毕业论文(设计):基于单片机的智能电风扇控制系统设计
本科毕业论文---基于单片机智能电风扇控制系统设计
目录摘要 (1)第1章概述 (2)1.1 STC89C52单片机简介 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (2)第2章方案选择 (4)2.1 温度传感器的选用 (4)2.2 控制核心的选择 (5)2.3 显示电路 (5)2.4 调速方式 (6)2.5 控制执行部件 (6)第3章硬件设计 (7)3.1 系统总体设计 (7)3.2 控制装置原理 (7)3.3 温度检测和显示电路 (8)3.3.1DS18B20的温度处理方法 (8)3.3.2温度传感器和显示电路组成 (9)3.4 电机调速电路 (10)3.4.1电机调速原理 (10)3.4.2电机控制模块设计 (11)第4章软件设计 (13)4.1 主程序 (13)4.2 数字温度传感器模块和显示子模块 (14)4.3 电机调速与控制子模块 (15)总结 (17)附录1 主要程序代码 (19)附录2 仿真图 (35)附录3 实物图 (36)附录4 元件清单 (37)摘要本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示功能,系统STC89C52单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。
可由用户设置高、低温度值,测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。
所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中,掉电后仍然能保存上次设定值,性能稳定,控制准确。
关键词单片机;温度传感器;智能控制。
四川信息职业技术学院毕业设计说明书第1章概述1.1STC89C52单片机简介STC89C52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机,片内4bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 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,片内置用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大。
电子与信息专业论文:基于单片机的智能温控风扇控制系统设计
电子与信息专业论文:基于单片机的智能温控风扇控制系统设计摘要:风扇不仅作为一种生活小家电进入到人们的生活当中,它在很多的领域也被得到广泛的应用,比如像在工业生产或者建筑施工过程中用来给机械设备进行加热。
随着电子技术的快速发展,风扇在造福于人的同时也在发挥着节能环保的作用,这便是可遥控型智能风扇的发展背景。
本次设计就是针对传统风扇存在的问题与不足来设计一款可调控的智能风扇,本次设计使用STC89C51单片机来控制外围电路以及采集传感器的数据;使用DS18B20数字温度传感器对周围环境中的温度进行实时的采集,采集完成之后发送给单片机进行处理;处理好的信息以及系统的运行状态可以在数码管液晶显示模块上实时的显示。
关键词:温控风扇,单片机,DS18B20,自动控制Abstract:With the advent of the era of electrical appliances, power driven devices continue to be produced, fan is one of them. It can often be seen in people's daily life, and it can also be often encountered in the industrial field. Its main role is to heat, but it also has some shortcomings. This design is to design a kind of adjustable intelligent fan aiming at the problems and shortcomings of the traditional fan. This design uses STC89C51 single-chip microcomputer to control the peripheral circuit and collect the sensor data; uses DS18B20 digital temperature sensor to collect the temperature in the surrounding environment in real time, and sends it to the single-chip microcomputer for processing after collection; processes the information to And the operation state of the system can be displayed on the digital tube LCD module in real time. Key words: temperature control fan, single chip, DS18B20, automatic control.目录1绪论12系统方案设计22.1功能需求分析22.2系统框架设计23系统硬件设计33.1STC89C51单片机最小系统33.1.1STC89C51单片机介绍33.1.2STC89C51单片机最小系统设计43.2电机驱动电路设计63.3温度采集电路设计73.4数码管显示电路设计83.5信号调理与A/D转换电路的实现93.6风扇强电控制模块113.7继电器电路114软件程序设计134.1Keil C51开发环境介绍134.2主程序设计144.3子程序设计154.3.1温度检测程序设计154.3.2调速子程序设计164.3.3按键子程序设计174.3.4OLED液晶显示175系统调试195.1实物制作195.2功能调试206结论211绪论生活中,我们经常会使用一些与温度有关的设备。
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。
智能电风扇毕业论文
南华大学毕业设计(论文)摘要:在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用,特别在小型的自动控制系统的应用中。
本文基于AT89C51单片机设计了电风扇自动调温系统。
通过单片机的控制我们实现了电风扇的主要功能:当按下开关键时,系统初始化默认的设定温度为25度,如果外界温度高于设定温度电风扇进行运转,如果外界温度高于低于设定温度则枫叶不转动,同时显示外界的温度。
当加减键同时按下时进入温度设定状态,可以设置所需的温度,并同时显示所设定的温度,同时按加减键退出设定功能。
电风扇的自动控制,让电风扇这一家用电器变的更智能化。
克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速困难。
智能电风扇的设计具有重要的现实意义。
关键词:AT89C51单片机;温度传感器;直流电机。
Abstract:In daily life, SCM got more and more widely applied in small system, particularly in the application of automatic control system. This thesis based on AT89C51 to design thermostat automatically electric system.Through the MCU control we realized the fan main function:after you press the button,the default system initialization temperature is 25.If the temperature higher than outside temperature,the fan ran. If the temperature is lower than outside temperature the fan doesn't turn and display outside temperature at the same time. When press add key and subtract key,enter the temperature setting system. Then we can set temperature what we needed and display the temperature at the same time.We can exit set temperature system by press add key and subtract key at the same time.The automatic control make electric fan become more intelligent in the household appliances.It overcomes the difficulty which cannot accord the temperature outside automatically to adjust the speed of the normal fan. Keywords:Temperature sensor; Single Chip Machine; D.C. electric machine;目录引言、........................................................................... (5)1、智能电风扇概论 .......................................................... .51.1、自动调温电风扇简介 (5)1.2、自动调温电风扇设计目的 (5)2、自动调温电风扇设计原理和具体结构 (6)2.1、自动调温电风扇结构 (6)2.1.1、内部结构 (7)2.1.2、外部结构 (7)2.2、电风扇控制流程图......................................................................... (7)2.3、主要原器件的工作原理简介 (8)2.3.1、AT89C51单片机简介..................................................................... (8)2.3.2、直流电机的结构 (10)2.3.3、温度传感器的原理 (11)2.3.4、数字控制器的原理 (13)2.3.5、A/D转换器与数字显示电路原理 (14)2.3.6、直流稳压器电路原理............................................................................. (15)3、自动调温电风扇控制系统设计............................................................................. ..................错误!未定义书签。
基于单片机的智能电风扇控制系统
目录第1节引言 (3)1.1 智能电风扇控制系统概述 (3)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1 总体硬件设计 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (5)2.2.1 温度传感器模块的组成 (5)2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6)2.3 电机调速与控制模块设计 (7)2.3.1 电机调速原理 (7)2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8)2.4 温度显示与控制模块设计 (9)第3节系统软件设计 (10)3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10)3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2.1 程序设计原理 (15)3.2.2 主要程序 (16)第4节结束语 (19)参考文献 (20)基于单片机的智能电风扇控制系统第1节引言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。
尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。
鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1.1 智能电风扇控制系统概述传统电风扇是220V交流电供电,电机转速分为几个档位,通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的,亦即,每次风力改变,必然有人参与操作,这样势必带来诸多不便。
基于51单片机的智能温控电扇设计_毕业论文(设计)
毕业论文(设计)题目基于51 单片机的智能温控电扇设计1引言 (1)2方案设计 (2)2.1系统整体设计 (2)2.2方案论证. (2)2.2.1温度传感器的选择 (2)2.2.2红外探测的选择 (3)2.2.3控制核心的选择 (3)2.2.4显示器件的选择 (3)2.2.5调速方式的选择 (4)2.2.6驱动方式选择 (4)3硬件设计 (5)3.1系统各器件简介 (5)3.1.1单线程数字温度传感器DS18B20 (5)3.1.2 ........................................................... AT89S51 单片机简介53.1.3桥式驱动电路L298N简介 (6)3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介73.1.5对射式光电开关简介 (8)3.2各部分电路设计 (8)3.2.1开关复位与晶振电路 (8)3.2.2独立控制键盘电路 (9)3.2.3 ....................................................... LCD 显示电路93.2.4红外探测电路 (10)3.2.5温度采集电路 (10)3.2.6风扇驱动电路 (11)4软件设计 (11)4.1主程序流程图 (12)4.2液晶显示子程序 (13)4.3DS18B20 温度传感器子程序 (15)4.3.1温度读取程序 (15)4.3.2温度处理程序 (18)4.4键盘扫描子程序 (19)4.5温度比较处理子程序 (20)4.6电机控制程序(包含红外探测) (22)4.7软件设计中的问题与分析 (24)4.7.1 LCD 显示程序的问题 (24)4.7.2 .............................................................. DS18B20 的显示程序问题245硬件调试 (25)5.1 按键电路的调试 (25)5.2温度传感器电路的调试 (25)5.3电机电路的调试 (25)5.4红外感应电路的调试 (25)5.5硬件调试遇到的问题 (25)6结论26参考文献:........................27基于51 单片机的智能温控电扇设计摘要:风扇是人们日常生活中必不可缺的工具,尤其是在夏天,作为一种使用频率很高的电器,备受人们喜爱。
基于单片机的智能温控风扇系统设计
基于单片机的智能温控风扇系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,智能家居系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中,智能温控风扇系统作为智能家居的重要组成部分,通过自动调节风速和温度,为用户提供舒适的室内环境。
本文旨在探讨基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现。
本文首先介绍了智能温控风扇系统的背景和意义,阐述了其在现代家居生活中的重要性和应用价值。
接着,文章详细分析了系统的总体设计方案,包括硬件平台的选择、软件编程的思路以及温度控制算法的实现。
在此基础上,文章还深入探讨了单片机在智能温控风扇系统中的应用,包括单片机的选型、外设接口的设计以及控制程序的编写。
文章还注重实际应用的可行性,对智能温控风扇系统的硬件电路和软件程序进行了详细的说明,包括电路原理图的设计、元器件的选择以及程序的调试过程。
文章对系统的性能和稳定性进行了测试和分析,验证了系统的有效性和可靠性。
通过本文的阐述,读者可以全面了解基于单片机的智能温控风扇系统的设计和实现过程,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也为智能家居系统的发展提供了新的思路和方法。
二、系统总体设计智能温控风扇系统的设计旨在实现根据环境温度自动调节风扇转速的功能,从而提高使用的舒适性和能源效率。
整个系统以单片机为核心,辅以温度传感器、电机驱动模块、电源模块以及人机交互界面等组成部分。
在总体设计中,首先需要考虑的是硬件的选择与配置。
单片机作为系统的核心控制器,需要选择运算速度快、功耗低、稳定性高的型号。
温度传感器则选用能够精确测量环境温度、响应速度快、与单片机兼容的型号。
电机驱动模块负责驱动风扇电机,需要选择能够提供足够驱动电流、控制精度高的模块。
电源模块需要为整个系统提供稳定可靠的电源。
人机交互界面则用于显示当前温度和风扇转速,同时提供用户设置温度阈值的接口。
在软件设计上,系统需要实现温度数据的采集、处理与传输,风扇转速的控制,以及人机交互界面的管理等功能。
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。
《2024年基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计》范文
《基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计》篇一一、引言随着人们对生活品质的要求不断提高,家用电器也向着多功能、智能化方向发展。
本文设计了一种基于单片机的多功能自动调温风扇系统,该系统不仅能够实现传统风扇的调速、定向等功能,还能根据环境温度自动调节风速和风向,以满足用户在不同环境下的需求。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,通过温度传感器实时监测环境温度,根据预设的温度范围自动调节风扇的转速和风向。
同时,系统还具有手动控制功能,用户可以根据自己的需求对风扇进行调节。
此外,系统还具有定时开关机、睡眠模式等附加功能,以满足用户多样化的需求。
三、硬件设计1. 单片机控制器:本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器,其具有高性能、低功耗、易于编程等优点。
2. 温度传感器:采用DS18B20数字温度传感器,其具有测量精度高、抗干扰能力强等特点。
3. 电机驱动模块:采用电机驱动芯片驱动风扇电机,实现风扇的调速和定向功能。
4. 显示模块:采用LCD显示屏,用于显示当前环境温度、风扇转速和风向等信息。
5. 其他辅助电路:包括电源电路、复位电路、按键电路等。
四、软件设计1. 主程序流程:系统上电后,首先进行初始化设置,然后进入主循环。
在主循环中,不断读取温度传感器的数据,根据数据调节风扇的转速和风向。
同时,根据用户的按键操作或定时任务执行相应的功能。
2. 温度控制算法:本系统采用PID(比例-积分-微分)控制算法对风扇的转速进行控制。
根据环境温度与设定温度的差值,计算风扇的转速调整量,以达到快速、准确地调节环境温度的目的。
3. 定时任务与睡眠模式:系统支持定时开关机功能,用户可以设置风扇在特定时间自动开启或关闭。
此外,系统还具有睡眠模式功能,在用户设定的时间段内自动降低风扇的转速和亮度,以达到节能降耗的目的。
五、功能实现1. 自动调温功能:系统通过温度传感器实时监测环境温度,当环境温度高于设定温度时,自动增加风扇转速;当环境温度低于设定温度时,自动降低风扇转速。
(完整word版)基于单片机电风扇控制系统的设计
单片机电风扇控制系统的设计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。
本设计主要用4位数码管实时显示电风扇的工作状态,最高位显示风类:“自然风”显示“1”、“正常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”.后3位显示定时时间:动态倒计时显示剩余的定时时间,无定时显示“000”.设计“自然风",“正常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类;设计一个“定时”键,用于定时时间长短设置;设计一个“摇头"键用于控制电机摇头.在整个定时状态下,电路具有允许用户随时自行选择使用“自然风”状态,也可选择使用“常风”和“睡眠风"状态。
关键词:MCS—52,电风扇,保护电路,定时Single-chip design of the control system of electricfansAbstractThis paper designed a single—chip computer fan control system。
System adopts MCS —52 microcontroller as the control core,designed the key circuit,display circuit and overheat protection circuit,and USES the C language programming, debugging and simulation,the implementation of the electric fans several basic functions:motor positive and negative transfer function of the timing function of 0—990 seconds,and natural, normal, sleep three wind class selection function。
毕业设计电风扇智能控制系统设计
目录第1节引言 (3)1。
1 智能电风扇控制系统概述 (3)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1 总体硬件设计 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (5)2。
2.1 温度传感器模块的组成 (5)2。
2。
2 DS18B20的温度处理方法………………………………………………62.3 电机调速与控制模块设计 (7)2.3.1 电机调速原理 (7)2。
3.2 电机控制模块硬件设计……………………………………………………8 2。
4 温度显示与控制模块设计……………………………………………………9 第3节系统软件设计 (10)3。
1 数字温度传感器模块程序设计 (10)3。
2 电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2。
1 程序设计原理 (15)3。
2.2 主要程序 (16)第4节结束语 (19)参考文献 (20)基于单片机的智能电风扇控制系统第1节引言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。
尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。
鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1。
1 智能电风扇控制系统概述传统电风扇是220V交流电供电,电机转速分为几个档位,通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的,亦即,每次风力改变,必然有人参与操作,这样势必带来诸多不便.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。
毕业论文智能温度控制和风扇控制系统
毕业论文智能温度控制和风扇控制系统集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]毕业设计说明书学生姓名:学号:学院:专业年级:题目:指导教师:评阅教师:年月摘要本次毕业设计设计了一个基于热释人体红外的风扇及照明控制系统,采用单片机STC89C52为控制器,以热释人体红外和系统来检测室内有无人员以及室内温度,通过光敏电阻来检测室内的光线强度,用温度传感器DS18B20来检测室内温度,用LCD1602来实时显示系统当前的工作模式和室内的温度,同时可通过按键来实现正常模式与防盗模式两者之间的随意切换。
调试结果表明该系统可以实时调节和控制室内风扇的转速和灯管的照明,达到了智能控制和节能的目的,并通过设置启动防盗模式来达到防盗的效果。
关键词:热释人体红外;STC89C52;智能温控风扇;照明控制Title The design of intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared Abstract:In this paper we designed an intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared to control the fan and the lamp in real time. In this system we use the STC89C52 as the intelligent controller, we detect the inner-room temperature with the temperature sensor, and decide whether there is a person or not based on infrared from the body, and check the illumination intensity through the photoconductive resistance. Besides, we utilize the LCD1602 to display the present working mode and the inner-roomtemperature, meanwhile, we could change the mode freely by pressing the buttons. Result shows that the system can surely control the objects intelligently and decrease the electric power effectively. Besides, it can also realize the effect of anti-theft by setting the anti-theft mode.Key words: the body pyroelectric infrared; AT89C51; intelligent temperature control fan; illumination control目录1 绪论智能温控风扇及照明控制系统的研发背景1.1.1 智能温控风扇的设计背景随着空调机在日常生活中的普遍应用,很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品,其实经过市场的考验和证实,真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下,电风扇产品仍然具有很强大的生命力,电风扇在市场的考验中并没有淡出市场,反而销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。
单片机控制的电风扇控制设计_毕业设计_毕业论文 -
第一章绪论1。
1 选题背景及设计目的背景介绍: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。
设计目的:1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;2、培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;3、通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。
1.2 课题完成功能系统主要功能如下:1、用4位数码管实时显示电风扇的工作状态,最高位显示风类:“自然风”显示“ 1"、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3"。
后3位显示定时时间:动态倒计时显示剩余的定时时间,无定时显示“000”.2、设计“自然风”、“常风”和“睡眠风" 三个风类键用于设置风类;设计一个“定时"键,用于定时时间长短设置;设计一个“摇头" 键用于控制电机摇头。
3、设计过热检测与保护电路,若电风扇电机过热,则电机停止转动,电机冷却后电机又恢复转动。
1.3 课题任务的内容和要求1.必须充分利用给定套装元件(内附元件,材料清单表)进行设计。
2.用一个直流小电机模拟电风扇电机,按下相应的风类键,电机工作在相应状态:“自然风"运行时PWM的占空比为1:3;“睡眠风”运行时PWM的占空比为1:5;“常风”运行时PWM 的占空比为3:1.3.每按一次“定时”键,定时时间增加10秒钟,工作过程如下:图14。
用另一个直流小电机模拟风扇摇头机构,按下“摇头”键,“摇头”电机先正转30ms,再反转30ms,如次往复。
基于51单片机的智能温控风扇毕业设计
基于51单片机的智能温控风扇毕业设计基于51单片机的智能温控风扇毕业设计引言:近年来,随着科技的不断进步,智能家居设备已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在众多智能家居设备中,智能温控风扇作为一个重要的家居电器,为我们的生活带来了极大的便利和舒适。
本文旨在介绍一种基于51单片机的智能温控风扇毕业设计,通过深入探讨其原理、设计和应用,展示其在实际生活中的价值和应用潜力。
一、背景与需求分析1.1 背景过去的传统风扇只能通过手动调节风速和转动方向,无法根据环境温度进行智能调节。
现如今,人们迫切需要一种能够根据温度自动调节风速的智能风扇,以提供更加舒适和节能的生活体验。
1.2 需求分析为了满足人们对舒适和节能的需求,我们提出了以下需求:- 风扇能够根据环境温度自动调节风速。
- 风扇能够根据人体活动感知温度变化。
- 风扇能够通过遥控或手机应用进行远程控制。
- 风扇能够具备智能化的系统保护功能。
二、设计方案与实施2.1 传感器选用为了实现风扇的智能温控功能,我们需要选用适当的温度传感器。
常用的温度传感器包括NTC热敏电阻、DS18B20数字温度传感器等。
根据需求,我们选择了DS18B20作为温度传感器,它能够准确地检测环境温度。
2.2 控制电路设计基于51单片机的智能温控风扇控制电路主要由以下几个部分组成:- 温度传感器模块:用于检测环境温度。
- 驱动电路:用于控制风扇的转速。
- 单片机板:用于处理温度数据和控制风扇运行状态。
- 通信模块:用于实现与遥控器或手机应用的远程通信。
2.3 系统设计与软件开发基于51单片机的智能温控风扇的系统设计主要包括以下几个方面:- 温度采集与处理:通过DS18B20温度传感器采集环境温度,并通过单片机进行数据处理。
- 控制与调速:根据采集到的温度数据,控制驱动电路实现风扇转速的智能调整。
- 远程控制:通过手机应用或遥控器与风扇进行远程通信,实现远程控制和监控。
三、系统实施与测试3.1 硬件实施根据设计方案,我们将电路图进行布局,选择合适的电子元件进行组装,完成基于51单片机的智能温控风扇的硬件实施。
基于单片机的智能风扇控温系统设计论文
为确保系统的稳定 性和准确性,需要 进行一系列的测试
和优化工作
02
这包括但不限于:在不同温度和湿 度条件下测试系统的性能、优化算 法以提高响应速度、调整电机控制
策略以实现更平滑的调速等
6
结论
结论
1
基于C51单片机的智能风扇 控温系统设计,具有成本 低、稳定性高、易于实现
系统总体设计
显示模块
用于显示当前温 度、设定温度等 关键信息,增强 用户交互体验。 常用的显示模块 有LCD1602等
风扇电机
根据单片机的指 令调整风扇的转 速,实现温度的 调节
3
硬件设计
硬件设计
在硬件设计方面,主要考 虑各模块的连接方式和电
源配置
C51单片机应通过适当的接 口(如I2C、SPI等)与各模
-
1 引言 3 硬件设计 5 系统测试与优化 7 系统总体设计6
2 系统总体设计 4 软件设计 6 结论 8 总结
1
引言
引言
01
随着科技的进步,智能化已经成为 家电产品的发展趋势
其中,智能风扇作为一种常见的家
02
用电器,其控温系统的智能化设计
尤为重要
基于C51单片机的智能风扇控温系统,
03
以其低成本、高稳定性和易于实现
块进行通信
同时,为保证系统的稳定 性,应合理配置电源和接
地
4
软件设计
软件设计
01
02
软件设计部分主要包括温度检测、按键处 理、显示控制和电机控制等模块
其中,温度检测模块负责读取温度传感器 的数据,并进行必要的处理;按键处理模 块则根据用户的操作更新设定温度值;显 示控制模块负责在LCD屏幕上显示相关信息; 电机控制模块则根据当前温度与设定温度
智能风扇控制系统——毕业设计
引言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。
以往电风扇大部分采用机械方式进行手动控制,功能少,噪音大,各档位的风速变化大。
然而当今产品更加趋向于自动化、智能化、环保化、人性化,于是产生了微机控制的智能电风扇.该技术实现了家电产品的更新换代,提高产品的附加值,使产品更具有人性化。
本设计主要是结合实际情况,考虑的实际需要。
为了实现遥控控制电风扇,本设计采用了人们最为常用的近距离通信方式——红外遥控。
我们使用单片机PWM实现对直流电机的控制,通过改变占空比实现其无级调速,同样采用PWM 控制步进电机达到控制转动角度(送风范围)。
当然我们利用了STC89C52的定时功能通过软件设计实现对风扇的8小时内定时开关。
1.硬件电路设计本部分从硬件电路组成框图出发,设计出来出单元电路。
1.1硬件电路框图根据设计任务,提出如图1.1所示的硬件电路组成框图。
图1.1 总体硬件电路组成框图硬件设计核心为三大部分:红外编码发射模块;红外接收解码模块;单片机控制模块,其各单元模块的方案论证和选择分析如下。
1.2 红外编码发射电路本设计要求的是5m以上的无线遥控,且遥控的功能不是单一的,因而本设计可以采用红外线遥控达到近距离控制的目的,通过按键输入,最终经由红外发射管产生红外控制信号,采用集成芯片实现多功能。
1.2.1 方案设计与论证方案一:市场上品牌智能风扇多半采用的遥控器是以专用芯片为基础设计的,采用那些芯片将有很好的针对性,但兼容性有所欠缺。
方案二:采用用于红外发射系统中的专用集成芯片SC9012,有32个功能键,还提供六种双重按键功能。
本设计选择第二种方案,因为从达到要求的基础上尽量简化电路,提高设计的智能化程度,方案一的品牌风扇芯片实现遥控还需要外加编码芯片和较多的外围电路,而我们可以直接采用集成芯片SC9012,并以此芯片为基础建立红外发射模块。
基于单片机的智能电风扇设计
基于单片机的智能调速风扇控制系统专摘要随着空调的产生,电风扇面临巨大冲击。
其实,电风扇和空调相比还是有很多优点,首先耗能小,符合目前节能的观念。
其次,空调房间都是密闭的,电风扇吹风比较自然,可开门窗,空气流通好,不易感染疾病。
为了更好的研发智能风扇,本文基于STC89C52单片机设计电风扇的控制系统。
以单片机为控制中心,主要通过提取热释电红外线传感器感应到的人体红外线信息和温度传感器DS18B20得到的温度来控制电风扇的开关及档速的变化,通过单片机对室内温度进行档速划分处理后应用PWM方式控制电风扇档速,并通过液晶显示电路实时显示温度及电风扇的档速。
首先进行总体设计,然后进行硬件电路设计与软件设计,最后试制出电风扇原型机。
经过前期设计、制作和最终的测试得出,该风扇电源稳定性好,操作方便,运行可靠,功能强大,价格低廉,节约能耗,能够满足用户多元化的需求。
该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。
关键词:STC89C52单片机;电风扇;控制器;智能AbstractWith the generation of air conditioning, electric fan is facing a huge impact. In fact, compared with the electric fan and air conditioning has many advantages, the first energy consumption is small, in line with the current concept of energy conservation. Next, the air conditioning room is airtight, the electric fan hair dryer is quite natural, can open the windows and doors, air circulation is good, is not easy to infect the disease. In order to develop the intelligent fan, the control system of the electric fan is designed based on STC89C52 microcontroller. In order to control the center of the single chip microcomputer as control center, the temperature is controlled by the thermal release infrared sensor and the temperature sensor DS18B20 to control the temperature of the electric fan.Firstly, the overall design, and then the hardware circuit design and software design, and finally developed the prototype of electric fan. After the preliminary design, production and final test, the power supply of the fan is good, the operation is convenient, the operation is reliable, the function is strong, the price is low, the energy consumption can meet the diversified needs of users. The fan has a user-friendly design and low price is very suitable for ordinary users to use the family.Keywords: STC89C52 microcontroller; electric fan; controller; intelligent目录摘要 (I)Abstract...................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1 系统整体设计 (1)1.2方案论证 (1)1.2.1温度传感器的选择 (1)1.2.2控制核心的选择 (2)1.2.3温度显示器件的选择 (2)1.2.4调速方式的选择 (2)第二章系统各主要单元硬件电路 (3)2.1 温度检测电路 (3)2.1.1DS18B20的温度处理方法 (3)2.1.2温度传感器 (4)2.2 LED数码管显示电路 (5)2.2.1移位寄存器简介 (5)2.2.2共阴极八段数码管简介 (5)2.3电机调速电路 (7)2.3.1电机调速原理 (7)2.3.2电机控制模块设计 (8)2.4独立控制键电路 (8)2.5红外传感器模块 (9)第三章系统软件设计 (11)3.1 数字温度传感器模块程序设计 (11)3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2.1电机调速与控制子模块 (15)3.2.2 主要程序 (16)3.3 显示设计 (18)3.4程序设计 (18)第四章系统调试 (20)4.1 软件调试 (20)4.1.1按键显示部分的调试 (20)4.1.2传感器DS18B20温度采集部分调试 (20)4.1.3电动机调速电路部分调试 (20)4.2 硬件调试 (20)4.2.1按键显示部分的调试 (20)4.2.2传感器DS18B20温度采集部分调试 (21)4.2.3电动机调速电路部分调试 (21)4.3 系统功能 (21)4.3.1系统实现的功能 (21)4.3.2系统功能分析 (21)结束语 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论本文设计了由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52作为控制器,采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件,并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。
《2024年基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计》范文
《基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高,对于家居电器的舒适性和便捷性要求也越来越高。
其中,自动调温风扇作为现代家庭和办公场所的必备设备,其功能性和智能化程度直接影响到用户的使用体验。
本文将介绍一种基于单片机的多功能自动调温风扇系统设计,旨在提高风扇的智能化水平和用户体验。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,通过温度传感器实时监测环境温度,根据预设的温度范围自动调节风扇的转速和开关状态,实现自动调温功能。
此外,系统还具备定时开关、风速调节、定时记忆等功能,以满足用户多样化的需求。
三、硬件设计1. 单片机控制器:本系统采用单片机作为核心控制器,负责接收传感器数据、执行控制指令、输出控制信号等任务。
单片机具有高集成度、低功耗、高可靠性等特点,可满足系统的需求。
2. 温度传感器:温度传感器用于实时监测环境温度,并将数据传输给单片机。
本系统采用数字式温度传感器,具有高精度、高灵敏度等优点。
3. 电机及驱动模块:电机及驱动模块负责驱动风扇的运转。
本系统采用直流电机和PWM调速技术,通过单片机控制电机驱动模块的PWM信号,实现风扇转速的调节。
4. 其他模块:系统还包含电源模块、按键模块、显示模块等,分别负责供电、按键操作、显示信息等功能。
四、软件设计软件设计是实现系统功能的关键。
本系统的软件设计主要包括以下部分:1. 温度采集与处理:单片机通过温度传感器实时采集环境温度数据,并进行处理和计算。
2. 控制算法实现:根据预设的温度范围和用户操作,通过控制算法实现自动调温、定时开关、风速调节等功能。
3. 人机交互:通过按键模块和显示模块实现人机交互,用户可以通过按键设置温度范围、风速等参数,同时显示模块可以显示当前环境温度、风扇状态等信息。
4. 定时记忆功能实现:系统具备定时记忆功能,可以保存用户上次使用的设置参数,方便用户下次使用。
五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后,需要进行系统实现与测试。
基于单片机的智能电风扇控制设计
目录第1节引言 (3)1.1 智能电风扇控制系统概述 (3)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1 总体硬件设计 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (5)2.2.1 温度传感器模块的组成 (5)2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6)2.3 电机调速与控制模块设计 (7)2.3.1 电机调速原理 (7)2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8)2.4 温度显示与控制模块设计 (9)第3节系统软件设计 (10)3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10)3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2.1 程序设计原理 (15)3.2.2 主要程序 (16)第4节结束语 (19)参考文献 (20)第1节引言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。
尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。
鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1.1 智能电风扇控制系统概述传统电风扇是220V交流电供电,电机转速分为几个档位,通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的,亦即,每次风力改变,必然有人参与操作,这样势必带来诸多不便。
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毕业论文(设计):基于单片机的智能电风扇控制系统设计第1节引言 (3)1.1智能电风扇控制系统概述 (3)1.2本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (5)2.1总体硬件设计 (5)2.2数字温度传感器模块设计 (5)2.2.1温度传感器模块的组成 (5)2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6)2.3电机调速与控制模块设计 (7)2.3.1电机调速原理...................................................72.3.2电机控制模块硬件设计...........................................82.4温度显示与控制模块设计.............................................9第3节系统软件设计 (10)3.1数字温度传感器模块程序设计 (10)3.2电机调速与控制模块程序流程 (15)3.2.1程序设计原理 (15)3.2.2主要程序 (16)第4节结束语.............................................................19 参考文献.................................................................基于单片机的智能电风扇控制系统第1节引言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一一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。
尽管电风扇有其市场优势,但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的,最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小,对于夜间温差大的地区,人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题:当凌晨降温的时候电风扇依然在工作,可是人们因为熟睡而无法察觉,既浪费电资源又容易引起感冒,传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭,但定时范围有限,且无法对温度变化灵活处理。
鉴于以上方面的考虑,我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1.1智能电风扇控制系统概述传统电风扇是220V交流电供电,电机转速分为几个档位,通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的,亦即,每次风力改变,必然有人参与操作,这样势必带来诸多不便。
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。
1.2设计任务和主要内容本设计以MCS51单片机为核心,通过温度传感器对环境温度进行数据采集,从而建立一个控制系统,使电风扇随温度的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,当高于此温度时电风扇又将重新启动。
本设计主要内容如下:①风速设为从高到低5个档位,可由用户通过键盘手动设定。
②当温度每降低2笆则电风扇风速自动下降一个档位。
③当温度每升高2C则电风扇风速自动上升一个档位。
④用户可设定电风扇最低工作温度,当低于该温度时,电风扇自动停转。
第2节系统主要硬件电路设计2.1总体硬件设计系统总体设计框图如图2-1所示图2-1系统原理框图对于单片机中央处理系统的方案设计,根据要求,我们可以选用具有4KB片内E2PR0M的AT89C51单片机作为中央处理器。
作为整个控制系统的核心,AT89C51内部已包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件,其硬件能符合整个控制系统的要求,不需要外接其他存储器芯片和定时器件,方便地构成一个最小系统。
整个系统结构紧凑,抗干扰能力强,性价比高。
是比较合适的方案2.2数字温度传感器模块设计温度传感器可以选用LM324A的运算放大器,将其设计成比例控制调节器,输出电压与热敏电阻的阻值成正比,但这种方案需要多次检测后方可使采样精确,过于烦琐。
所以我采用更为优秀的DS18B20数字温度传感器,它可以直接将模拟温度信号转化为数字信号,降低了电路的复杂程度,提高了电路的运行质量。
2. 2. 1温度传感器模块组成本模块以DS18B20作为温度传感器.AT89C51作为处理器,配以温度显示作为温度控制输出单元。
整个系统力求结构简单,功能完善。
电路图如图2-2所示。
系统工作原理如下:DS18B20进行现场温度测量.将测量数据送入AT89C51的P3.7 口,经过单片机处理后显示温度值,并与设定温度值的上下限值比较,若高于设定上限值或低于设定下限值则控制电机转速进行调整o图2-2 DS18B20温度计原理图2. 2. 2 DS18B20的温度处理方法DS18B20直接将测量温度值转化为数字量提交给单片机,工作时必须严格遵守单总线器件的工作时序。
制)温度值/C数字输出(二进数字输出(十六进制)表2-1部分温DS18B20输出的数字量对照2.3电机调速与控制模块设计电机调速是整个控制系统中的一个重要的方面。
通过控制双向可控硅的导通 角,使输出端电压发生改变,从而使施加在电风扇的输入电压发生改变,以调节风 扇的转速,实现各档位风速的无级调速。
可控硅的导通条件如下:+85 °C 0000+25. 625 °C 0001+10. 125 °C 0010 +0. 5 °C 0008H 0°C 0000H 0000 0101 01010550H0000 0001 1001 0191H0000 0000 1010 00A2H0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000-0. 5 °C FFF8H -10. 125 °C 1110-25. 625 °C 1111-55 °C 0000mi mi mi FF5EHmi FF6FHmiFC90H mi1000mi ono mi ono1100 10011)阳-阴极间加正向电压;2)控制极-阴极间加正向触发电压;3)阳极电流L大于可控硅的最小维持电流I”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/mino且线速度可由下列公式求得V=^£>HX103式中,V为扇叶最大圆周上的线速度(m/min), D为扇中的最大顶端扫出圆的直径(mm) ; n为电风扇的最高转速(r/min)。
代入数据求得心< 1555r/min,取〃$ =1250 r/min,又因为:调速比=•普低饕x 100% < 70%最高转速取nl=875 r/min.则可得出五个档位的转速值:n5 =1250r/min七=1150r/min=1063r/minn2 =980r/min=875r/min又由于负载上电压的有效值,兀一a sin 2av 71 2.7t其中,U1为输入交流电压的有效值,a为控制角。
解得:% =0°t=0ms% =23. 5°t=l.70ms% =46. 5°t=2<58msa,=61.5°t=3.43ms% =76.5°t=4.30ms以上计算出的是控制角和触发时间,当检测到过零点时,按照所求得的触发时间延时发脉冲.便可实现预期转速。
2. 3.2电机控制模块硬件设计电路中采用了过零双向可控硅型光耦M0C3041,集光电隔离、过零检测、过零触 发等功能于一身,避免了输入输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷,简化了输 出通道隔离2驱动电路的结构。
所设计的可控硅触发电路原理图见图2-3。
其中RL 即为电机负载,其工作原理是:单片机响应用户的参数设置,在1/ 0 口输出一个高 电平,经反向器反向后,送出一个低电平,使光电耦合器导通,同时触发双向可控 硅,使工作电路导通工作。
给定时间内,负载得到的功率为:P =顼 N式中:P 为负载得到的功率,kW; n 为给定时间内可控硅导通的正弦波个数;N 为 给定时间内交流正弦波的总个数;U 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电 压有效值,V;I 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电流有效值,A 。
由式(1) 可知,当U , I , N 为定值时,只要改变n 值的大小即可控制功率的输出,从而达到调 节电机转速的目的。
图2-3电机控制原理图2.4温度显示与控制模块设计通过HD7279A 控制芯片组建一个单片机键盘输入与显示模块,其中包括一个2*8 的键盘矩阵。
和8段动态扫描数码管显示。
与单片机通过接插件连接,可以用于系 统的控制和输出,其原理图如图2-4所示。
U2.19.图2-4 HD7279A键盘和显示器控制模块电路原理图第三节系统软件设计3.1数字温度传感器模块程序设计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。
图3-1数字温度传感器模块程序流程图如图3-1所示,主机控制DS18B20完成温度转换工作必须经过三个步骤:初始化、ROM操作指令、存储器操作指令。
单片机所用的系统频率为12MHzo根据DS18B20 初始化时序、读时序和写时序分别可编写4个子程序:初始化子程序、写子程序、读子程序、显示子程序。
DS18B20芯片功能命令表如下:表2 DS18B20功能命令表命令功能描述命令代码CONVERT 开始温度转换44H READ SCRATCHPAD 读温度寄存器(共9字节)BEH READ ROM 读DS18B20 序列号33H WRITE SCRATCHPAD 将警报温度值写如暂存器第2、3字节4EH MATCH ROM 匹配ROM 55H SEARCH ROM 搜索ROM FOH ALARM SEARCH 警报搜索ECH SKIP ROM 跳过读序列号的操作CCH READ POWER SUPPLY 读电源供电方式:0为寄生电源,1为外电源B4H主要程序如下:LCALL RST_DS18B20 LCALL GET_TEMPER MOV A, 20HMOV C, 08HRRC AMOV C, 09HRRC AMOV C, 10HRRC AMOV C, 11HRRC AMOV 20H,ALCALL DISPLAY AJMPMAINRST_DS18B20:SETB P3. 7NOPCLR P3. 7MOV Rl, #3RST1:MOV RO, #110 DJNZ RO, $DJNZ Rl, RST1NOPNOPMOV RO, #25HRST2:JNB P3. 7, RST3DJNZ RO, RST2LJMP RST4RST3: SETB FLAGLJMP RST5RST4:CLR FLAGLJMP RST7RST5:M0V RO, #115RST6:DJNZ RO, $RST7: SETB P3. 7RETWR.DS18B20: ;写数据子程序MOV R2, #8CLR CWR1: CLR P3. 7MOV R3, #6DJNZ R3, $RRC AMOV R3, #25DJNZ R3, $SETB P3. 7NOPDJNZ R2, WR1SETB P3. 7RETRD_DS18B20:;读数据子程序MOV R4, #2MOV Rl, #20HREAD1:MOV R2, #8CLR CSETB P3. 7NOPNOPCLR P3. 7NOPNOPNOPSETB P3. 7READ3:DJNZ R3, READ3MOV C, P3. 7MOV R3, #23READ4:DJNZ R3, READ4RRC ADJNZ R2, READ2MOV @R1,AINC R1DJNZ R4, READ1RET3.2电机调速与控制模块程序流程3. 2.1程序设计原理采用双向可控硅过零触发方式,由单片机控制双向可控硅的通断,通过改变每个控制周期内可控硅导通和关断交流完整全波信号的个数来调节负载功率,进而达到调速的目的。