鸣器简介 (17)

3.8.2 有缘压电式蜂鸣器工作原理 (17)

3.8.3 电路的设计 (17)

3.9 感光模块的设计 (18)

3.9.1 光敏电阻简介 (18)

3.9.2 光敏电阻传感器模块 (18)

3.10 人体检测电路的设计 (20)

3.10.1 光电传感器原理简介 (20)

3.10.2 红外避障传感器模块 (20)

4.系统软件的设计 (23)

4.1 系统软件流程 (23)

4.1.1 主流程 (23)

4.1.2 红外解码子流程 (24)

4.1.3 执行机构子流程 (24)

4.2 系统软件编译 (25)

4.2.1 编程语言选择 (25)

4.2.2 编译器选择 (25)

5.系统调试 (26)

5.1 硬件调试 (26)

5.1.1硬件调试方法 (26)

5.1.2硬件电路中常用的抗干扰设计方法 (26)

5.2 系统软件程序的编译与仿真 (27)

5.2.1程序编译 (27)

5.2.2程序调试 (28)

5.3程序下载 (29)

5.3.1程序下载工具 (29)

5.3.2程序下载步骤 (29)

6.综合调试 (30)

7.结束语 (31)

参考文献 (32)

附录1：ASCII表和遥控指令码表 (33)

附录2：Porteus仿真图 (34)

附录3：PCB板图 (35)

附录4：系统总电路图 (36)

附录5：程序源代码 (37)

摘要

电风扇是给人们带来凉爽夏天的家用电器，智能温控调速风扇可自动根据室环境温度控制风扇转速。一般的电风扇只有机械档的人工调速，夏夜温度下降后人们容易因熟睡忘关风扇而受凉，当温度升高时，它又不能根据温度的变化改变转速。为了使风扇更贴近人们的生活，开发一种新型温感遥控电风扇控制智能系统是迫在眉睫的。本系统以51系列单片机为控制核心，由遥控板、红外接收头、温度传感器（DS18B20）使系统根据采集的环境温度以遥控方式对系统进行变档调速等控制。主控模块以STC89C52单片机核心，输入部分以红外反射传感器、光敏传感器、温度传感器组成室环境传感，遥控板键盘作入，单片机主要完成红外数据接收、温度数据、实时时钟（DS1302）数据的采集、分析及处理形成输出控制信号和数据；输出部分主要以PWM 脉宽调制信号为中心，搭配普通继电器继电器模块、固态继电器模块、液晶显示模块、USB端口，大功率LED照明灯，及相应指示灯；输入输出模块同完成人机交互功能；单片机主控中心接收各种输入信号，驱动液晶显示，PWM波控制固态继电器模块来调节风扇无级转速，普通继电器模块来控制USB端口、LCD电源，LED照明灯和各类指示灯。本系统可实现模拟自然风，使风速更符合人的感受，更具人性化。

关键词： PWM无级调速红外发射接收固态继电器 DS18B20 DS1302

1.引言

1.1课题研究的意义与作用

风扇已是日常生活中常用到的电器，电风扇是通过通风换气来驱热的。通风换气是电风扇的主要功能，也是消费者看中它的本质原因。和时髦的空调相比，电风扇具有价格低和耗电量小，不受空间限制，吹出的风更贴近于自然等的优势，暂时不可能被空调取代，拥有庞大的目标消费群。现行市面上的风扇大多是手工操作，模拟调控为主要控制手段，价格低廉，功能简单，其智能及自动化程度远远跟不上现代人的生活需求和应用要求；而且在功耗方面，一般的风扇的电机是采用电机抽头的小型电机来实现调速，这种调速方式单一，消费者选择的空间不大，而且在效率方面，节能方面的表面的确令人不满意。面对着市场压力和消费者的需求，放眼市场，各种特设功能的电风扇可谓五花八门，各种附加的新功能，彰显了个性，也在无形中提高了电风扇的档次。而智能温感遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿，为电风扇行业增加新的亮点。而将微控制器嵌入到工业控制中，将会成为一种不可阻挡的趋势，微控制器强大的控制能力将会使工业产品的功能和性能得到很大的提升。也对应了时下流行的几个趋势，自动化和智能化，无线化，宽带化，低功耗化等趋势。

现在电风扇的现状：大部分只有手动调速，功能单一，存在隐患或不足。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，其根本原因是缺乏对环境的检测。若有了智能温控调速电风扇，使电风扇系统朝着自动化、智能化，尤其是节能的方向发展。它可以检测室温度，并根据温度自动改变电风扇的电机转数，实现不