智能电风扇控制系统设计【开题报告】
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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
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;当温度高于此温度时电风扇又将重新启动。
主要内容(含论文提纲):
1 引言
1.1 研究背景
1.2 研究内容
2 系统总体设计
2.1总体设计
2.1.1系统实现的功能
2.1.2方案的选择与比较
2.1.3系统整体结构布局
2.2 单片机最小系统电路
2.3 显示电路设计
2.4电机电路设计
2.5按键控制电路设计
2.6 DS18B20温度采集电路
3 软件设计
3.1主程序设计
3.2 DS18B20程序设计
3.3扫描按键子程序设计
3.4 LCD显示子程序
3.5 PWM产生子程序
4 仿真、调试以及出现的问题
4.1 PROTUES介绍
4.2软件调试
5 总结
参考文献
致谢
附录
三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等
研究方法、研究手段:
1、用PROTEUS软件设计系统的硬件电路,主要包括单片机最小系统、温度采集电路、液晶显示电路、独立式按键电路和电机驱动电路。
2、用KEIL软件完成单片机AT89S51的核心控制程序的开发,主要包括温度信号的采集与处理、液晶显示、按键识别与处理以及PWM产生程序。
3、软件程序编写可采用汇编语言或C语言。
4、对系统硬件和软件进行联机调试与功能完善。
四、参考文献
[1] 李家墅, 戴义保.温控智能电风扇系统的设计.南京:东南大学自动控制学院,2008.
[2] 张大波. 嵌入式系统原理、设计与应用[M ]. 机械工业出版社, 2005.
[3] 丁建军,陈定方,周国柱. 基于AT 89C51 的智能电风扇控制系统.武汉:湖北工学院机械工程系武汉理工大学智能制造与控制研究所,2003.
[4] 李昔华,王延川. 电风扇智能控制模块的设计.重庆:渝州大学计算机中心, 重庆建筑高专建安系,2000.
[5] 李庆梅. 基于AT89C51 的智能电风扇调速器的设计.湖南:湖南铁道职业技术学院,2008.
[6] 李学龙.使用单片机控制的智能遥控电风扇控制器.电子制作.2003.
[7] 辛大志. 家用电风扇的智能控制.辽宁:辽宁师专学报出版社.2008.
[8] 贾智平,张瑞华. 嵌入式系统原理与接口技术[M ]. 北京:清华大学出版社, 2005.
[9] Hanrahan, David. Intelligent Controller Adds 'Smarts' To Basic Fan For Quiet, Effective Cooling. (cover story). Electronic Design.2001.
[10] William J.Harver,Lisle. method and appapatus for fan control to achieve enhanced cooling. Filed:Mar.28,1991
五、研究的整体方案与工作进度安排
1. 分析设计任务、进行资料收集:利用单片机对控制继电器从而控制电机转动。关键是单片机对继电器在时间上的控制。
2. 初步方案的选定:以单片机51系列单片机为核心,继电器和电机组成风扇动力系统,数码管做显示。形成原理结构框图。
3. 原理设计、元器件选择:进行详细的电路原理图设计,进行软件仿真。选定元器件:AT89C51、继电器、4位数码管