智能温控调速电风扇论文.doc

存档编号_________学士学位论文智能温控调速电风扇系 别届 别专 业学 号姓 名指导教师完成日期目录容摘要1关键词1Abstract 1Key words11 引言21.1 电风扇的工作原理21.2 电风扇的开展历史21.3 本课题的目的32 系统总体设计42.1 本设计的任务42.2 系统的整体设计构造框图43系统硬件模块的设计53.1电源模块的设计53.2单片机系统模块的设计53.3液晶模块的设计83.4温度采集模块的设计93.5电风扇调速电路的设计113.6独立键盘模块的设计133.7 系统硬件总体电路134系统软件的设计144.1系统软件设计总体流程145系统制作调试155.1 硬件调试155.2系统软件程序的编译与仿真175.3程序下载196完毕语19参考文献20致211系统硬件总体电路原理图242智能温控调速电风扇的总程序清单24. z-容摘要：电风扇是给人们带来凉爽夏天的家用电器，智能温控调速风扇即可自动根据室环境温度改变风扇转速。

一般电风扇只有几档的人为调速，夏夜温度下降后人们容易因熟睡而受凉，当温度升高时，它又不能根据温度的变化改变转速该电风扇控制系统采用单片机STC12C5A60S2作为控制系统的核心；使用温度传感器DS18B20进展室温度采集；利用双向可控硅的特性；通过控制双向可控硅的导通角实现三档的调速，并可实现模拟自然风，使风速更符合人的感受，更具人性化；通过软件和少量硬件实现控制输出及温度显示关键词：单片机；温度控制；双向可控硅；风扇Abstract:The electric fan is to bring cool summer home appliances, intelligent temperature control fan can automatically according to the indoor environment temperature changing fan speed. General electric fan only a few files for speed, the summer temperature decrease people vulnerable to sleeping and cold, when the temperature rises, it cannot change according to temperature change speed. The electric fan control system using stc12c5a60s2 as the central processing unit as the core of the control system;The use of temp- erature sensor DS18B20 indoor temperature acquisition; The use of two-way SCR characteristics; by controlling the bidirectional thyristor conduction angle adjust- able speed, and can realize the simulation of natural wind, the wind speed is more consistent with human feelings, more humane; through software and hardware implementation of a control output and temperature display.Key words:single-chip microputer; temperature sensor; temperature- control; fan;1 引言1.1 电风扇的工作原理通电线圈在磁场中受力而转动。

能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可防止的有一局部电能要转化为能电风扇工作时〔假设房间与外界没有热传递〕室的温度不仅没有降低，反而会升高让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可防止的产生热量向外放热，故温度会升高但人们为什么会感觉到凉爽呢.因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合"蒸发需要吸收大量的热量〞，故人们会感觉到凉爽 当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方即扇叶对其下方的空气有向下的力，根据"物体间力的作用是相互的〞可知：空气对扇叶同时也有向上的力，明确这一点以后，再对电风扇进展受力分析，电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即：竖直向下的重力；竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力由此可知：此时竖杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候减小因此，我们完全没有必要担忧电风扇转动起来以后会因为承受的力增大而掉下来[1]1.2电风扇的开展历史电风扇机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的构造中受到启发，创造了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。

这种风扇转动扇叶带来的**凉风使人感到凉爽，但得爬上梯子去上发条，很麻烦 　　1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦创造的机械风扇精致多了，使用也方便一些1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这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，最早创造了商品化的电风扇第二年，该厂开场批量生产，当时的电扇，是只有两片扇叶的台式电风扇1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，而成为以后销售的主流中国的第一台电风扇生产自1916年，创造者济川在路横浜桥开办生产变压器的工厂，以"中华民族更生〞之意，取名为华生电器制造厂，至1925年华生电扇正式投产，很快成为著名品牌 再此之后电风扇的品种开场日益丰富台扇、地扇、吊扇、壁扇，根本不同场合的需求，电风扇不仅从外型到控制方式都有了不少改变从最开场的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作扇页材质也从最开场的金属材质换成塑料材质。

最初的电风扇在控制方面相当呆板，因此不久之后，一种只需要设置好工作时间，就会根据设置、按时开、按时关的定时风扇并且风行一时定时风扇的操作方式也从旋钮、按键到之后的触摸式操作[2]1.3 本课题的目的随着科技的进步，经济的不断开展和人民生活水平的提高，家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着安康、平安、自动化、智能化、人性化节能等方向开展过去的电器不断的显露出其缺乏之处电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题现在电风扇的现状：大局部只有手动调速，功能单一，存在隐患或缺乏比方说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损坏电器再比方说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉之所以会产生这些隐患，其根本原因是缺乏对环境的检测本课题的目的就是设计一种智能温控调速电风扇，使电风扇系统朝着自动化、智能化，尤其是节能的方向开展它可以检测室温度，并根据温度自动改变电风扇的电机转数，实现不同风速的自动转换，按预设温度自启动，低温停顿的功能该设计实现了家电产品的更新换代，提高了产品的附加值从而迎合人们对安康、平安、节能减排和绿色环保的新需求。

2系统总体设计2.1 本设计的任务要求：1、智能风扇有自动和手动两种模式功能，可设置选择； 2、当风扇设置于手动模式，有"高〞、"中〞、"低〞三档，且具有模拟自然风功能；3、当风扇设置于自动模式时，当环境温度高于风扇设定的自动开机温度时，风扇自动开启运转；当环境温度低于风扇设定的自动开机温度时，风扇不启动或者停顿运转；4、自动开机温度可设置；单片机模块温度显示模块电源模块温度检测模功能按键双向可控硅控制模块风扇2.2 系统的整体设计构造框图图1 系统的整体设计构造框图电风扇控制电路系统主要包括：输入、控制、输出三大局部7个功能模块STC12C5A60S2主控电路模块，+5V稳压电源模块，温度检测模块，功能按键，温度显示模块，可控硅模块，风扇各模块间的关系如下图控制电路的设计采用STC12C5A60S2单片机作为主要控制芯片，使用温度传感器DS18B20 进展温度采集，把采集到的室温度送到单片机，通过单片机进展判断，根据判断的结果控制相应引脚输出高电平或低电平，从而控制可控硅电路，到达控制电风扇转动或停顿的目的；双向可控硅用来实现对电风扇的自动控制；lcd1602用于显示当前的温度，电风扇运行的档位和工作模式。

3 系统硬件模块的设计3.1电源模块的设计直流稳压电源作为直流能源的提供者，在电路中起关键作用，因此对电源的要求比拟高，尤其表达在电源纹波系数和输出电流能力的要求如果电源没有到达设计的要求，将直接影响系统的正常工作和使用寿命一般的三端稳压集成块稳压效果较好，纹波系数小，单个稳压集成块可以到达1.5A的大电流输出5v直流稳压电源工作流程:220V交流电经变压器降压、通过桥式整流器KBP307整流，470μF电解电容和0.1μF瓷片电容输入滤波、经三端稳压器L7805稳压，通过10μF电解电容和0.1μF的瓷片电容输出滤波其原理图如图2所示图2 直流+5稳压电源原理图3.2 单片机系统模块的设计STC12C5A60S2单片机的简介 STC12C5A60S2系列单片机是STC生产的单时钟机器周期的单片机，是高速、低功耗、超抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12 倍部集成MA*80专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S，25万次/秒)，针对电机控制，强干扰场合STC12C5A60S2的主要特性：(1)增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051；(2)工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压:5.5V - 3.5V；(3)工作频率围:0～35MHz，相当于普通8051的0～420MHz(4)用户应用程序空间60K字节；片上集成1280字节RAM；(5)I/O口36/40/44，复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口) ，可设置成四种模式:准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏。

每个I/O口驱动能均可到达20mA，但整个芯片最大不要超过120mA；(6)ISP(在系统可编程)/ IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口(P3.0/P3.)直接下载用户程序，数秒即可完成一片；(7)有EEPROM功能；(8)看门狗；(9)部集成MA*810专用复位电路(外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地)；(10) 时钟源:外部高精度晶体/时钟，部R/C振荡器(温漂为±5%到±10%以) 用户在下载用户程序时，可选择是使用部R/C振荡器还是外部晶体/时钟，。