温控风扇开题报告

毕业设计开题报告

题目 __ _温控风扇 _

学生姓名___ ____ _ 专业班级___ __ _ 学号_____ _____________ _ 指导教师_____ ____________ _

2012年 2 月25 日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。

毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

一 .课题的来源及意义

伴随着科技发展的不断提高，家用电器功能越来越强多，越来越丰富，正在朝着多功能、节能、安全等方向发展，即现在的家用电器逐渐趋于智能化，通过其它物理条件来自动控制，将监测、反馈等其他技术与传统电器结合起来具有着重要的意义。

过去许多电器拘泥于技术，功能简单，缺少智能化，比如日常生活之中最为常见的电风扇，其大部分是手动调速，加定时器，功能比较简单，很显然这样的电风扇存在不足：比如说夏天前半夜温度高电风扇调的风速较高，助人入眠，但到了后半夜气温会下降，人进入深度睡眠后再长时间吹电扇容易着凉。或者温度上升，燥热难耐，仍需要手动调节风扇，比较麻烦。考虑到如果电风扇也能随时监测温度，当监测到温度下降时可以降低风速或关闭风扇，这样的风扇感觉更加合理。

目前传统的电风扇已不能满足消费者的需求，电风扇行业需要加以创新，融入新的的功能技术。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的，先比下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新心的技术功能，来满足不同的人群需求。

二.国内外研究现状

目前电风扇的发展趋势是节能、功能多样化，在外观和功能上追求个性化，像电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能这些本属于空调的功能，也被众多的电风扇所使用，甚至还有增加照明、驱蚊等更多实用的功能。温控风扇的研究使用很早就开始了，工业控制中最为普遍，笔记本中也使用的是温控小风扇。目前的温控风扇研究最多的以单片机或基于FPGA/CPLD为控制核心，由于其运行速度快、性能稳定、数字化程度高、精度高、适应性强等特点，对电器的自动控制具有重要的意义和价值，除此外还添加了一些其他的技术功能，使得电风扇更加人性化，对电风扇行业的发展大有裨益。

⏹测量温度的范围：-55℃～+125℃（-67℉～+257℉）

⏹从-10℃～+85℃的测量的精度是±0.5℃

⏹温度传感器分别率由用户从9-12 位中选择

⏹在750ms 内把温度转换为12 位数字字（最大值）

⏹用户可定义，非易失性温度告警设置

⏹告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）

⏹可采用8 引脚SO（150mil）、8 引脚μ SOP 和3 引脚TO-92 封装

图2 DS18B20内部框图

测温原理：如图2所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温。度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。

器件：键盘输入模块采用由2个独立按键组成,用于设置风扇参考温度t0以及t0 时的参考转速V0。按键工作原理是当没有键被按下时，所有的数据输入线都为高电平，当有任意一个键被按下时与之相连的数据输入线将变为低电平。通过相应指令，可以判断是否有键按下。2个按键的功能是分别增加、减少参考温度值，同时与系统的风扇转速相关，T0增加1°c，相应的V0增加50r/min。

5.驱动电路模块

功能：控制系统处理后输出的数字信号，传递给该模块，其根据数字信号的相关信息来控制直流风扇的转速。

脉冲宽度调制PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行调制的一种非常有效的技术，其主要是根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

调速原理：直流风扇PWM调速关键是调整占空比来调节平均电压从而达到调节转速的目的，如图4 PWM电路图，可控开关S以固定的周期重复地接通和断开，当开关S接通时直流供电电源U通过开关S施加到直流电机两端，电机在电源作用下转动，同时电机电枢电感储存能量，当开关S断开时，供电电源停止向电动机提供能量，但此时电枢电感所储存的能量将通过续流二极管VD使电机电枢电流继续维持，电枢电流仍然产生电磁转矩使得电机继续旋转。开关S重复动作时在电机电枢两端就形成了一系列的电压脉冲波形。

电枢电压平均值Uav的理论计算式为: Uav=U(t0/T)= αU

其中α为占空比，即导通时间与脉冲周期之比。平均电压由占空比及电源电压决定，改变占空比能够相应地改变平均电压，从而实现了直流电动机的调压调速。

图4 PWM驱动风扇电路图5 电压和电流波形