单片机电风扇模拟控制系统设计
19页1、*学院课 程 设 计 课程名称: 智能仪器 题目: 电风扇模拟控制系统设计 专业班次: 姓 名: 学 号: 指导教师: 学 期: 2011-2012学年 第一学期 日 期: 2011.12 目 录引言第一章 电风扇控制系统原理11.1 系统总体设计主要内容11.2 主要内容11.3 控制装置的原理11.4 设计方案特点1第二章 系统主要硬件设计22.1 AT89C51单片机简介22.2 系统硬件设计电路图32.3 单片机复位电路、显示模块和时钟电路32.3.1 复位电路32.3.2 时钟电路32.3.3 显示模块4第三章 系统软件设计53.1 PWM控制方法53.2 占空比53.3 电风扇控制设计主程序流程图63.4 电机控制模块与定时器T1中断流程图7第四章 调试与仿真84.1 软件仿真84.2 仿真运行8第五章 结论9参考文献10附 录11引 言许多边缘、交叉学科的发展促进了现代科学技术的进步,尤其是对机电一体化、自动控制、计算机技术以及光电通信技术等科学领域的意义更是非同一般。本文设计的智能电风扇正是以上交叉学科的有机结合体。它的独特之处在于巧妙的采用了红外遥控技术、单片机控制技
2、术,把智能控制技术用于家用电器的控制中,通过主控单片机AT89C51对电风扇实施智能控制。本次设计用到了微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术,新技术的成群崛起,将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的电子产品。作为一种老式家电,电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。由于大部分家庭消费水平的限制,电风扇作为一个成熟的家电行业的一员,尤其在中小城市,以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额。面临庞大的市场需要的同时,也要提高电风扇的市场竞争力。使之在技术含量上有所提高,应使风扇不仅功能多样,操作简便,而且更加安全可靠。为此,在现有市场多功能电风扇的基础上,我们提出了一种新型的智能电风扇。该风扇功能更多,添加了很多人性化的设计,如安全保护,倾倒保护,智能照明等,使电风扇更加人性化。可实现:多级调速功能,即提供更多的风力级别和风型,提高用户的舒适度;定时工作功能,即该定时功能可以让用户自己定制风扇工作时间的长短,以提供更人性化的服务。第一章 电风扇控制系统原理1.1 系统总体设计主要内容键盘功能输入AT89C51控制电机输出显示图2.1 电风扇系统总体设计1.
3、2 主要内容本设计以AT89C51单片机为核心,从而建立一个控制系统,本设计内容:实现弱风、中风、强风(1、2、3、4档)然后显示数字1,2,3,4。2.2 控制装置的原理 传统电风扇供电采用是200V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,每改变一次风力,必然有人参与操作,这样就会带来诸多的不便。本设计介绍了一种AT89C51单片机的智能电风扇调速器的设计,该设计巧妙利用了单片机控制技术、调速技术,把智能控制技术应用于家用电器的控制中,将电风扇变成智能化。初始加电时,电风扇不加电,一位数码显示器显示0,只有按下按钮电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。在进行风速调节过程中,系统采用一位数码管显示,显示直观、准确。1.3 设计方案特点 初始加电时,电风扇不加电,一位数码显示器显示0,只有按下按钮电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。在进行风速调节过程中,系统采用一位数码管显示,显示直观、准确。 第二章 系统主要硬件设计 2.1 AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含
4、4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器,32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,片内时钟振荡器。 此外,AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如图2.1所
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