多功能风扇讲解

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L298N模块
系统各器件简介
工作电压范围 直流电压4.5-20V 静态电流 50uA 输出电平 高3.3 V /低0V 触发方式 L不可重复触发/H重复触发 电路板外形尺寸 38*28mm(32*24*mm) 感应角度 110° 感应距离 7米
感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期间模 块会间隔地输出0-3 次，一分钟后进入待机状态。 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以 免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避免流动的风， 风也会对感应器造成干扰。 当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时 间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面 走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不 到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工 作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最 多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所 感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也 使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感 应范围大、灵敏度强。
项目特色与创新点
声控启动关闭。
风扇可根据室温来调节风速。
使用者离开后自动关闭风扇，节能降耗。
通过自动调整风向及风力大小使使用者处 于吹风的最适宜状态，避免吹风过度导 致感冒生病。
采用模块化设计
红外感应模块 声音控制模块 温度感应模块
项 目ຫໍສະໝຸດ Baidu
2012
控制系统以单片机为核心
STC89C52RC
2013
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AT89C52引脚图 DIP封装
系统各器件简介
此温度传感器是美国DALLAS半导体公司继 DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器 DS18B20。作为新一带数字检测元件，DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传 感器，在其内部使用了在板（ON-BOARD）专 利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如 一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且 经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络， 为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一 代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。使 你可以充分发挥“一线总线”的优点。DS18B20 可以程序设定9～12位的分辨率，精度为 ±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适 用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度 存储在EEPROM中，掉电后依然保存。测温范 围为-55～125℃，最大分辨率可达0.0625℃。 DS18B20减少了外部的硬件电路，直接输出数 字信号，具有低成本和易使用的特点。
多功能风扇
指导老师：王彦璋
2015-6-7
立项背景
电风扇与空调相比有很多优点比如它比空调的耗能小、体积小、 易于维修保养，特别是随着全球能源短缺和节能观念日益深入 人心电风扇更受重视。 电风扇吹风较自然打开门窗也不会受太大影响，空调房都是密 闭的空气流通性差很容易传染疾病。 现在电风扇大都只有手动调速，再加一个定时器，功能单一。 同时现在电风扇也存在下列不足：人们常常离开房间时忘记关 闭电风扇，浪费电不说还容易因为电机长时间工作发热引发火 灾；长时间工作容易损坏电器；前半夜温度高电风扇调的风速 高，后半夜气温下降风速不随气温降低，容易过度吹风，着凉 PPT模板下载：www.1ppt.com/moban/ 感冒。
方 案
系统各器件简介
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片 机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读 程序存储器和256 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，片内置通用8位中央处理器和Flash存储 单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛 的应用。 AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出 (I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可 编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个 读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编 程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。
系 统 软 件 设 计 总 体 流 程
开始
检测人 待机 温度<_℃
收到拍手声 待机 开始工作
温度变化
人数X
风速变化
风速不变
X=1
X>=2
风向随人变化 再次收到拍手声
广角风
人离开后T>=5 待机
主要进程
① 查找参阅相关资料为后期设计制作打好基础。
②
做出工作原理图和电路图，流程图等。
③
制作各个模块，编写控制程序。
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声音传感器模块
系统各器件简介
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舵机
舵机主要由以下几个部分组成， 舵盘、减速齿轮组、位置 反馈电位计5k、直流电机、控制电路板等。 工作原理：控 制电路板接受来自信号线的控制信号控制电机转动，电机 带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出 轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位 置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板， 进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动 方向和速度，从而达到目标停止。
项目简介
产生以上问题的根本原因是：电器对 周围缺乏检测，不能合理的对工作环 境做出调整。若给电风扇装上传感器 采集周围数据，通过分析，风扇根据 使用者的状态来调节自身吹风的方向 及风力大小使风速风向达到最适条件。 同时增加温度传感器收集室温数据， 使风扇随着室温改变风速。
实现的方法
本风扇能根据人的位置来智能的调节摇摆 的角度以达到节能的目的。利用舵机精确 控制风扇的左右摇摆，人体红外感应模块 提供电信号给单片机，单片机输出控制信 号来控制舵机的运转以控制风扇摇摆的角 度。利用DS18B20温度传感器来检测室内 的温度，把信号输到单片机上，经处理后 输出一个高电平来控制继电器，用继电器 来控制风扇的档位。如果5分钟之内人体红 外感应模块一直感应不到人体风扇自动停 止。
④
组装调试
2015-6-7
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人体红外感应模块
系统各器件简介
可以检测周围环境的声音强度 灵敏度可调（图中蓝色数字电位器调节） 工作电压3.3V-5V 输出形式 数字开关量输出（0 和1 高低 电平） 小板PCB 尺寸：3.2cm * 1.7cm 1 声音模 块对环境声音强度最敏感，一般用来检 测周围环境的声音强度。 模块在环境声音强度达不到设定阈值时， OUT 输出高电平，当外界环境声音强度 超过设定阈值时，模块OUT 输出低电平。 可以与单片机直接相连，通过单片机来 检测高低电平，由此来检测环境的声音。
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温度传感器DS18B20
系统各器件简介
本系统要用单片机控制风扇直流电机，需要加驱动电路，为 直流电机提供足够大的驱动电流，并能在模拟PWM波的情况 下实现风扇转速的改变。在本系统驱动电路中，选用桥式驱 动电路L298N来驱动风扇直流电机。L298N在使用时接口简单， 操作方便，可为电机提供稳定的驱动电流，可以同时驱动两 台直流电机，可以在模拟PWM波的情况下很好的输出信号， 实现风扇转速的平滑改变。 L298N是专用驱动集成电路，属于H桥集成电路，与L293D的差 别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电 流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流 电机，(二相、三相、四相)步进电机，伺服电机，电磁阀等， 特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单 片机控制。当驱动直流电机时，可以直接控制两路电机，并 可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻 辑电平。 模块接口说明： +5V：芯片电压＋5V。 VCC：电机电压，最大可接50V。 GND：共地接法。 EN1、EN2：高电平有效，EN1、EN2分别为 IN1和IN2、IN3和 IN4的使能端。 IN1～IN4：输入端，输入端电平和输出端电平是对应的。