家用风扇控制器的设计与实现-风扇红外遥控器的设计

风扇红外遥控器的设计

、实验内容与要求

设计并制作一个家用风扇控制器。

1．用六个发光二极管，指示风速强、中、弱，类型为睡眠、自然和正常。

2．处于主菜单状态时，有下列选项：

(1) 直接默认状态运行，默认状态为：风速-“弱”，类型-“正常”。

(2) 进入风速子菜单界面，修改风速。

(3) 进入类型子菜单界面，修改风的类型。08电气3 班

4. 风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。

5. 类型的不同选08电气3 班择，分别为：

(1) 正常电扇连续运转；

(2) 自然电扇模拟自然风，即转4s,停8s;

(3) 睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转8s,停转8s;

6. 按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。

、实验目的

1•实现对步进电机的控制来模拟风扇控制器。

2 •掌握微机硬件和软件的综合设计方法。

3．能控制风扇三个风速档位、风扇的启动和停止及旋转风向和固定风向几个基本功能

3、总体设计08电气3 班

1.8253定时/计数器通道0定时控制步进速度，通道2和3定时电机的转停时间，8255 的PA0 控制步进电机的转停。

2. 8255的C 口输出控制脉冲，经74452电路驱动电路。B 口输出控制LED显示风扇当前的状态。

4、实验报告要求

1 .设计目的和内容

2.总体设计08电气3班

3•硬件设计：原理图（接线图）及简要说明

4•软件设计框图及程序清单

5 •设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）

家用风扇控制器的设计与实现

五、硬件设计

由于本设计主要是用步进电机的控制来模拟家用08电气3班风

扇控制器，所以电路是在步进电机控制系统的电路作了一些修改。除利用了PC机本身资源

夕卜（如中断资源），还利用了平台上的8253计数/定时器、8255并行接口单元，LED指示灯电路等，再加上电机的驱动电路，便构成以风扇08电气3班电机控

制电路。硬件原理图如图 1 :

图1硬件原理图

六、软件设计

本设计通过软件编程使8253通道0输出定时信号申请中断，CPU发出命令由8255的下

C 口输出脉宽信号来控制步进电机的走步。8253的定时时间决08电气3班

定了电机转动的快慢。电机的转动和停止则是通过8255的PA0端子输出高低电平来继续或

暂停8253通道0的计数从而控制中断申请来实现的。用8253的通道1和2 一起来定时控制电机转动和停止时间的长短。

1设计思路

控制系统分四个功能模块，分别是风速设置、类型设置、默认状态运行、退出系统，

在前四个功能块中都设置了ESC键来取消或暂停执行当前操作。程序中同时提供三个操作界

面，一个主菜单和两个子菜单界面，进行可视控制。

（1 ）风速设置

风速即为电机转速设置，风速分为强、中、弱三种，对应不同的电机转速。根据赋给

计数器的计数初值，我们可以计算出步进电机各相脉宽信号的频率和电机转速，也可以反过

来根据对电机转速要求，计算并调整计算初值。08电气3班这里采用的是8253的0号计数器和方波产生方式，输入时钟为f=46875hz，设计数初

值为n,要求转速为0.25转/秒，对四相步进电机而言即为5步/秒，则有：

f / n = 5

n=f/5=46875/5=9375

反过来，当计数器初值确定时，决定了电机的转08电气3班速，如计数初值为625时，有电机转速为1步每秒（本设计中的慢风速）；当计数初值为125 时，电机转速为375步每秒（本设计中的快快速）。具体设置初值及风速见表1。

（2）风的类型设置

风的类型有：正常、自然、睡眠三种。

风的类型的不同选择，用FLAG0来记录状态：

a）正常电扇连续运转。FLAG0=2

b）自然电扇模拟自然风，即转4s，停8s。FLAG0=0

c）睡眠电扇慢转，产生轻柔的微风，运转8s，停转8s。FLAG0=1

电机的运转是通过让8255的A0 口输出高电平到8253的GATE0使其0号计数器继续工作，并开放中断进入循环等待中断状态。A0 口为低电平使8253的0号计数器暂停计数，则

无法产生中断信号，电机停止转动。

电扇的运转和停转的时间是由8253的通道1和通道2两个计数器一起来定时的。通道

1的输入时钟为f=46875hz，设计数初值为46875，则会产生1s的定时。通道1的OUT1作为通道2的输入脉冲，输入的计数初值为N则定时的时间为N秒。我们需要的是定时4s 和8s，定时中断到修改8255的A0 口08电气3班的输出的电平和下

次计数的初值就可以实现风的不同类型。风的类型为正常时，不用启用计数器2产生中断，

让计数器0 —直运行。睡眠时，通道2的计数初值一直为8,不用修改。如果是自然就得修改了。（3）中断子程序1

在由8253定时器通道0产生的中断子程序1中，将值为11001100B的NUM内存单元循环左移或右移一位，通过8255的下C 口输出低四位，控制步进电机的相序变化，从而使电机连续转动。（4）中断子程序 2 08电气3班

8253定时器通道2产生的中断子程序2中，修改输入到8255的A0 口的电平值，控制电机的转停，令NUM仁0, 08电气3班每次求反，输出到8255的A

口。根据当前选择的风的类型FLAG0以及当前所处的状态，修改通道2的计数初值。

（5）菜单界面设置

利用DOS下的BIOS功能调用，设计出彩色的形08电气3班象而又易于操作的界面，详细设计特点请参考课本上相关介绍。

使用类型10H中断，可以实现对屏幕的完整的控制。常用的彩色文本功能的参数设置见表2。

2 •程序流程图

（1）主程序流程图如图2