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。

1.3 控制装置的原理
传统电风扇供电采用是200V交流电，电机转速分为几个档位，通过人工手动调整电机转速达到改变风速的目的，每改变一次风力，必然有人参与操作，这样就会带来诸多的不便。

本设计介绍了一种AT89C51单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计巧妙利用了单片机控制技术、调速技术，把智能控制技术应用于家用电器的控制中，将电风扇变成智能化。

初始加电时，电风扇不加电，一位数码显示器显示0，只有按下按钮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。

在进行风速调节过程中，系统采用一位数码管显示，显示直观、准确。

1.4 设计方案特点
初始加电时，电风扇不加电，一位数码显示器显示0，只有按下按钮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。

在进行风速调节过程中，系统采用一位数码管显示，显示直观、准确。

第二章系统硬件设计
2.1 系统硬件设计电路图
电风扇设计系统以AT89C51单片机为核心，由时钟电路，复位电路，显示电路，键盘，电机组成，如图2.2所示。

芯片的RST管脚接复位电路；P1^1管脚接键盘，相当于风扇的档位开关；P2^0-P2^7管脚接数码管，用于显示档位；P3^2管脚接两个NPN型三极管用与信号的放大，之后与电机连接。

图2 电风扇设计总电路图
图3 电风扇仿真运行电路图
第三章系统软件设计
3.1 电风扇控制设计主程序流程图
图4 主程序流程图3.2定时器T1中断流程图
3.3电风扇控制系统程序#include <reg51.h>
图5 定时器T1中断图
sbit Key=P1^1;
sbit motor= P3^2;
unsigned char code tab[5]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99}; //数码管编码
unsigned char code set[4]={0,3,6,9}; //PWM占空比90%，60%，30% unsigned char code zy[9]={2,4,6,8,9,8,6,4,2}; //自然风unsigned char tt=0; //档位
unsigned char jj=0;
void delay( unsigned int ms){
unsigned int i;
while(ms--)
for(i=0;i<125;i++);}
void main( void)
{ bit kk=0; //按键
motor = 0;
TMOD = 0x01; //定时器T0，工作方式1
TH0 = -1000/256;
TL0 = -1000%256; //定时1ms
ET0 = 1;
EA = 1;
TR0 = 1;
while(1)
{ P2 = tab[tt] ;
Key =1;
if( Key == 0)
{ delay(10);
Key =1;
if(Key == 0 && kk ==0)
{ tt++;
if(tt>4) tt=0;
P2 = tab[tt] ;
kk =1;
}
}
Key = 1;
if( Key == 1) kk= 0;
}
}
void IT( void ) interrupt 1
{ static unsigned char i = 0;
TH0 = -1000/256;
TL0 = -1000%256; //定时1ms
if(tt<4)
{if( i < set[tt] ) motor =1;
else motor = 0;
i++;
if(i>=10) i=0;}
else if(tt=4)
{ static unsigned char j = 1;
if(j<zy[jj]) motor=1;
else motor=1;
j++;
if (j>=30)
{ j=0;
jj++;}
if(jj>9)
jj=0; }
}
第四章结论
通过本次设计，使我学到了许多书本上无法学到的知识，也使我深刻体会到单片机技术应用领域的广泛。

不仅让我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生更大的兴趣。

在本次设计过程中，我学会了在网络上查找有关设计的个硬件的资源。

本系统是以单片机AT89C51芯片为核心部件，实现了电风扇系统控制功能，在软件上是花费时间最多的，我们上网找资料，上图书馆，尽可能的了解有关于电风扇的知识。

通过这次设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。

使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。

在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。

全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。

不但加深我对在课程上所学到的单片机理论知识的认识和理解，重新让自己认识到了这门学科的在应用方面的广阔前景，并且通过知识与应用于实践的结合更加丰富了自己的知识。

扩展了知识面，不但掌握了本专业的相关知识，而且对其他专业的知识也有所了解，而且较系统的掌握单片机应用系统的开发过程，因而自身的综合素质有了全面的提高。

经过这次一个较完整的产品设计和制作过程，对于认识到自己在知识方面存在的不足，明确今后的学习方向是非常有益的，为将来的的就业提前打了下坚实的基础。

的初期阶段，难度很大，没有头绪。

通过求助老师，理清思路。

同时，在图书馆里、网上查阅资料，攻克设计中的道道难题。

在克服困难的过程中，我学到了许多，特别是在课堂上学不到的东西。

总的感受有以下几方面：
1、通过本次设计，我不但对单片机有了更深的了解，对一个课题如何画流程图，编程序等有了一定的认识。

2、进一步加强了我的动手能力和运用专业知识的奴隶，从学习到如何去思考和解决问题，以及如何灵活地改变方法实现设计方案。

3、让我了解到单片机技术对当今人们生活的重要性。

同时这次设计的经历也使我受益匪浅，让我知道做任何事情都应脚踏实地，刻苦努力地去做，只有这样，才能做好。

参考文献
[1] 余锡存，曹国华．单片机原理及接口技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2000：174-178．
[2] 邹振春．MCS-51系列单片机原理及接口技术[M]．北京：机械工业出版社，2006：186-187，191．
[3] 饶庆和，任德齐．MCS-51系列单片机实用技术[M]．北京：电子工业出版社，2003：23-36，73-75．
[4] 张凯．MCS-51单片机综合系统及其设计开发[M]．北京：科学出版社，1996．
[5] 朱宇光．单片机应用新技术教程[M]．北京：电子工业出版社，2000．
[6] 楼然苗，李光飞．51系列单片机设计实例[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2003．。