带温度显示的温控与手控自动风扇系统
摘要：
本设计为一种温控风扇系统，具有灵敏的温度感测和显示功能，系统AT89C52 单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。可由用户设置高、低档位，测得温度值在高低温度之间时打开风扇强弱风档，当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档，当温度小于所设定的温度时自动降低风扇档位，控制状态随外界温度而定。同时，能够由人工设定风扇档位不受温度控制，灵活性强。所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中，掉电后仍然能保存上次设定值，性能稳定,控制准确。
关键词：
自动控制单片机温控手控风扇
一．技术指标
1.1设计意义
在激烈的市场竞争下，虽然电风扇具有广阔的市场空间，但不断新生产品的出现，要使产品更具市场优势，仅仅是靠传统型的电风扇是远远不够的，因此要对传统的电风扇根据市场的需要进行不断的更新，不断的改进，以使自己的产品立于不败之地。传统的电风扇较为突出的缺点是：①风扇的风力大小不能根据温度的变化自动的调节风速，
对于那些昼夜温差比较大的地区，这个自动调节风速就显得优其的重要了，特别是人们在熟睡时常常没有觉察到夜间是温度变化，那样既浪费电资源又容易引起感冒。②传统的风扇是用机械式的定时方式，机械式的定时方式常常会伴随着很大的机械运动的声音，特别是在夜间影响人们的睡眠质量，另个机械式的定时有一定的局限性，定时范围有限，而且机械式的容易坏。③传统的电风扇没有单片机控制电风扇的功能，对平时调节风扇风速或其它对风扇的调节，而又不想走近风扇带来很多的不便。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
1．2技术指标
本设计是以51单片机为主要控制核心，用51单片机系统对用户设定信号数据的采集以及分析，能过各种可控型电子元器件对电风扇各种工作状态的控制，以达到用户需求。
设计的功能要求
①风速从高到低设置4个档位，并且每个档位都可以由用户设置或者根据温度自动调
节。
②风扇可以自动的根据环境的温度调节风扇风速的档位，温度上升2℃自动上升一个档
位，温度每降低2℃自动下降一个档位。
③设置数码管显示当前的工作状态以及温度，使其更具人性化。
④加入串口控制功能，对于工业应用的风扇，可以通过RS232接口用电脑上位机控制风
扇，同时可以对控制芯片重新编程，以实现不强大的功能。
二、方案论证
2.1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转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置的结构较复杂.另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量.即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案二：采用DS18B20
温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20数字温度传感器芯片是以9位数字量的形式反映器件的温度值。DS18B20数字温度传感器通过一个单线接口发送或接受信息，
因此在中央微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。用语读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。它可以直接将模拟温度信号转化为数字信号，降低了电路的复杂程度，提高了电路的运行质量。综合考虑，选择方案DS18B20进行温度测量。
2.2主控制部分
方案一：采用SPCE061A单片机
采用凌阳16位的SPCE061A单片机，处理速度较慢，内置2K SRAM，32K FLASH，要实现稍大的存储量受到限制，而如果扩展大量的外围电路的话，则降低了系统的可靠性，消耗了大量的CPU资源。
方案二：采用STC89C52
此方案采用STC89C52八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。可以实现对DS18B20和直流电机的控制工作，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。
综合考虑，选择STC89C52作为主控制器。
2.3调速方式的选择
方案一：采用PWM控制
PWM是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量。PWM 具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特点。
方案二：采用可控硅控制
实际中通过控制双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速。
从本设计要求综合考虑实际中选择方案一。
2.4温度控制模块设计
方案一：
采用红外遥控器+红外遥控解码：红外遥控器的使用大大方便了用户，使他们可以在一定范围内实现对本系统的远程控制，符合当代人的生活习惯，而且红外遥控器的技术已经相当成熟，使用也比较方便。
方案二：
选用键盘：假如使用键盘，用户就只能走进本控制系统去控制该系统已完成自己想要的操作。此方案设计与制作比较简单，且能完全完成既定功能。
综合各方面因素，采用方案二。
2.5显示电路的设计
方案一：
LCD1602液晶屏：LCD1602液晶屏是16*2的字符型液晶，可以显示英文26个字母的大小写，阿拉伯数字0—9，及一些简单的符号。该液晶屏操作简单，显示功能强大。
方案二：
数码管：虽然数码管的显示位数有限，且只能显示一些简单的字符。但是在本课程设计中，所需要的数码管不多，少量数码管即可符合设计要求，估可采用。
方案三：
LCD12864液晶屏：该液晶屏是比LCD1602液晶屏更先进的液晶，可以显示图片信息，同样可以完成本设计系统的需要。但是该液晶屏相对比较贵。
综上所述，我们选择了数码管作为显示模块。
3 系统简述
本系统由集成温度传感器、单片机、LED数码管、发光二极管、ULN2803驱动芯片、直流电机及一些其他外围器件组成。使用具有价廉易购的AT89S52单片机编程控制，通过修改程序可方便实现系统升级。系统的框图结构如下：
图1 系统原理框图
4硬件设计
系统主要部件包括DS18B20温度传感器、AT89S52单片机、ULN2803驱动芯片、四位LED数码管和直流电机。辅助元件包括发光二极管、电阻、晶振、电源、按键等。
4．1、本系统各器件简介
4．１．１、DS18B20 单线数字温度传感器简介
DS18B20 单线数字温度传感器是Dallas 半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。它具有3 引脚TO－92 小体积封装形式。温度测量范围为-55℃——+125℃，可编程为9 位——12 位A/D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃。被测温度用符号扩展的16 位数字量方式串行输出。工作电压支持3V——5.5V 的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。DS18B20 还支持“一线总线”接口，多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。它还有存储用户定义报警温度等功能。
DS18B20 内部结构及管脚
DS18B20 内部结构如图３所示，主要由4 部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。其管脚排列如图４所示，DQ 为数字信号端，GND 为电源地，VDD 为电源输入端。
4．1．2 AT89C52 单片机简介
AT89C52 是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM）256B片内RAM的低电压，高性能CMOS8 位微处理器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C52 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C52单片机管脚
AT89C52单片机管脚如图3所示。
图3 AT89C52单片机管脚
各管脚功能：
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0 口：P0 口为一个8 位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL 门电流。当P1 口的管脚第一次写1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0 外部必须被拉高。
P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1 口管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地接
收。
P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4 个TTL 门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3 口：P3 口管脚是8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL 门电流。当
P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口。P3.0：RXD（串行输入口）；P3.1：TXD（串行输出口）；P3.2：/INT0（外部中断0）；P3.3：/INT1（外部中断1）；P3.4：T0（记时器0 外部输入）；P3.5：T1（记时器1外部输入）；P3.6：/WR（外部数据存储器写选通）；P3.7：/RD（外部数据存储器读选通）。 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH 地址上置0。此时，ALE 只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时，/EA 将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
4．1.3 八段LED 数码管
本系统使用四个七段LED数码管作为温度和风扇档位显示,公共阳极。
4．1.4驱动芯片ULN2803
ULN2803， 8个NPN达林顿晶体管，连接在阵列非常适合逻辑接口电平数字电路（例如TTL，CMOS或PMOS上/ NMOS）和较高的电流/电压，如电灯，电磁阀，继电器，打印锤或其他类似的负载，广泛的使用范围：计算机，工业和消费应用。所有设备功能由集电极输出和钳位二极管瞬态抑制。该ULN2803是专为符合标准TTL，而制造ULN2804适合6至15V的高级别CMOS或PMOS 上。该电路为反向输出型，即输入低电平电压，输出端才能导通工作。
4．2各部分电路设计
4．2．1 电源电路
电源电路采用LM7805集成稳压器作为稳压器件，用典型接法，220V电源整流滤波后送入LM7805稳压，在输出端接一个470U和0.1U电容进一步滤除纹波，得到5V稳压电源。电路如图4所示。
图4 电源
4．2．2 数码管显示电路
数码管显示电路采用共阳极四位数码管以及9012三极管作为驱动数码管发亮。其连接方式如下：应用单片机P0口连接八段数码管，用P1口的P1.0—P1.3四个端口作为数码管的片选信号输出端口，其中要用9012（PNP型）三极管做驱动。为了防止烧坏数码管，所以给数码管各段各加一个50k的限流电阻。要显示的数据通过P0口送给数码管显示，通过P1口的P1.0—P1.3四个端口分别对数码管进行位选，事实上数码管是间断被点亮的，只是其间断时间十分短，扫描周期在20ms以下，利用人眼视觉暂留，我们基本看不出它们的闪烁。
图5 数码管显示电路
4．2．3温度采集、控制模式设定以及复位电路
电路如图6所示，这一部分主要是由DS18B20，四个按键。
温度采集电路主要是由DS18B20构成，它可以把采集的温度数据转化成二进制数，经过
单片机处理后输出送数码管显示。
图6温度采集、控制模式设定以及复位电路
开关设定主要是通过按键K1来设定的。模式转换键由K2来完成，可以实现温度控制风速和手动设定风速的功能。手动设定风扇档位由K3、K4来完成，按一下K3键可以实现档位增一，而按下K4键可以实现档位减一。
4．2．4 电机驱动电路
驱动模块主要采用驱动芯片ULN2803，PWM脉冲信息通过I\O口P3^4输出，然后经过
ULN2803时由1B—7B输入至7C输出以驱动电机转动。
电路如图7 电机驱动电路
4．2．5开关、模式指示灯电路
分别通过P1^0—P1^2作为开关、两个模式指示灯，按下开关键K1时，开关指示灯亮，表明DS18B20一开始工作，此时后三位显示相应温度；若此时按下模式一键K2，转为到温度控制风速功能，当达到相应温度范围，电机转速作相应改变；若按下模式二键K3，转为手动控制风速，此时可以分别按K3或者K4键，以控制档位。
图8 开关、模式指示灯电路
本系统的总电原理图为：
图9 总电原理图
5 软件设计
程序实现的功能是按下开关键是，只有DS18B20工作，并在四位数码管中的三位显示实时温度，精确度为小数点后一位。
按下模式模式转换键K2时，开始运行温度自动控制风速功能，小于25度时电机不转，25度至27度时为一档，27至30度时为二档，30度至32度时为三档，32度以上时为四档。温度和档位对应的电机转速可以根据具体情况再作调整。
温度显示由display_temp（）子程序来完成。
要实现根据当前温度实时的控制风扇的状态，需要在程序中不时的判断当前温度值是否超过设定的动作温度值范围，此部分功能由比较控制子程序DEAL(TEMP)来完成。由于单片机的工作频率高达12MHz，在执行程序时不断将当前温度和设定动作温度进行比较判断，当超过设定温度值范围时及时的转去执行相应子程序，控制电机转速。显示驱动程序以查七段码取得各数码管应显数字，逐位扫描显示。
而手动设置功能通过KEY()以及QUDONG()两个子程序来实现，先由KEY（）程序来检测按下键位，转而检测到NUM记录的按键次数，次数又与相应档位对应，由档位控制QUDONG()程序，改变PWM占空比，控制电机转速。
6 安装调试
将本电路用硬件做出来，用编程器将KEIL软件对源程序编译生成的.HEX文件烧入AT89C52单片机,将单片机插入到目标板中,连好线。
将“控制模式”开关选择在“温控”，打开电源，风扇工作在3档，数码管正常显示当前的温度31.6摄氏度，第四位数码管闪烁显示档位“3”，表示当前温度在30和32值之间，没有欠温或超温。按手动设置键及“加”“减”键，档位能够相应作出变化，在1至4档之间自由转换，PWM占空比也相应发生变化，电机转速改变。测试结果表明，本系统实现了预期功能。
主程序流程图
图11 主程序流程图
智能电风扇程序/*温控变速部分*/
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
float f_temp;
uint temp;
uchar bai,shi,ge; //温度显示百、十、个位；uchar num=0,show_num=1,gao_num=1,di_num=3; uint warnl1=270; //温度警示值；
uint warnl2=250;
uint warnh1=300;
uint warnh2=320;
uint flag,mode; //开关、模式转换标志；sbit wx1=P1^0; //温度显示位选；
sbit wx2=P1^1;
sbit wx3=P1^2;
sbit wx_dang=P1^3; //风扇档位显示数码管位选；sbit led0=P2^0; //相关模式指示灯；
sbit led1=P2^1;
sbit led2=P2^2;
sbit led3=P2^3;
sbit modeswitch=P3^0; //模式转换标志；sbit on_off=P3^1; //开关；
sbit jia_key=P3^2; //档位增；
sbit jian_key=P3^3; //档位减；
sbit dianji=P3^4; //电机驱动端；
sbit ds=P3^5; //DS18B20的DQ端；
uchar code table[]= //共阴数码管；
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};
uchar code table_dot[]={ //带小数点共阳数码管0x40,0x79,0x24, 0x30,
0x19,0x12,0x02,0x78,
0x00,0x10};
uchar code table_dang[]= //风扇档位数码管；
{0xc0,0xcf,0xa4,0xb0,0x99,
0x92,0x82,0xf8,0x80,
0x90};
void delay(uint z) //延时函数；
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=20;y>0;y--);
}
void dsreset(void) //DS18B20复位，初始化函数
{
uint i;
ds=0;
i=103;
while(i>0) i--;
ds=1;
i=4;
while(i>0) i--;
}
bit tempreadbit(void) //读一位数据函数
{
uint i;
bit dat;
ds=0;i++;
ds=1;i++;i++;
dat=ds;
i=8;
while(i>0) i--;
return(dat);
}
uchar tempread(void) //读1个字节数据函数
{
uchar i,j,dat;
dat=0;
for(i=1;i<=8;i++)
{
j=tempreadbit();
dat=(j<<7)|(dat>>1); //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在dat里
}
return(dat);
}
void tempwritebyte(uchar dat) //写入温度字节；
{
uint i;
uchar j;
bit testb;
for(j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if(testb)
{
ds=0;
i++;i++;
ds=1;
i=8;while(i>0) i--;
}
else
{
ds=0;
i=8;while(i>0) i--;
ds=1;
i++;i++;
}
}
}
void tempchange(void) //DS18B20开始获取温度并转换{
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0xcc); //写跳过读ROM指令
tempwritebyte(0x44); //写温度转换指令
delay(1);
}
uint get_temp() //读取寄存器中存储的温度数据{
uchar a,b;
dsreset();
delay(1);
tempwritebyte(0xcc);
tempwritebyte(0xbe);
a=tempread(); //读取低8位
b=tempread(); //读取高8位
temp=b;
temp<<=8;
temp=temp|a;
f_temp=temp*0.0625;
temp=f_temp*10+0.5;
return temp;
}
void display_dang() //档位显示函数；
{
//wx_dang=1;
P1 = 0x07;
P0=table_dang[show_num];
delay(2);
}
display(uint temp) //显示温度‘；
{
bai=temp/100;
shi=temp/10%10;
ge=temp%10;
//wx1=1;
P1 = 0x01;
P0=~table[bai]; //显示百位；
delay(3);
wx1=0;
P1 = 0x02;
//wx2=1;
P0=table_dot[shi]; //显示十位；
delay(3);
wx2=0;
P1 = 0x04;
//wx3=1;
P0=~table[ge]; //显示个位；
delay(3);
wx3=0;
}
void dispose() //根据键盘按下情况决定档位数；{
switch(num)
{
case 0:
display(get_temp());
show_num=1; //一档，电机最慢；
gao_num=0;
di_num=4;
break;
case 1:
display(get_temp());
show_num=2;
gao_num=2;
di_num=2;
break;
case 2:
display(get_temp());
show_num=3;
gao_num=3;
di_num=1;
break;
case 3:
display(get_temp());
show_num=4; //四档,电机最快；
gao_num=4;
di_num=0;
break;
}
}
void qudong() //根据档位控制PWM，从而用电机输出；{
uchar i;
if(di_num!=0)
{
for(i=0;i { dianji=0; display_dang(); //显示档位； } } for(i=0;i { dianji=1; display_dang(); //显示档位； } } void deal(uint t) { uchar i; if((t>warnl2)&&(t<=warnl1)) //大于25度小于27度 { num=0; dispose(); display(get_temp()); //warn(40,0x01); //第一个灯亮，蜂鸣器发出滴的声音 qudong(); } else if(t<=warnl2) //小于25度 { dispose(); display(get_temp()); // warn(10,0x03); //第一个和第二个灯亮，蜂鸣器发出滴声qudong(); } else if((t { num=2; dispose(); display(get_temp()); //warn(40,0x04); //第三个灯亮，蜂鸣器发出滴声 qudong(); } else if(t>=warnh2) //大于32度 { num=3; dispose(); display(get_temp()); //warn(10,0x0c); //第三个和第四个灯亮，蜂鸣器发出滴声 qudong(); } else //在27度和30度之间时是调用显示函数延时{ num=1; dispose(); qudong(); display(get_temp()); } } void key() { common=0; if(jia_key==0) { delay(10); if(jia_key==0) { num++; if(num==4) num=3; while(jia_key==0); } } if(jian_key==0) { delay(10); if(jian_key==0) { if(num!=0) num--; else num=0; while(jian_key==0); } } 智能电风扇控制器设计单片机课程设计 智能电风扇控制器设计 单片机课程设计 设计题目：智能电风扇控制器设计 neuq 目录 序言 一、设计实验条件及任务 (2) 1.1、设计实验条件 1.2、设计任务 (2) 二、小直流电机调速控制系统的总体方案设计 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 2.2、芯片选择 (3) 2.3、DAC0832芯片的主要性能指标 (3) 2.4、数字温度传感器DS18B20 (3) 三、系统硬件电路设计 (4) 3.1、AT89C52单片机最小系统 (5) 3.2、DAC0832与AT89C52单片机接口电路设计 (6) 3.3、显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 (7) 3.4、显示电路与AT89C52单片机电路设计 (8) 四、系统软件流程设计 (7) 五、调试与测试结果分析 (8) 5.1、实验系统连线图 (8) 5.2、程序调试................................................,. (8) 5.3、实验结果分析 (8) 六、程序设计总结 (10) 七、参考文献............................................ (11) 附录 (12) 1、源程序代码 (12) 2、程序原理图 (23) 序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题，使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。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809 电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。 巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ①系统手动模式及自动模式工作状态切换。 课程设计报告家用电风扇控制系统完整版 电子课程设计 ——家用电风扇控制逻辑电路设计 学院：电子信息工程学院专业、班级：电子131501班 姓名：李思尚 学号：201315020109 指导教师：李小松 2015年12月 - 1 - 目录 电子课程设计 ____________________________________________________ - 1 - 一、设计任务与要求 ______________________________________________ - 4 - 1、基本要求_________________________________________________ - 4 - 2、提高要求_________________________________________________ - 4 - 二、总体框图（数字电路方案） ____________________________________ - 4 - 1、风速、风种模块___________________________________________ - 5 - 2、脉冲触发模块_____________________________________________ - 5 - 3、输出控制模块_____________________________________________ - 5 - 4、定时模块_________________________________________________ - 5 - 5、复位模块_________________________________________________ - 5 - 6、秒脉冲发生器_____________________________________________ - 5 - 三、器件选型 ____________________________________________________ - 6 - 1、触发器___________________________________________________ - 6 - 2、计数器___________________________________________________ - 7 - 1）、计时部分计数器_______________________________________ - 7 - 2）、预设时间部分计数器___________________________________ - 8 - 3、数据选择器_______________________________________________ - 9 - 4、555定时器_______________________________________________ - 智能温控风扇设计 摘要：本文综述了温度控制技术的有关概念以及现今温度控制技术存在的问题，同时介绍了温度控制技术的发展历史以及研究现状并指出随着温度控制技术的不断发展，温度控制技术将朝着高精度、智能化等方面快速发展 关键词：温度控制；发展；智能化 The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract：This paper discusses conceptions related to temperature control and points out the main problem of temperature control technology. And it also states development background and furture development of intelligent temperature control system and it points out that with these development of temperature control technology, the temperature control system will become more precise, intelligent. Key words: temperature control; development;intelligent 1.1 综述目的 随着温度控制技术与计算机、通信等技术的不断结合，使得现今的温度控制技术在过去几十年里有了极大发展。同时，随着工业化生产的不断发展，其对温度控制的提出了高精度、高智能化的发展要求。因此，介绍了解当前温度控制系统的发展状况对设计研究高精度、高 智能化的温度控制系统有其积极意义。 1.2 有关概念 PID控制——将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制称为PID控制。 参数整定——通过改变控制单元参数，如比例度δ、积分时间Ti、微分时间Td等，改善系统的动态、静态特性，以求取较佳的控制效果的过程。 1.3 综述范围 本文从温度控制电路的发展、温度控制算法的改进以及温度传感器的发展方向等几个方面综述了智能温度控制系统在近几年的发展状况以及未来的发展趋势。 摘要 本课程设计基于温度传感器和51单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。本设计的温控风扇利用温度传感器DS18B20来检测外界环境的温度，利用数码管显示境温度和风度档位，既可以通过控制按键人工调节开启温度以及风速，也可实现风速的自动控制。并可以将定时时间存入AT24C02芯片，实现数据的掉电保护。风扇共有十个档位，根据PWM来控制调节风扇速度。本论文阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。 电风扇的自动控制，可以更加便于人们对风扇的使用。克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速的困难。因此，智能电风扇的设计具有重要的现实意义。 关键词单片机；温度传感器；直流电机；pwm 设计任务及要求 设计内容 硬件设计 硬件设计包括：STC89C52RC单片机整体电路设计、数码管显示电路设计、温度传感器电路、独立按键电路、基于AT24C02掉电保护电路设计。软件设计 本次课程设计全部程序均为C语言编写。实现风扇风速的温度自动控制、人工按键控制、定时功能、数码管数据显示和掉电保护功能的智能风扇控制程序。 设计要求 （1）利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过数码管显示出来。（2）根据温度的高低，输出不同占空比的PWM控制风扇风速。 （3）可以选择人工控制还是温度自动控制。 （4）可以进行风扇开启时间的定时。 （5）为防止突然停电而使数据丢失，需要设计由单片机将数据送到 AT24C02模块中储存的模块，使其具有掉电保护功能。 （6）可以实现风扇最低开启温度的设定。 1 引言 1.1 研究背景 风扇是我们在日常生活中经常使用的设备，但传统风扇通常是由人为设定风扇的档速，季节交替时节，白天温度很高，电风扇应高转速；到了 附件B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 随着电子制造业的不断发展，社会对生产率的要求越来越高，各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求。作为一种老式家电，电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品；但电风具有价格便宜、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，电风扇作为成熟的家电行业的一员，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，但老式电风扇功能简单，不能满足智能化的要求。为提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 2、国内外研究现状 电风扇在中国仍然具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究是很积极的。智能电风扇已经开始投入市场，目前这方面的技术已经成熟。下一阶段的研究将是使其更加人性化，更好的满足不同群体的人的需求。美的等家电企业相继推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电风扇。 国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极，但是在智能化电器方面的研究却比我国更加成功。“智能化电器”包含三个层次：智能化的电器元件，如智能化断路器、智能化接触器和智能化磁力启动器等，智能化开关柜和智能化供配电系统。智能化开关柜包含多台断路器，而且供电系统的控制与用电设备的控制关系很密切。这两个层次上的智能化工作重点是：加强网络功能，最大限度地提高配电系统和用电设备的自动化水平。 新型的智能化电器元件的发展趋势：采用微处理器及可编程器件，大量功能“以软代硬”实现，并具有“现场”设计的能力。充分增加智能化电器元件的“柔 精心整理 家用电风扇控制逻辑电路设计 电子课程设计报告 题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计 姓名：邹秀兰 专业：通信工程 班级学号：08042104 同组人：曾令春 指导教师：韦芙芽 南昌航空大学信息工程学院 2010年9月日 第三章系统的组成及工作原理 3.1系统的组成 摘要 随着我国经济的发展，居民家中的电器是越来越多，电风扇也成为了我们生活中必不可少的家用电器。以前的台式电风扇和落地式电风扇都是采用机械控制，主要控制风速和风向。然而随着电子技术的发展，目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器，是电风扇的功能更强，操作也更简便。使电风扇的使用变得更为人性化。 本次课程设计的题目是：家用电风扇逻辑控制电路的设计。由三个按键分别控制风速、风种和开关，并分别用不同颜色的发光二级管来显示风扇工作的状态。附加按键提示音及定时功能。增加这些都是为了提高电风扇的人性化。基本电路是利用四片D 触发器74LS175建立起“风速”及“风种”状态锁存电路，并由74LS08、74LS1517、4LS175及74LS00构成“风速”及“风种”的循环。定时部分由555单稳态脉冲电路及74LS192移位寄存器和74LS48译码器构成。 经过一系列的分析、准备。由于库房没有大的板子故将定时部分焊在另一块板子上，所以本次课程设计除在美观上有点欠缺外达到了全部的要求。 关键字:电风扇、按键、脉冲、循环。 目录 前言·················· ..............................................4 第一章设计内容及要求. (5) 第二章系统设计方案选择 2.1方案一.....................................................6 2.2方案二.....................................................6 第三章系统组成及工作原理 3.1系统组成...................................................7 3.2工作原理...................................................8 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1状态锁存电路电路............................................`9 4.2触发脉冲电路...............................................11 4.3风种控制电路...............................................12 4.4消抖电路...................................................14 4.5单稳态电路.................................................15 第五章实验、调试及测试结果与分析................................16 结论..............................................................17 参考文献. (18) 附录一····························································18 附录二····························································20 附录三····························································22 前言 科学技术是第一生产力。科技使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是将理论与实践相结合的一个非常重要的环节，是一个能真正能提高学生动手与实践能力的环节。 家用电器已经变得极为普遍，成了我国家庭中最为普及的家用电器之一。随着近几年我国经济的快速发展人们的生活水平也逐渐提高了，人们对家用电器的要求也越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中比不可少的家用电器，电风扇的智能化及人性化的设计就显得尤为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的。 以前的家用的电风扇一个按键只能控制一种风速，而且无法对其风种进行控制，无疑这样的电风扇存在一定的弊端，从而限制了电风扇的进一步普及。通过逻辑电路设计之后的电风扇。只需要三个按键就可以循环控制风速、风种及开关状态。实现了电风扇的人性化。 在国内外，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能说明我们的这次课设就没意义。因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然值得我们去学习和研究。又因为其简单、易做、易设计。对设计材料无特别要求的特点。使得家用电风扇控制逻辑电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。 第一章设计内容及要求 〖基本要求〗 1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风速”按键来循环控制风速的变化。当电风扇出于停止状态时按下该键，风扇启动并出于弱风、正常风状态，风扇启动后，依次按下“风速”键，风速按着“弱——中——强——弱”依次变换。 2)实现风种的“睡眠风”、“自然风”、“正常风”三种状态的控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风种”按键来循环控制风种的选择。当风扇处于停止状态时按下该键风扇不能启动，当风扇处于工作状态时，依次按下“风种”键，风速随着“正常风——睡眠风——自然风——正常风”的状态变化。 3）风扇停止状态的实现： 使用一个按键来控制风扇的停止。在风扇处于任一工作状态时按下该键风扇停止工作。 4)LED 显示状态: 分别用六个LED 灯来显示“风速”和“风种”的三种工作状态。 〖提高要求〗 1)按键提示音 2)定时关机功能(以小时为单位) 1正常风电机连续转动，产生持久风； 2自然风电机转动4秒，停4秒，产生阵风； 3睡眠风电机转动8秒，停8秒，产生轻柔的微风。 第二章系统设计方案选择？ 方案：电风扇控制逻辑电路由四部分组成。 1、状态锁存电路； 2、触发脉冲电路； 3、“风速”、“风种”方式选择电路； 4、定时电路； 该电路？很好的实现“风速”、“风种”及停止状态的控制，完美的实现了课设的基本要求，也基本上完成了提高要求。因为提高要求是在基本要求达到后设计的，由于时间的问题故存在些瑕疵没能和主电路达到很好的匹配。 毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 智能电风扇控制系统设计 一、选题的背景和意义 近几年，我国电风扇市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电风扇产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电风扇市场的关注越来越密切，这使得电风扇市场推广策略与营销渠道开发的发展研究需求增大。 随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代，智能化已经成为时代发展的需要。基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能电风扇控制具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动生产效率，改善劳动环境。 AT89S52单片机芯片制作的“电风扇定时开关电路”，允许用户随时通过按键开关自行输入设置新的定时时间参数，其范围可在1分钟（最短时间）至999分钟（最长时间）之间任意设置（步进为1分钟），这为用户根据使用的环境温度、自己身体条件、个人爱好等具体情况，适时进行调整设置，选用最合适的定时时间提供了方便。而且在整个定时状态下，电路具有允许用户随时自行选择使用“阵风”或“连续风”的控制功能。具有电路简单、制作容易、设置方便、使用灵活等优点。 本设计来源于在企业学习生活当中的深刻感受，天气开始炎热的时候，人们都会开着电扇入睡，但是往往睡着了都会忘记去关，所以我们可以对电扇进行定时，到了一定时间，电扇就会自动停止工作。而且夏天的晚上总是很容易着凉，所以睡觉的时候就可以根据自己的身体情况改变风速，可以改成阵风或者连续风。所以该作品是为解决此问题而设计的AT89C51单片机风扇控制器。 二、研究目标与主要内容 研究目标：本课题主要是设计一套智能电风扇控制系统，该系统设计以AT89S51单片机为核心控制器，通过DS18B20温度传感器对室内环境温度进行数据采集，单片机对采集到的温度信号进行处理并输出一定占空比的PWM，电风扇随温度变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大；温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可 目录 前言 (3) 摘要 (4) 1.课程设计任务要求 (4) 2.方案设计 (5) 2.1总体思路 2.2基本原理 2.3框图 3.单元电路设计 (6) 4.Multisim 仿真设计 (14) 5.安装调试步骤 (17) 6.故障分析与电路改进 (18) 7.总结与涉及调试体会 (23) 8.队员分工 (24) 参考文献 (24) 附录一 (25) 实验清单 (25) 前言 炎炎夏日，酷暑难耐，很多家庭选择使用电风扇来降温解暑。之 所以家用电风扇普及范围广，是因为它经济，便捷，实用的性质。本 次课程设计任务为设计并制作一个家用风扇控制器，并实现一定的功 能控制功能。相关功能要求包括风速、类型和通断的调节与控制，并 在风扇运行于任意状态下都对其实现功能的切换，充分体现其可控制性。 设计内容是用一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环；一个按钮来实现风种从正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现 循环；并且用不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态各个状态。一个模块是风速的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片 实现三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭； 一个模块是风种的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片实现 三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭，其中 周期性脉冲是利用555发生器产生周期为1s的方波，并且利用 74ls161产生周期为8s和16s的脉冲。 本课题基本实现了控制循环电路的功能，将之有效的连接在一起，实 现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。 关键字：LED 电风扇循环控制汇编语言 74LS161D 74LS138D 74LS192D 74LS04 74LS08 74LS32 中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：韩强学号：X29 学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化 论文题目：家用风扇控制器的设计 指导教 师:温晶晶 2014 年3月 6日 毕业设计开题报告 1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经 步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧 使用电风扇用作降温防暑设备[1]。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。相比之下，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，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风 扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提 出[2]。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些 昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人 感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响 人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计 一款智能的电风扇温度控制系统来解决[3]。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能， 同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有 广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU 风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够 根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计 具有一定的价值意义[4]。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 电风扇有着悠久的发展历史，它简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机， 摘要 本设计为智能温控风扇系统，该系统可以实现风扇随实时环境温度而智能变速功能。 系统主要选用STC89C52单片机作为控制中心，DS18B20数字温度传感器采集实时温度，再经单片机处理后通过三极管放大信号后驱动直流风扇的电机。用户可以预设上限、下限温度值，当测得环境温度值在预设上下限值区间中时，此时风扇以半速转动；当温度升高并大于预设上限温度值时，风扇会自动调速，以全速转动；当温度降低并低于预设的下限温度值时，这时风扇电机自动停止转动。全程实现风扇转速随外界温度而智能自变。 关键词：温控风扇，STC89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，智能自变 Abstract This design for the intelligent temperature control fan system, the system can realize the fan intelligent variable speed function according to the real-time environmental temperature. STC89C52 single-chip microcomputer system is mainly used as the control center, DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature, then through single chip through triode amplifier signal after drive dc fan https://www.doczj.com/doc/3e11194542.html,ers can preset upper limit and lower limit temperature, when the environment temperature measurement in the preset upper and lower limit range, the fan rotates at half speed;When the temperature is greater than the preset limit temperature, fan speed automatically, with full rotation.When the lower limit of temperature is lower and lower than the preset value, the fan motor automatically stop running.The entire implementation and intelligence from change fan speed varies with temperature. Key words:temperature control fan, STC89C52 Single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor, smart since the change 题目名称：智能电风扇的设计 摘要：本设计以MSP430F149单片机为核心控制模块，采用HS0038光电传感器 和DS18B20温度传感器来测量电风扇的转速和检测时刻环境温度，通过主从单片机之间的串行通信来完成电风扇转速数据处理、模式控制和转速控制等，采用PWM 脉冲调制技术来控制风扇的转速，用键盘和HB12864液晶显示来实现人机交互，用红外发射和接受装置来完成遥感控制功能。该系统有电风扇的无级调速，并可以对电风扇的转速进行设置和转速的实时测试与显示、具有睡眠风、自然风等多种工作模式可以选择、能显示日期、时间、温度、风扇转速、运行模式等等信息和实现定时自动开、关机等功能，系统结构简单，步进小、精度高等优点。 关键词：单片机红外遥控智能控制风扇 Abstract:This design to MSP430F149 microcontroller as the core control module, the HS0038 photoelectric sensor and DS18B20 temperature sensor to measure the speed of the electric fan and testing time, through the master-slave SCM environment temperature of serial communication between to complete the electric fan speed data processing, pattern control and speed control and so on, USES the PWM pulse modulation technology to control the speed of the fans, use the keyboard and HB12864 liquid crystal display to realize human-machine interaction, with infrared emission and accept device to complete remote sensing control function. The system has the fan stepless speed regulation, and to the electric fan speed setting and speed of the real-time testing and display, with the wind, such as natural sleep DuoZhong work models to choose, can show the date, time, temperature, fan speed, the mode of operation and so on information and realize the automatic shutdown open, such as timing function, system structure is simple, step into small, high precision of advantages. Keyword: temperature sensor；infrared remote control；intelligent control；fan 智能电风扇控制器设计 序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题，使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。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus 仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ① 系统手动模式及自动模式工作状态切换。 智能电风扇控制器设计 ② 风速设为从高到低9个档位，可由用户通过键盘手动设定。③ 定时控制键实现定时时间设置，可以实现10小时的长定时。 ④ 环境温度检测，并通过数码管显示，自动模式下实现自动转速控制。⑤ 当温度每降低1℃则电风扇风速自动下降一个档位，环境低于21度时，电风扇停止工作。 ⑥ 当温度每升高1℃则电风扇风速自动上升一个档位。环境温度到30度以上时，系统以最大风速工作。 ⑦ 实现数码管友好显示。 二、小直流电机调速控制系统的总体设计方案 2.1、系统硬件总体结构 图2.1系统硬件总体框图 2.2、芯片选择 令狐文艳创作 机械原理课程设计说明书 令狐文艳 台式电风扇摇头装置 设计者： 学号： 院系： 班级： 小组成员： 辅导教师： 时间： 目录 一．设计题目…………………………………… 二．计划任务…………………………………… 三．设计提示…………………………………… 四．功能分解…………………………………… 五．机构的选用………………………………… 六．机构组合设计与说明………………………… 七．方案评价及相关计算………………………… 八．小组中三个方案的评价与择优……………… 九．设计体会…………………………………… 一．设计题目 设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇做摇头动作（在一 定的仰角下随摇杆摆动）。 风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见表2.11. 表2.11 台式电风扇摆头机构设计数据 我选择方案D：摆角为ψ=95°，急回系数K=1.025。 二．计划任务 （1）按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案。 （2）画出机构运动方案简图。 （3）分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。 （4）确定电风扇摇摆转动的屏幕、平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角及急回系数K条件下使最小传动角最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在条件。 （5）编写设计计算说明书。 （6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动 态演示或模型试验验证。 三．设计提示 （1）常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将电风扇的摇头动作分解为风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。风扇要摇摆转动克采用平面连杆机构实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件（即风扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可取80~90 mm。风扇的上下俯仰运动可采取连杆机构、凸轮机构等实现。 （2）还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。 四．功能分解 为完成风扇左右俯仰的吹风需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，应设计设计相应的左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构。 扇头的仰俯角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件旋钮）。 五、机构的选用 1、驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇的左右摆动的吹 风过程，采用弧形的轨道装置，轨道中间用一个半圆的滚轮，它结构简单，制造容易，工作可靠，实现风扇平 XXX本科毕业论文（设计）开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 （设计）题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文（设计）工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文（设计）进行地点 一、选题的背景与意义： 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。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。相比之下，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，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题： 智能风扇设计报告 学院：信息工程学院 专业：自动化 基于单片机的智能电风扇控制系统 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指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力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对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变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，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 中国网络大学CHINESE NETWORK UNIVERSITY 本科毕业设计(论文) 智能风扇控制器设计 院系名称： 专业： 学生姓名： 学号：123456789 指导老师： 中国网络大学教务处制 20 年03月30日 智能风扇控制器设计 前言 随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。过去的电器不断的显露出其不足之处。 电风扇曾一度被认为将是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此。家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的。现在大部分电风扇只有手动调速，加上一个定时器，其功能比较单一，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。如果能使电风扇处于两种不同的工作模式，模式一能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，模式二具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制，这样一来就避免了上述的不足。本次设计就是围绕这些方面对现有电风扇进行改进。 1 方案设计与论证 本设计能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，同时具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制。 1.1 遥控设计方案与论证 1.1.1 超声波遥控方案 超声波传感器是运用超声波的特质发明出来的一种传感器。超声波的振动频率高于声波，是通过换能晶片在电压的激励下出现振动 而产生的，其有波长短、频率高、方向性好、绕射现象小、可以成为射线定向传播智能电风扇控制器设计单片机课程设计
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