课程设计智能电风扇的设计

xxxxxx大学

课程设计报告

课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：智能电风扇的设计

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目录

第1章总体设计方案 (1)

1.1 设计原理 (1)

1.2 设计思路 (1)

1.3 实验环境 (2)

第2章详细设计方案 (3)

2.1 实验箱连线图 (3)

2.2 主程序设计 (4)

2.3 功能模块的设计与实现 (5)

第3章结果测试及分析 (9)

3.1 结果测试 (9)

3.2 结果分析 (9)

参考文献 (10)

附录1（源程序） (11)

附录2（电路原理图） (20)

附录3（元器件清单） (21)

第1章总体设计方案

1.1 设计原理

根据电风扇的原理，利用南京伟福公司的LAB6000通用微控制器仿真实验系统，模拟电风扇工作。按照课设任务书的要求，电风扇工作在四种状态：手动调速状态、自动调速状态、定时状态、停止状态。手动状态时可以手动调节速度；自动状态时通过温度高低自动调节速度，如果出现手动现象则变为手动状态；定时状态时可以调节定时时间，并设定是否启动定时，之后可以手动退出，也可以在不操作6秒后自动退出进入手动状态；停止状态时可以被唤醒并进入自动状态。

在数码管显示方面，要有定时功能，时间从小键盘输入，数码管能够实时显示时间的变化，当显示为0时，电风扇自动关闭。

1.2 设计思路

采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法，分别利用伟福实验箱上的直流电机模拟电风扇，热敏电阻模拟温度传感器，用电位器手动控制电机转速。将热敏电阻或电位器处采集到的模拟量通过ADC0809转换成数字量输入到8051进行处理，8051输出高低电平的占空比连接到PWM上来控制电机转速。小键盘输入0~99表示定时时间，数码管显示时间变化，通过开关控制几种状态之间的切换。

（1）提出方案

首先，实现停止状态电机停止转动的功能和根据温度高低控制电机转速的功能；其次，实现用电位器手动控制电机转速的功能；再次，实现定时器六秒内不操作自动退出到手动状态的功能；最后，通过小键盘输入的时间，定时电机的转动时间并显示时间的变化。

（2）方案论证

改变温度传感器的温度高低，观察电机的转速。

手动转动电位器旋钮，观察电机的转速。

进入定时状态，不操作六秒后观察能退出到手动状态。

定时状态下，通过小键盘输入定时时间，观察数码管的变化及定时时间结束是电机是否停止转动。

1.3 实验环境

·硬件环境：伟福实验箱，PC机。

·软件环境：W A VE应用软件。

第2章详细设计方案2.1 实验箱连线图

图2.1 实验箱连线图

2.2 主程序设计

主程序流程图图2.2所示：

图2.2 主程序流程图

2.3 功能模块的设计与实现

由最初的停止状态可以被唤醒到自动状态，通过热敏电阻采集的温度信息控制电机转速；开关控制进入手动状态，通过电位器控制电机转速；开关控制进入定时状态，6秒不操作退出到手动；6秒内操作，启动定时，键盘输入定时时间，数码管显示时间变化，定时结束退出到停止状态。

1）停止状态与自动状态的实现

初始化进入停止状态，唤醒进入自动状态，采集温度控制电机转速。

图2.3 停止状态与自动状态流程图

2）手动状态的设计与实现

通过开关控制进入手动状态，手动转动旋钮调节电机转速。具体流程图如下：

图2.4 手动状态流程图

3）进入定时状态

开关进入定时状态，6秒内部操作自动退出到手动状态，具体程序实现如下：

图2.5 进入定时状态流程图

4）键盘输入与定时功能的设计与实现

通过小键盘输入定时时间，数码管显示时间的变化，定时结束退出到停止状态，具体程序如下：

图2.6 键盘输入与定时功能流程图

xxxxxx大学课程设计报告第3章编程下载与硬件测试第3章结果测试及分析

3.1 结果测试

复位，执行，电机停止转动。打开开关1，使P1.7为高，进入自动状态，观察电机转速，增加热敏电阻的温度，观察到电机转速的变快。打开开关2，使P1.6为高，进入手动状态，调节电位器旋钮，观察电机转动的变化。打开开关3，进入定时状态，6秒内不操作，观察到电机转速变慢，退出到手动状态。若6秒内打开开关4，键盘输入定时时间，观察数码管显示时间变化，到减到0时，电机停止转动。

3.2 结果分析

停止状态可以被唤醒到自动状态；自动状态下，根据采集到的温度高低能改变单机的转速；自动状态可以进入到手动状态，手动下，能根据电位器旋钮的转动控制电机的转速，手动状态可以进入到定时状态，6秒内不操作自动退到手动，若6秒内操作，则根据键盘输入的时间，定时电机转动的时间，并把时间转速显示在数码管上，定时结束电机停止转动。对于上述的运行结果和操作过程，达到了课程设计任务书中的要求。

xxxxxx大学课程设计报告参考文献

参考文献

[1]王爱英.计算机组成与设计[M].北京：教育出版社,2003

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[4]张毅刚，刘杰.MCS-51单片机原理及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版,2008

[5]高峰.单片机微型计算机原理与接口技术[M].科学出版社,2007

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