温控电风扇

编号：

课程设计说明书

（基础工程设计）

题目：温控电风扇

院（系）：信息与通信学院

专业：电子科学与技术

学生姓名：***

学号： **********

指导教师：**

2015年12 月27 日

摘要

基于检测技术和单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。系统原理简单，工作稳定，成本低，具有一定的节能效果。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风页不转动，同时显示外界的温度。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：STC89C51RC；温度传感器；直流电机；小风扇

目录

第一章绪论 (3)

1.1 传统电风扇简介 (3)

1.2 温控电风扇简介 (3)

1.3 温控电风扇设计目的 (3)

第二章温控电风扇结构和原理 (4)

2.1温控电风扇结构 (4)

2.2主要元件的工作原理简介 (5)

第三章温控电风扇控制系统 (7)

3.1 温控电风扇的控制电路 (7)

3.2温控电风扇的硬件电路 (11)

第四章软件设计 (15)

4.1主程序设计 (15)

4.2 温度测量程序设计 (16)

4.3显示程序设计 (16)

4.4 温度设定程序设计 (18)

第五章结束语 (24)

参考文献 (24)

致谢 (24)

第一章绪论

传统的风扇是只高，中，低三个风速挡，并且是人工开关，还不知室温是多少，该用哪个挡。而这个设计是一新技术，在电子行业，单片机上早已经广泛的应用。而这个是单片机电路板和溫度探测相結合，将其应用于家用电风扇的转速精确控制上，能够有良好的表现。

1.1传统电风扇简介

众所周知，传统的电风扇的开启和关闭要人为的去开，关，好一点的会有个遥控器，可还是要人去操作，这对现代忙碌的人群来说是很麻烦的。而我过的电网电压为220伏，50赫兹，在由于供电频率不能改变，传统的电风扇的电机转速基本上变化不大，依靠它的“开，高速，中速，低速，停”电机来调整室内温度，其电机的一开一停，一高一低之间容易造成室内温度忽冷忽热，并消耗较多电能，还容易烧毁电机。

1.2 温控电风扇简介

它是采用多挡全自动变频器，使得对电风扇各挡风量的调节更加细化，使得电风

扇的控制更具人性化，同时它也具有全自动、控制简单、智能化、制作容易。使用温度传感器、热释电红外传感器、专用控制集成电路和单片机，实现当室温达到设定开启风扇的温度并且人出现在热释电传感器可测范围时，电风扇自动开启，并且可以根据室温变换频率，人离开后自动关闭；当室温低于这一温度时，即使人在热释电传感器可测范围内，电风扇也处于关闭状态。电路遥感距离为10m，角度为85℃，温度设定为24℃。

1.3温控电风扇设计目的

在如今，人们烦琐的事情越来越多，回到家更想一动不动好好休息一下，消除自己一天的工作疲劳，传统风扇还要去开启，调速，固定它的转动方向，同样的风速吹的人会痛，这让人们觉得很麻烦也很无奈。而温控电风扇就解决了这些问题。只要人一进入它的探测范围，它就会自己启动，吹出变换方向适合室内温度的风来，免除人为的手工操作。中国有13亿人，使用空调的只占总人口的三四成，还有多数人使用电风扇，由

此可见它的市场是巨大的，人们已经普遍把它使用在了生活中。

温控电风扇是把自动开与关和通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，从而达到改变风速的目的。它是把微处理器，存储器(RAN和RON)，输入/输出接口以及定时器/计数器等集成在一起的集成电路芯片。它与集成电路相结合，组成一个设定，

感温，控制和输出与一身的模块。利用单片机89C51和一些电路对室温进行探测，从而对电风扇进行开和关的一系列控制。

第二章温控电风扇结构和原理

2.1温控电风扇结构

温控电风扇有内部结构和外部结构组成。

内部结构有集成电路板和风扇电机组成，外部结构就是机壳。整个部分电路板是重种之中，它上面连接了有单片机，温度传感器，热释电红外传感器，PWM脉宽调治电路，延时开关电路, 按键式电磁开关，自动变频器，电压---频率转换电路，LED显示器，A/D转换电路、可控硅触发控制电路、振荡、电源电路组成。温控电风扇的结构框图如图2.1，流程图如2.2

图2.1

图2.2

2.2主要元件工作原理简介

步进电机原理简介

步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。

步进电机的控制方式

如果通过单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制电机的转动，从而实现数字角度的转换。转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，而转动方向则与脉冲的顺序有关。以三相步进电机为例，电流脉冲的施加共有三种方式。

热释电传感器原理