电风扇模拟控制系统
电风扇模拟控制系统设计.doc
单片机原理与应用课
程设计
院（系）：工业中心
班级：106001
姓名：王永安100203120
路体力 100201114
指导老师：王党利
时间：2013.07.07
目录
一、设计题目 (4)
二、总体方案设计及分析 (4)
三、硬件原理图设计 (4)
四、软件流程图及程序设计 (6)
五、设计总结和心得体会 (13)
摘要
本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。
基于AT89C51芯片实现了用四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”。
设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。
设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。
最终完成了设计任务。
关键词：AT89C51 keilC软件 Proteus软件。
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。
电风扇的模拟控制系统设计的设计
电风扇的模拟控制系统设计的设计一、引言电风扇作为一种常见的家用电器，通过旋转叶片来制造空气流动，从而起到降低室温、促进空气流通等作用。
本文将介绍一种电风扇的模拟控制系统设计，通过控制电机的转速来实现风速的调节。
二、系统需求分析1.风速调节：电风扇需要能够通过调节转速来实现不同的风速档位，满足用户的不同需求。
2.能耗控制：控制系统需要尽量降低电风扇的能耗，减少电费支出。
3.安全可靠：系统应具备过载保护、过热保护等功能，以确保使用过程中的安全性和可靠性。
4.操作简便：用户能够方便地通过开关等操作元件来控制电风扇的开关、风速等功能。
三、系统设计1.传感器部分为了实现风速调节和过热保护等功能，需要通过传感器来获取相关信息。
常见的传感器包括温度传感器、转速传感器等。
温度传感器用于检测电机是否过热，转速传感器用于检测电机的转速。
2.控制器部分控制器是整个系统的核心。
它根据传感器获取的信息，控制电机的转速，从而实现风速的调节。
具体来说，控制器可以根据温度传感器的数据来判断是否需要开启过热保护功能；根据转速传感器的数据来判断电机的转速，并根据用户的操作要求调节电机的转速。
3.驱动器部分驱动器负责将控制器产生的控制信号转化为电机的实际动作。
电风扇通常采用直流无刷电机，因此需要采用电机驱动器来控制电机的转速。
4.电源部分电源部分主要为整个系统提供电能。
电风扇通常使用交流电源，因此需要设计适配器来将交流电转化为直流电供给电机和控制器。
5.操作部分用户通过开关等操作元件来控制电风扇的开关、风速等功能。
可以设计一个简单的控制面板来集成这些操作元件。
四、系统工作流程1.系统上电初始化，显示风速调节档位。
2.用户通过开关控制电风扇的开关，控制器接收到开关信号后判断是开启还是关闭电风扇。
3.控制器根据传感器采集到的温度信息判断电机是否过热。
4.控制器根据传感器采集到的转速信息以及用户设置的风速档位来调节电机的转速。
5.控制器将转速控制信号发送给电机驱动器，由驱动器控制电机的转速。
电风扇模拟控制系统设计
目录第1章总体设计方案.................................................................. 错误!未定义书签。
1.1设计原理 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2设计思路 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.3实验环境 ................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章详细设计方案...................................................................... 错误!未定义书签。
2.1主程序设计............................................................................ 错误!未定义书签。
2.2功能模块的设计与实现........................................................ 错误!未定义书签。
第3章结果测试及分析.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1结果测试................................................................................ 错误!未定义书签。
数字电风扇模拟控制系统设计
泉州师范学院毕业论文（设计）题目数字电风扇模拟控制系统设计物信学院电子信息科学与技术专业07 级电信班学生姓名卢晗辉学号070303003指导教师袁放成职称教授完成日期2011年4月教务处制数字电风扇模拟控制系统设计物信学院电子信息科学与技术专业070303003 卢晗辉指导老师袁放成教授【摘要】该数字电风扇模拟控制系统以单片机STC89C52为主控制核心控制风扇功能，通过单片机控制L298N 芯片驱动风扇实现三个档位的转速，温度传感器DS18B20实现温度的采集，并且具有定时功能，液晶LCD1602实现了显示风扇的工作状态、温度、动态倒计时显示剩余的定时时间。
文章主要介绍了该数字电风扇模拟控制系统的硬件电路设计和软件设计。
【关键词】数字电风扇模拟系统；单片机STC89C52；风扇功能；LCD显示；目录引言........................................................ 错误!未定义书签。
1. 设计指标要求............................................. 错误!未定义书签。
2．系统设计................................................. 错误!未定义书签。
2.1直流电机风扇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.2双全桥功率放大芯片L298N (5)2.2.1双全桥功率放大芯片L298N介绍 (5)2.2.2双全桥功率放大芯片L298N工作原理 (5)2.2.3光电耦合器TLP521芯片介绍...................... 错误!未定义书签。
2.3数字温度计DS18B20 (7)2.4单片机STC89C52主控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.5LCD显示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.6键盘模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．122.７直流稳压电源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．123. 软件程序设计 (13)3.1软件设计流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．133.2占空比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．134. 硬件电路的焊接与调试 (15)4.1 焊接注意的实现 (15)4.2 硬件电路的调试 (15)5. 软件的调试及问题分析 (15)6设计总结与感受．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 7致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 参考文献： (17)附录PCB图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19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。
电风扇模拟控制系统设计
摘要本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。
基于AT89C51芯片实现了用四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”。
设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。
设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。
最终完成了设计任务。
关键词：AT89C51 keilC软件 Proteus软件目录1 PROTEUS和KEIL的使用 (1)1.1 Proteus的使用 (1)1.1.1软件打开 (1)1.1.2工作界面 (2)1.2 Keil C51 的使用 (2)1.2.1软件的打开 (2)1.2.2工作界面 (3)1.2.3 电风扇实例程序设计 (4)2电风扇硬件控制系统 (8)2.1设计方案特点 (8)2.2关于AT89C51单片机的介绍 (9)2.2.1主要特性： (9)2.2.2管脚说明： (10)2.2.3．振荡器特性： (11)2.3仿真与调试 (11)3软件设计部分 (12)3.1复位电路 (12)3.2时钟电路 (13)3.3显示电路设计 (13)3.4框图流程 (14)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 Proteus和Keil的使用Proteus7.0是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，非常不错，可以仿真51系列，AVR,PIC等常用的MCU及其外围电路（如RAM,ROM,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件，键盘，部分IIC器件），虽然有那么多优点和长处，但还是与实际情况有不少的差别。
如果条件允许，还可以实实在在地学习和体会，仿真毕竟还是仿真，不能代替实际操作，实际许多问题是在仿真中碰不到的，当然我们可以仿真达到学习目的。
电风扇模拟控制系统设计
电风扇模拟控制系统设计一、引言电风扇作为日常生活中常见的电器之一，广泛应用于家庭、办公和工业场所。
电风扇的控制系统是为了实现对风速、运行时间和摇头等功能的控制，提高用户的使用便利性和舒适度。
本文将介绍电风扇模拟控制系统的设计。
二、系统设计1.硬件设计（1）电机驱动：电风扇的核心部件是电机，控制系统需要对电机进行驱动。
采用直流电机驱动器，通过PWM（脉宽调制）信号控制电机的转速。
可以根据用户的需求设置不同的PWM占空比，实现不同风速档位的调节。
（2）温度传感器：电风扇的控制系统需要实时监测环境温度，以便进行温度控制。
采用温度传感器来检测环境温度，当温度超过设定的阈值时，自动开启电风扇并控制风速。
（3）遥控器：为了方便用户对电风扇的控制，设计一个遥控器。
通过无线通信协议与电风扇的控制系统进行通信，实现遥控开关、风速调节和摇头控制等功能。
2.软件设计（1）PWM控制：控制系统通过PWM信号控制电机的转速。
根据用户设置的风速档位，计算相应的PWM占空比，并将PWM信号发送给电机驱动器，控制电机的转速和风速。
（2）温度控制：通过温度传感器实时监测环境温度，当温度超过设定的阈值时，控制系统自动开启电风扇，并根据设定的温度范围调节风速，以保持室内温度的稳定。
（3）遥控功能：设计一个可以与电风扇控制系统进行无线通信的遥控器。
通过遥控器，用户可以远程控制电风扇的开关、风速调节和摇头控制等功能，提高用户的使用便利性。
三、系统特点1.支持多档风速调节：用户可以根据需要，调节电风扇的风速，以满足不同的舒适需求。
2.自动温度控制：通过温度传感器监测环境温度，自动调节电风扇的风速，以保持室内温度的稳定。
3.远程控制功能：通过遥控器与电风扇的控制系统进行无线通信，用户可以随时随地对电风扇进行控制。
4.节能环保：通过智能控制电风扇的运行时间和风速，减少能源消耗，达到节能环保的目的。
5.使用方便：系统设计简单，用户通过遥控器即可实现对电风扇的控制，操作简单便捷。
电风扇模拟控制系统模板
单片机技术课程设计题目风扇模拟控制系统院系轨道交通学院专业铁道信号年级 2013级学生姓名张三李四王五学号指导教师罗世民需求书题目十一：电风扇模拟控制系统设计★★1.用4个LED显示电风扇的工作状态（1,2,3,4四档风力），显示风类：“自然风”、“常风”和“睡眠风”。
（20分）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“摇头”键用于控制电机摇头。
（20分）3.设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；（20分）4*.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，蜂鸣器报警，电机冷却后电机又恢复转动。
5*. 用LCD作为用户界面显示风扇运行模式等信息。
6@.其他功能（创新部分 10分）电风扇模拟控制系统设计通信工程专业学生张三李四王五指导教师简磊【摘要】本设计以直流电机控制为基础，基于传感器技术，以单片机控制技术为核心，实现电风扇的智能控制，同时设计采用轻触开关即可具有电风扇的调档功能。
使用集成电路LM298N完成电风扇的驱动设计，通过单片机STC89C52的定时器0以及定时器1产生不同占空比的PWM波形控制电风扇电机驱动芯片从而改变电风扇电机的输入电流，最终实现电风扇电机转速调节功能，使得设计更加人性化，更加环保节能。
【关键词】调速功能单片机测温智能控制目录任务书 (1)摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)引言 (Ⅲ)一、方案设计 (Ⅳ)二、硬件电路 (Ⅳ)2.1电路系统框图 (Ⅳ)2.2 STC89C52RC最小系统 (Ⅴ)2.3 按键模块 (Ⅴ)2.4 LED指示灯模块 (Ⅵ)2.5电机温度实时测量模块 (Ⅵ)2.6电机驱动模块 (Ⅵ)2.7 LCD显示模块 (Ⅶ)三、软件程序 (Ⅷ)3.1主函数程序流程图 (Ⅷ)3.2按键模块接口程序 (Ⅸ)3.3 LED指示灯接口程序 (Ⅸ)3.4 电机测温接口程序 (Ⅸ)3.5 电机驱动接口程序 (Ⅸ)3.6 LCD显示驱动程序 (Ⅸ)四、调试结果 (Ⅹ)五、小结 (Ⅺ)附录一总电路仿真 (ⅩⅢ)附录二程序清单 (ⅩⅣ)附录三元件清单 (ⅩⅤ)引言单片机原理应用广泛根据单片机原理及应用课程的要求，主要进行两个方面的设计，即单片机最小系统和存储器扩展设计、接口技术应用设计。
电风扇的模拟控制系统设计的设计
电风扇的模拟控制系统设计的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN单片机课程设计报告书课题名电风扇模拟控制系统设计称：姓名：学号：院系：专业：指导教师：时间：设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的........................................................................ 错误!未定义书签。
二、设计思路........................................................................ 错误!未定义书签。
三、设计过程........................................................................ 错误!未定义书签。
、系统方案论证 ....................................................................... 错误!未定义书签。
、系统硬件设计电路图............................................................. 错误!未定义书签。
系统软件设计......................................................................... 错误!未定义书签。
四、系统调试与结果............................................................ 错误!未定义书签。
五、主要元器件与设备........................................................ 错误!未定义书签。
六、课程设计体会与建议.................................................... 错误!未定义书签。
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
电风扇模拟控制系统
《电气与电子线路CAD》课程设计（学年论文）说明书课题名称：电风扇模拟控制系统学生学号：专业班级：电气自动化学生姓名：学生成绩：指导教师：课题工作时间：填写说明：1. 一、二、三项由指导教师在课程设计（学年论文）开始前填写并交由学生保管；2. 第四项由学生在完成课程设计后填写，并将此表与课程设计说明书一同装订成册交给指导教师；3. 成绩评定由指导教师按评定标准评分。
4. 此表格填写好后与正文一同装订成册。
课程设计评审标准（指导教师用）摘要电风扇是我们日常生活应用非常广泛的家用电器，具有使用方便，价格优惠等特点。
虽然目前空调已非常普及，但电风扇易于控制且风力柔和，仍是大部分人的纳凉首选。
本次采用AD软件以单片机为核心来设计pcb，AD的特点是速度快、性能高，能够极大的减轻工程技术人员的劳动强度。
随着大规模集成电路的发展，人工设计已经远远不能满足人们的需求，计算机辅助设计已经势在必行。
经过本次课程设计应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。
通过实习学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
关键词：单片机；Altium Designer；pcb；电路板目录1方案论证 (1)1.1系统功能要求 (1)1.2方案论证 (1)1.3电气电子线路CAD设计步骤 (2)2项目元件库 (3)2.1自建元件库 (3)2.2元器件封装概述 (4)II2.3利用向导自建元件封装库 (4)3原理图设计 (5)3.1原理图设计操作流程 (5)4 PCB图设计 (8)4.1设计步骤和操作 (8)4.2元件布局要求 (8)4.3 PCB布线原则 (9)5 结论 (10)参考文献 (11)附录1系统原理图 (12)1方案论证1.1系统功能要求利用单片机设计完成一款设计电风扇模拟控制系统，本次实验是基于MCS-51单片机AT89C51。
风扇模拟控制系统设计完整版
目录绪论 (1)第一章电风扇控制系统原理 (1)1.1 系统总体设计主要内容 (1)1.2 主要内容 (2)1.3 控制装置的原理 (2)1.4 设计方案特点 (2)第二章系统主要硬件设计 (2)2.1 系统硬件设计电路图 (2)第三章系统软件设计 (3)3.1 电风扇控制设计主程序流程图 (3)3.2 电机控制模块与定时器T1中断流程图 (4)3.3 电风扇控制系统程序 (5)第四章结论 (7)参考文献 (8)绪论电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。
1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。
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。
本课程设计的目的：1、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；2、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；3、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。
第一章电风扇控制系统原理1.1 系统总体设计主要内容图1 电风扇1.2 主要内容本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，本设计内容：实现弱风、中风、强风（1、2、3、4档）然后显示数字1，2，3，4。
电风扇的模拟控制系统的设计
单片机课程设计报告书课题名称：电风扇模拟控制系统设计姓名：学号：院系：专业：指导教师：时间：课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表一、设计任务及要求：1、设计任务：设计一个电风扇模拟控制系统。
2、要求：1、用四位数码管实时显示电风扇的工作状态。
2、设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置。
3、设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。
4、设计过热检测与保护电路。
指导教师签名：年月日二、指导教师评语：指导教师签名：年月日三、成绩评定：指导教师签名：年月日四、系部意见：系部盖章：年月日课程设计报告书目录设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)3.1、系统方案论证 (1)3.2、系统硬件设计电路图 (2)3.3 系统软件设计 (8)四、系统调试与结果 (9)五、主要元器件与设备 (9)六、课程设计体会与建议 (9)6.1、设计体会 (10)6.2、设计建议 (10)七、参考文献 (11)一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解电风扇的组成及工作原理。
5、熟悉电风扇那的设计与制作。
二、设计思路1、设计系统硬件电路。
2、设计系统复位电路和时钟电路。
3、设计单片机电源电路。
4、系统软件的设计。
三、设计过程3.1、系统方案论证本设计采用AT89C51单片机为核心控制器件，系统框图如图2所示图1电风扇模拟控制系统框图其工作原理为：1. 初始加电时，电风扇不加电，四位数码显示器不显示，只有按下“自然风”、“常风”和“睡眠风”任一按键，电风扇开始工作。
同时，定时器只要不进行新的时间设置，电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。
2. 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分钟至990秒之间任意设置。
3. 在进行时间参数设置和整个定时过程中，系统采用四位数码管显示，最高位显示风类，后三位显示定时时间，做“百位、十位、个位”的倒计时显示，同时用数码管上小数点的同步闪亮作为秒显示，显示直观、准确。
电风扇的模控制系统的设计
单片机课程设计报告书课题名称：电风扇模拟控制系统设计姓名：学号：院系：专业：指导教师：时间：设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)3.1、系统方案论证 (1)3.2、系统硬件设计电路图 (2)3.3 系统软件设计 (9)四、系统调试与结果 (10)五、主要元器件与设备 (10)六、课程设计体会与建议 (10)6.1、设计体会 (11)6.2、设计建议 (11)七、参考文献 (12)一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解电风扇的组成及工作原理。
5、熟悉电风扇那的设计与制作。
二、设计思路1、设计系统硬件电路。
2、设计系统复位电路和时钟电路。
3、设计单片机电源电路。
4、系统软件的设计。
三、设计过程3.1、系统方案论证本设计采用AT89C51单片机为核心控制器件，系统框图如图2所示图1电风扇模拟控制系统框图其工作原理为：1. 初始加电时，电风扇不加电，四位数码显示器不显示，只有按下“自然风”、“常风”和“睡眠风”任一按键，电风扇开始工作。
同时，定时器只要不进行新的时间设置，电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。
2. 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分钟至990秒之间任意设置。
3. 在进行时间参数设置和整个定时过程中，系统采用四位数码管显示，最高位显示风类，后三位显示定时时间，做“百位、十位、个位”的倒计时显示，同时用数码管上小数点的同步闪亮作为秒显示，显示直观、准确。
4. 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。
5. 过热检测与保护电路不用传感器，用信号源产生的正弦信号代替传感器“感应”出的信号，若信号幅度大于10mV，则电机停止转动。
6. 按下“摇头”键，“摇头”电机先正转30ms，再反转30ms，如此往复。
模拟电风扇控制系统设计
2.用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”
运定时”键，定时时间增加2分钟，工作过程如下： 计 要 求
4. 按下“摇头” 键，“摇头”电机先正转 30ms，再反转 30ms，如次往复。
6.过热检测与保护电路不用传感器，用信号源产生的正弦波信号代替传感器“感应”
出的信号，若信号幅度大于 10mV，则电机停止转动。
设 1. 模拟电风扇系统原理示意图； 计 文 2. 模拟电风扇硬件电路原理图（用 CAD 软件画出）； 档 3. 模拟电风扇程序流程图； 要 求 4. 模拟电风扇源程序。
模拟电风扇评分细则
评分项目与 分值
系统原理示 意图（8 分） 硬件电路原
判分要求 系统原理示意图绘制每错一处扣 2 分，扣完为止 1.硬件电路设计每错一处扣 2 分，扣完为止；
理图（16 分） 2.电路图绘制每错一处扣 1 分，扣完为止；
3.电路图绘制必须用硬件平台资源组合而成，元件序号也必须与资源部分
介绍的一致，每错一处扣 1 分，扣完为止。
程序流程图 程序流程图绘制每错一处扣 2 分，扣完为止。
（8 分）
源程序 源程序设计不满足设计任务和要求扣 2～28 分。
（28 分）
功
1.风类工作不满足设计要求扣 2～14 分。
能
实
2.定时不满足设计要求扣 2～12 分。
现
3.摇头电路工作不满足设计要求扣 2～7 分。
（40 分） 4.过热检测与保护电路不满足设计要求扣 2～7 分。
设 示剩余的定时时间，无定时显示“000”。
计 2.设计 “自然风”、 “常风”和“睡眠风” 三个风类键用于设置风类；
电风扇模拟控制系统
《电风扇模拟控制系统》课程名称 《单片机原理及应用》学生姓名 王士波学 号 5011212416所属学院 信息工程学院班 级 计算机16-4授课教师 孟洪兵塔里木大学教务处制摘 要2014-2015学年第一学期本次课程设计通过使用Keil uVision3软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统。
该电风扇模拟控制系统通过单片机AT89C51芯片对电机的控制，通过一位数码管显示风扇的档位，实现风扇弱风、中风、强风的改变。
文章主要介绍了该电风扇模拟控制系统的硬件电路设计和软件设计。
关键词：Keil uVision3软件 Proteus软件 AT89C51芯片目录绪论 (1)1、电风扇控制系统原理 (2)1.1 控制装置的原理 (2)1.2 设计方案特点 (2)2、系统硬件设计 (2)2.1 系统总体设计主要内容 (2)2.2 系统的工作原理 (3)2.3 系统硬件设计电路图 (3)2.4 显示模块 (4)3、系统软件设计 (5)3.1 PWM控制方法 (5)3.2 占空比 (5)3.3 电风扇控制设计主程序流程图 (6)3.4 电机控制模块与定时器T1中断流程图 (8)4、调试与仿真 (9)4.1 软件仿真 (9)4.2 仿真运行 (9)5、实物图 (9)结论 (11)参考文献 (14)附录 (15)绪论许多边缘、交叉学科的发展促进了现代科学技术的进步，尤其是对机电一体化、自动控制、计算机技术以及光电通信技术等科学领域的意义更是非同一般。
本文设计的智能电风扇正是以上交叉学科的有机结合体。
它的独特之处在于巧妙的采用了红外遥控技术、单片机控制技术，把智能控制技术用于家用电器的控制中,通过主控单片机对电风扇实施智能控制。
本次设计用到了微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术，新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的电子产品。
作为一种老式家电，电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。
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。
智能电风扇控制系统的设计
智能电风扇控制系统的设计整个系统由以下几个主要模块组成：电风扇控制模块、传感器模块、用户交互模块、通信模块和智能算法模块。
电风扇控制模块是整个系统的核心，负责控制电风扇的运转状态和速度等参数。
该模块通过接收传感器模块采集的环境信息，根据智能算法模块的处理结果，实现自动调节电风扇风速、风向等功能。
传感器模块负责采集环境信息，如温度、湿度等数据。
通过与电风扇控制模块的通信，将采集的数据传输给电风扇控制模块，以便做出相应的调节。
用户交互模块为用户提供与电风扇交互的接口，一般包括按键、遥控器或手机APP等形式。
用户可以通过该模块对电风扇的运行状态、风速等进行设定和控制。
通信模块用于实现电风扇与其他设备的通信，如与智能家居系统对接、与手机APP通信等。
该模块可以采用蓝牙、WIFI等通信方式，以便实现远程控制、云端存储等功能。
智能算法模块是系统的核心部分，负责对传感器模块采集到的数据进行处理和分析，从而实现电风扇的智能调节。
例如，通过温度传感器采集到的数据，智能算法可以根据预设的温度范围和用户设定的温度值，自动控制电风扇的风速调节，使室内温度保持在舒适的范围。
在智能电风扇控制系统的设计中，通信协议也是一个重要的因素。
通信协议需要确保电风扇与其他设备之间的数据传输安全可靠。
常用的通信协议包括蓝牙协议、WIFI协议等，在系统设计中需要根据实际需求选择合适的通信协议。
此外，算法优化也是设计智能电风扇控制系统时需要考虑的重要方面。
通过优化算法，可以提高系统的响应速度和准确性，从而提高对环境变化的敏感度和智能调节能力。
总结起来，智能电风扇控制系统的设计主要包括系统整体架构、功能模块设计、通信协议和算法优化等方面。
通过合理设计和优化，可以提供更加智能化、便捷和舒适的电风扇使用体验。
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2.3AT89C51单片机主要功能部件
•与MCS-51兼容
•4K字节可编程FLASH存储器
•寿命：1000写/擦循环
•数据保留时间：10年
•全静态工作：0Hz-24MHz
•三级程序存储器锁定
•128×8位内部RAM
•32可编程I/O线
•两个16位定时器/计数器
•5个中断源
•可编程串行通道
•低功耗的闲置和掉电模式
•过热保护
•短路保护
•输出晶体管SOA保护
功能框图如图9所示。
图9
3.1.4集成块74LS245功能
74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。
74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。
当89C51单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。
当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由B向A传输；（接收）
DIR=“1”，信号由A向B传输；（发送）当/CE为高电平时，A、B均为高阻态。由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245的三态控制端/1G和/2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,/E端接地，保证数据现畅通。89C51的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得/RD且/PSEN有效时，74LS245输入（P0.i←Di），其它时间处于输出（P0.i→Di）。
图7
3.1.3稳压芯片7805
稳压芯片7805系列为3端正稳压电路,TO-220封装，能提供多种固定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保 护电路。带散热片时，输出电流可达1A。虽然是固定稳压电 路，但使用外接元件，可获得不同的电压和电流。外形图及引脚排列如图8所示。
图8
它的主要特点：
•输出电流可达1A输出电压有：5V
1.1
电风扇模拟控制系统设计
1.2
1. 用4个LED显示电风扇的工作状态（1,2,3,4四档风力），显示风类：“自然风”、 “常风”和“睡眠风”；
2.设计“自然风”、“常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类；
3.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；
4.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，蜂鸣
3.2系统软件设计
3.2.1 占空比技术
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。
福建电力职业技术学院
课
课程名称：智能仪器
题目：电风扇模拟控制系统设计
专业班次：09（三）电气2
姓名：张敬涛
学号：200902123236（32号）
指导教师：张继伟
学期：2010-2011学年第二学期
日期：2011.5.30-2011.6.10
2.1.3系统的工作原理.......................................................................................................................
•片内振荡器和时钟电路
2.4系统设计框图
本设计采用AT89C51单片机为核心控制器件，系统框图如图2所示
图2
第三章 系统硬件
3.1系统硬件设计电路图
该系统已AT89C51单片机为核心，由电源电路，时钟电路，复位电路，显示电路，键盘，电机组成。图3是系统硬件电路图。
图3
3.1.1系统复位电路和时钟电路
器报警，电机冷却后电机又恢复转动。
第二章
2.1设计方案器不显示，只有按下“自然风”、 “常风”和“睡眠风”任一按键，电风扇开始工作。同时，定时器只要不进行新的时间设置，电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。
2.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分钟至990秒之间任意设置。
3.1.5集成块74LS06功能
74LS06器件包含6路反相缓冲器/驱动器，带有高压集电极开路输出，可连接高电平电路的接口（如MOS），可驱动高强度电流负载，当然也可以充当反相缓冲器用于驱动TTL输入。74LS06的额定输出电压为30 V，74LS06的最大吸取电流为40mA。
74LS06兼容大多数TTL电路。74LS06的输入是二极管钳位式，可以把传输产生的不良影响降到最低，大大简化了电路的设计。74LS06典型功耗为175mW，平均传输延迟时间为8ns。
3.2.4系统程序清单...........................................................................................
引言
电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
5.过热检测与保护电路不用传感器，用信号源产生的正弦信号代替传感器“感应”出的信号，若信号幅度大于10mV，则电机停止转动。
6.按下“摇头”键，“摇头”电机先正转30ms，再反转30ms，如此往复。
2.2关于系统AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmableand Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图1所示
3.1.1LED显示模块设计....................................................................................................................
3.1.2电机的“定时”和“摇头”键模块设计.....................................................................
复位电路：
首先形成单片机最小系统，在89C51单片机芯片XTAL1、XTAL2加入时钟电路，RST加入复位电路，EA加入高电平。
89C51的复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路分为上电复位和手动复位，我们采用的是上电+手动复位，正常工作时按下S1键，9脚变成高电平，单片机复位，按键松开，通过电容放电，9脚回到低电平。采用的是12MHZ晶振，所以C=10uf,R1=8.2K,R2=200Ω。如图4
如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。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。
3.1.6LED显示电路
根据设计要求并综合各方面因素，可以采用AT89C51单片机作为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，驱动信号用单片机的定时器完成，显示电路如下图10所示。
图10
3.1.7 直流电机原理
直流电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，它能使绕组在气隙磁场中旋转感生出交流电动势，并依靠换向装置，将此交流电变为直流电。其产生交流电的物理根源在于，电机中存在磁场和与之有相对运动的电路，即气隙磁场和绕组。旋转绕组和静止气隙磁场相互作用的关系可通过电磁感应定律和电磁力定律来分析。
图5
3.1.2AT89C51单片机电源电路
电路主要分为：变压、整流、滤波、稳压四个部分。电流进入电路，通过一个220V变9V的电源变压器把220V的交流电压变为9V的交流电压，然后通过整流器把9V交流，功率为15W左右。变压器次级线圈输出的9V交流电压经过全桥QD2进行全波整流，C19滤波，7805稳压后，输出稳定的+5V直流工作电压。如图7
3.在进行时间参数设置和整个定时过程中，系统采用四位数码管显示，最高位显示风类，后三位显示定时时间，做“百位、十位、个位”的倒计时显示，同时用数码管上小数点的同步闪亮作为秒显示，显示直观、准确。
4.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。
六高压输出反相缓冲器/驱动器（OC，30V）
简要说明:7406为集电极开路输出的六组反相驱动器，其主要电特性的典型值如下：tPLH tphl PD 10ns 15ns 155mW
引出端符号：1A－6A输入端1Y－6Y输出端
极限值：电源电压7V，输入电压5.5V，输出截止态电压30V
工作环境温度74060~70℃存储温度-65~150℃如下图
本课程设计的目的：
1、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；
2、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；