基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)

基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)的功能是，使電風(fēng)扇分為可切換的手動(dòng)檔和自動(dòng)檔，手動(dòng)檔下分為低速、中速、高速三檔，自動(dòng)檔下可自主設(shè)置溫度值，通過(guò)溫度傳感器采集并顯示周圍環(huán)境溫度及設(shè)置溫度，并依據(jù)設(shè)定好的溫度自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的智能化。主要采用直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)以AT89C51為控制核心，由命令輸入模塊、LCD顯示模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等組成。

關(guān)鍵字：直流電機(jī)、PWM、單片機(jī)

一、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與分析

1系統(tǒng)的總體框圖

對(duì)于單片機(jī)中央處理系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)要求，我們可以選用具有4KB片內(nèi)E2PROM的AT89C51單片機(jī)作為中央處理器。作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，AT89C51內(nèi)部已包含了定時(shí)器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等硬件，其硬件能符合整個(gè)控制系統(tǒng)的要求，不需要外接其他存儲(chǔ)器芯片和定時(shí)器件，方便地構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高。

2方案的論證與選擇

2.1輸入模塊的論證與選擇

方案一：獨(dú)立式鍵盤。特點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程容易，但是占用的I/O口比較多。

方案二：矩陣式鍵盤。特點(diǎn)是硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編程復(fù)雜，對(duì)于按鍵較多的時(shí)候可以節(jié)省I/O口。

綜上兩方案，本設(shè)計(jì)選擇方案一。

2.2顯示模塊的論證與選擇

方案一、數(shù)碼管顯示，特點(diǎn)是耗電少，成本低、壽命長(zhǎng)、故障少、可視距離遠(yuǎn)，但只能顯示數(shù)字和字母。

方案二、LCD1602顯示，特點(diǎn)是體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富，是單片機(jī)中常用的信息顯示模塊。

綜上兩方案，本設(shè)計(jì)選擇方案二。

3理論分析與計(jì)算

3.1 PWM調(diào)速原理

基于單片機(jī)類由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)：在PWM調(diào)速系統(tǒng)中占空比D是一個(gè)重要的參數(shù)。在電源電壓U不變的情況下，電樞電壓的平均值取決于占空比D大小，改變D的值可以改變電樞端電壓的平均值從而達(dá)到調(diào)速的目的。改變占空比D的值有三種方法：

定寬調(diào)頻法：保持1t不變，只改變t，這樣使周期或頻率也隨之改變。

調(diào)寬定頻法：保持t不變，只改變1t，這樣使周期或頻率也隨之改變。

定頻調(diào)寬法：保持周期T或頻率不變，同時(shí)改變1t和t。

前兩種方法在調(diào)速時(shí)改變了控制脈沖的周期或頻率，當(dāng)控制脈沖的頻率與系統(tǒng)固有頻率接近時(shí)，將會(huì)引起振蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法來(lái)改變占空比從而改變直流電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓。利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器外加軟件延時(shí)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)脈寬的自由調(diào)整。此種方式可簡(jiǎn)化硬件電路、操作性等優(yōu)點(diǎn)。

二 硬件電路設(shè)計(jì)

1 控制系統(tǒng)

單片機(jī)AT89C51

AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH 存儲(chǔ)器，帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。

2、驅(qū)動(dòng)模塊

直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298

L298可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接4．5～7?V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2．5～46?V。輸出電流可達(dá)2．5?A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。

3 顯示模塊

LCD1602顯示模塊

工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形。

特性：3.3V或5V工作電壓，對(duì)比度可調(diào)、內(nèi)含復(fù)位電路，提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能，有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 DDRAM,內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣字型的字符發(fā)生器CGRAM，8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。

特點(diǎn)：微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。

4、溫度處理

DSl820數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過(guò)單線接口送?入DSl820或從DSl820送出因此從主機(jī)CPU到DSl820僅需一條線(和地線)DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。DS18B20 的溫度檢測(cè)與

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的单片机c语言设计电风扇,基于单片机的智能电风扇的设计（毕业论文）.docx的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。