智能风扇设计(经典实用)
40页1、2013年春季开放性实验题目名称: 智能风扇调速器设计 院系名称: 电气工程学院 专业班级: 电气F1102 学生姓名: 陈文根 学 号: 2 指导教师: 马利 成绩:评语:指导老师签名:日 期: 目录 目录1 系统概述4 1.1 AT89C51单片机简介41. 2 本设计任务和主要内容42 方案论证42.1 系统总体设计52.2传感器部分52.3主控制部分62.4调速方式的选择62.5温度控制模块设计62.6显示电路的设计73 硬件设计73.1 系统的原理方框图73.2 元器件选型83.3 硬件主电路114 软件设计144.1 软件设计思想及主流程144.2 流程框图及关键代码155 系统调试295.1 硬件测试295.2 软件测试305.3 整体测试31 设计心得32 参考文献331 系统概述1.1 AT89C51单片机简介传统电风扇多采用机械方式进行控制,功能少,噪音大,各档的风速变化大。随着科技的发展和人们生活水平的提高,家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化,使得由微机控制的智能电风扇得以出现。AT89C51单片机提供以下标准功能:4K字节Flash闪速存储器,12
2、8字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时、计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C51单片机可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时、计数器,串行通行口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。1. 2 本设计任务和主要内容本文以AT89C51单片机为核心,通过数字温度传感器对外界环境温度进行数据采集,从而建立一个控制系统,使电风扇随温度的变化而自动调节档位,实现“温度高、风力大、温度低、风力弱”的性能。另外,通过红外发射和接收装置及按键实现各种功能的启动与关闭,并且可对各种功能实现遥控,用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度,当温度低于所设置温度时,电风扇将自动关闭,当高于此温度时电风扇又将重新启动。本设计主要内容如下:(1)风速设为从低到高共5个档位,可由用户通过键盘和遥控手动设定。(2)每当温度降低2,则电风扇风速自动下降一个档位。(3)每当温度升高2,则电风扇风速自动上升一个档位。(
3、4)用户可以设定电风扇最低工作温度,当低于该温度时,电风扇自动停转。二、方案论证传统电风扇供电采用的是220V交流电,电机转速分为几个档位,通过人工手动调整电机转速达到改变风速的目的,亦即,每改变一次风力,必然有人参与操作,这样就会带来诸多不便。本文介绍了一种基于AT89C51单片机的智能电风扇调速器的设计,该设计巧妙利用红外线遥控技术、单片机控制技术、无级调速技术和温度传感技术,把智能控制技术应用于家用电器的控制中,将电风扇的电机转速作为被控制量,由单片机分析采集到的数字温度信号,再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风速的效果。2.1 系统总体设计数字温度传感器键盘功能输入遥控功能输入AT89C51电机调速输出显示控制输出图1 系统总体结构框图经过详细分析和实现难度对比有以下基本理论依据:2.2传感器部分方案一:采用热敏电阻采用热敏电阻,可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1摄氏度的信号是不适用的。而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D
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