引言
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。电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题。
以往电风扇大部分采用机械方式进行手动控制，功能少，噪音大，各档位的风速变化大。然而当今产品更加趋向于自动化、智能化、环保化、人性化，于是产生了微机控制的智能电风扇．该技术实现了家电产品的更新换代，提高产品的附加值，使产品更具有人性化。
本设计主要是结合实际情况，考虑的实际需要。为了实现遥控控制电风扇，本设计采用了人们最为常用的近距离通信方式——红外遥控。我们使用单片机PWM实现对直流电机的控制，通过改变占空比实现其无级调速，同样采用PWM 控制步进电机达到控制转动角度（送风范围）。当然我们利用了STC89C52的定时功能通过软件设计实现对风扇的8小时内定时开关。
1.硬件电路设计
本部分从硬件电路组成框图出发，设计出来出单元电路。
1.1硬件电路框图
根据设计任务，提出如图1.1所示的硬件电路组成框图。
图1.1 总体硬件电路组成框图
硬件设计核心为三大部分：红外编码发射模块；红外接收解码模块；单片机控制模块，其各单元模块的方案论证和选择分析如下。
1.2 红外编码发射电路
本设计要求的是5m以上的无线遥控，且遥控的功能不是单一的，因而本设计可以采用红外线遥控达到近距离控制的目的，通过按键输入，最终经由红外发射管产生红外控制信号，采用集成芯片实现多功能。
1.2.1 方案设计与论证
方案一：市场上品牌智能风扇多半采用的遥控器是以专用芯片为基础设计的，采用那些芯片将有很好的针对性，但兼容性有所欠缺。
方案二：采用用于红外发射系统中的专用集成芯片SC9012，有32个功能键，还提供六种双重按键功能。
本设计选择第二种方案，因为从达到要求的基础上尽量简化电路，提高设计的智能化程度，方案一的品牌风扇芯片实现遥控还需要外加编码芯片和较多的外围电路，而我们可以直接采用集成芯片SC9012，并以此芯片为基础建立红外发射模块。
1.2.2 基于SC9012的发射电路
采用SC9012芯片的红外编码发射电路如图1.2所示。
图1.2 基于SC9012芯片的红外编码发射电路
上面电路是基于SC9012典型的发射电路，也就是本设计采用的发射模块电路，具体电路将进行设计要求分析后确定，下面将分析介绍该模块的基本外围电路部分，芯片引脚和内部框图见附录（一）。
SC9012的振荡线路是由OSCO与OSCI间接一支455KH的陶瓷谐振器及2个100pf的接地电容组成，其振荡频率为
455kHz.没有按键操作时，该振荡电路处于待
机态以减少功率消耗。当有按键操作时。振荡
电路起振，由发射码输出，按键释放后，电路
重新处于待机状态，请参考图1.3
图1.3振荡线路部分
1.2.4 振荡频率部分
SC9012的振荡频率为455kHz，经内部的12分频电路，得到频率为
37.9-39.2kHz，占空比为1/3的调制载波。455kHz的振荡频率经过256分频，得到系统的基本工作时钟为1.78kHz。调制载波的频率（fc）及内部工作时钟周期（Tm）与振荡频率（fosc）的对应关系如下式表示：
fc=（1/12）×fosc （占空比：1/3）；
Tm=256/fosc （Tm：一个高电平脉冲的宽度）。
1.2.5 按键线路部分
SC9012的键扫描输入端“KI0~KI3”内置由下拉电阻，他与键扫输入端
“KO0~KO7”可以构成一32个按键
的键盘矩阵。除了规定的6种双重组
合外，其他按键组合同时按下将不会
产生发射码输出。SC9012的键盘输入
矩阵请参考图1.4
图1.4 键盘输入矩阵
SC9012的用户编码一共有八种，可以利用“SEL”脚与“KO1~KO7”中的任一脚线连接来进行选择，见下图表1.1
表1.1 编码选择和相应系统码表
SC9012共有8位用户编码：
其中S0，S1，S2由SEL与KO1~KO7的连接来选择：S3固定为“1”；S4~S7固定为“0”。
1.2.7 发射码部分
图1.5 发射码的构成
如上图所示，SC9012一帧完整的发射码由引导码、用户码和键数据码三部分。引导码由一4.5ms的低电平脉冲组成：八位的用户编码被连续发送两次：八位的键数据码也被连续发送两次，第一次发送的是键数据码的原码，第二次发送的是键数据的反码。
SC9012的发射码采用脉冲置位调制方式（PPM）来进行编码（即NEC编码）。这样的编码方式效率高，抗干扰性能好，解码芯片多。
引导码及位“0”和位“1”的波形见下图1.7
图1.6 码对应的波形
1.2.8 双重按键操作
SC9012的双重按键操作已共有6种，即K21键与K22~K24键配合，K25键与K26~K28键配合，如下表：
表1.2 双重按键对应的数据码
除这六种之外的双键或多键按下都将被确认认为无效操作，无发射码输出。另外，双重按键的操作
是分按键先后顺序的，
必须先按下K21键或
K23键，再按其他组合
键。请参阅右上图：图1.7 唯一正确组合按键方式
1.2.9 SC9012的键数据码
按键数码如下表所示：
表1.3 按键数码表
综合上面对红外遥控发射各个部分的介绍相信大家已经能够有一个较为清晰的硬件模块在头脑里形成，并对其工作原理有一定的了解。接下来我将设计系统的红外接收模块。
本部分的核心是接收到红外信号后的解码方式选择，通过解码我们可以将发射电路发射码信号解读，然后送到MCU执行相应的操作。
方案一：用红外接收管接到信号后，直接送到单片机，通过软件实现解调，并执行对应操作。
方案二：用红外接收管接收到型号后，直接接红外遥控解码芯片，再将控制信号送到单片机执行操作。
本设计采用第二方案，是基于一款低成本通用红外遥控解码芯片BC7210，与第一方案相比采用该芯片可以缩短开发时间，软件耗损少。
1.3.1 基于BC7210的接收解码电路
图1.8 红外接收解码电路
为了简化电路设计﹑降低成本，将扩展的用户码设置为0，即不接任何
二极管的话，BC7210将忽略所接收到数据中的高8位用户码，只对低8
位用户码做比较。
一般的红外接收头，内部已经包括38K（40K）载波处理﹑放大﹑AGC等电路，一般为3个引脚，包括2个电源引脚和1个输出引脚。一般电源电压均为5V。尽管可以直接将红外接收头连接于5V电源，但是因为其内部的放大电路放大倍数很高，比较容易受到电源杂波等干扰，因此采用如下接法，在红外接收头的电源中接入如图1.8的滤波电路：
图1.8 红外接收头电路
本设计采用SM0038作为红外接收头，其正常接收频率是38kHz，典型
接收距离是35m。
1.3.3 BC7210芯片引脚及其说明
特点
●支持多种编码
●可选择有无用户码（Customer Code）
●可由外接电阻及二极管设置用户码
●可选择并行或者串行解码输出
●兼容SPI及UART（波特率9600）的串行输出
●采用数字滤波技术，高抗干扰，无误差
●接收有效指示输出
●工业级温度范围
图1.9BC7210引脚图
引脚说明
表1.4 BC7210引脚说明
1.3.4 芯片用户码（地址码）
CC引脚用来设置用户码的方式。
如果CC引脚通过一个小于10K的上拉电阻连接到VCC，则BC7210将工作于不使用用户码的方式，对接收到的遥控数据，BC7210会将用户码（地址码）和按键码顺序以串行的方式输出（在这种工作模式下，BC7210强制按串行方式输出，而不管S/P引脚的设置）。
如果CC上没有接上拉电阻，则工作在使用用户码的状态下，BC7210在复位时会读取用户码（地址码）的设置，并在解码时收到的遥控信号的用户码（地址码）与设置的用户码进行比较，只有当接收数据的用户码与设置的用户码相同时，才会将按键数据输出，否则则将数据忽略。在这种模式下，BC7210只输出一个字节的按键码数据，输出的方式可以由S/P引脚来选择串行或并行方式。
1.3.4 解码电路输出
本设计采用串行输出，串行数据输出使用D5，D6，D7三个引脚，分别用作SS（选通信号），CLK（时钟信号），DAT（串行数据）。使用串行输出时，ACT引脚电平将会在数据开始输出前变为低电平。
BC7210的串行输出，采用的是标准的3线SPI接口方式，不过，为了达到最大的兼容性，数据的传送速率（波特率）特别设定为9600，因此，发出的数据也可以直接用于波特率为9600的异步串行接口。数据采用低电位在前的方式。输出时，SS首先变为低电平，同时DAT端也变为低电平，这个状态将保持104us，这个时间正好是波特率9600的异步串行口传达
1BIT所用的时间，如果接收数据方是UART,则DAT保持低电平的这个104us，相当于发送了1个起始位（START BIT）。随后第一个数据位在DAT 上输出，CLK开始输出同步脉冲，每输出以为所用的时间为104us，8位数据的最后一位数据输出完成后，SS恢复为高电平。
图1.10 数据传送波形
当BC7210使用用户码时，每接收一个红外遥控按键指令，只输出一个字节，即按键键码数据。当BC7210工作在不使用用户码的模式时，会将收到的用户码和按键键码一同输出，因此每次输出2-3个字节，NEC模式地址有16位用户码，因此将输出3个字节，用户码高8位在前，其次是用户码低8位，最后是按键的键码
下面给出NEC模式下的输出波形：
图1.11 NEC模式输出波形
1.3.4 解码电路与MCU的接口
因为BC7210有灵活的输出接口设计，BC7210可以有多种的接口方式，可以和任何微控制器接口。
方案一：使用UART方式
本设计的控制芯片STC89C52提供了UART接口，BC7210的串行输出兼容于“波特率9600，1个起始位，1个停止位，无奇偶校验为”的UART，将BC7210的D7（DAT）引脚与STC89C52的RXD引脚相连，直接送到单片机。
方案二：使用并行方式
上面方案是通过单片机的硬件接口来实现，我们可以通过将BC7210的D0-D7接到单片机的一个数据口上，将ACT作为处理器的外部中断信号，外部中断设为下降沿触发，在中断处理程序中直接读取BC7210所连接的数据口，即可获得键码数据。
方案三：使用外部中断读取串行数据
采用SS信号的下降沿或者CLK信号的上升沿作为中断的触发条件。SS 下降沿作为触发时，从中断触发到数据出现DAT引脚上，有104us的时间，可以用中断程序监视CLK的状态，每次CLK由低电平变为高电平，就读取一位数据。也可以采用CLK的上升沿作为中断触发条件，每次中断服务程序读取一位数据，这样可以减少时间开销。
综合上所述，采用方案一。此方案只用1个接口且数据接收可以由硬件完成，占用CPU资源很少；方案二并行方式，更适合软件任务重﹑实时性要求高的场合；方案三适用于I/O较少情况，但需要较高的软件开销。
下面是解码电路与MCU的连接图：
图1.12 解码电路与MCU连接图
1.4 MCU控制执行模块
此部分是该系统各个模块中最为重要的部分,该部分的实现主要依靠软件实现，其硬件平台包括微处理器MCU部分，电机驱动部分，显示单元部分三个部分，下面对各个部分进行方案设计论证。
1.4.1 微处理器MCU部分
方案一：采用低档处理器单片机，采用一款我们十分熟悉的单片机STC89C52，完成驱动电路和显示的处理功能。
方案二：采用中高档处理器，如：DSP﹑FPGA﹑ARM等，这些处理器处理速度快，可靠性高。
设计的系统不仅需要完成与解码电路的接口功能，同时还涉及到数据的串行收取，并将其按程序进行相应的控制操作和显示。但这些功能由一块低档型号的微处理器就能够达到要求，根本不需要高档型号的微处理器。所以，选择“方案一”，采用单片机STC89C52。
图1.14 STC89C52典型最小系统
复位电路：由22uF的电容和1kΩ的电阻，以前教科书上常推荐用10uF 电容和10kΩ电阻组成复位电路，如图1.14，这里根据实际经验选用22uF 的电容和1kΩ的电阻，其好处是在满足单片机可靠复位的前提下降低了复位引脚的对地阻抗，可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力。
晶振电路：单片机的时钟电路是有一个11.0592MHz的晶振和两个22pf 的小电容组成，它们决定了单片机的工作时间精度为1us。
1.4.2 电机驱动部分
根据设计要求：实现无级调速而且能够调节送风范围（角度控制），这
里我们必须采用两个电机，一个直流电机和一个步进电机，用程序分别加
以控制。下面将进行更细实现方案的分析论证。
1﹑电机调速控制模块：
方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。
方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。
方案三：采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使其工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。
兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，而且还有一个步进电机需要控制，因此本设计采用方案三。我们根据设计需要我们可以选择ULN2003作为驱动芯片。
下面对第三方案的H桥原理进行简单介绍
如右图，我们可以通过控制对角
线上的一对三极管来控制电机的正反
转，通过软件调节占空比来调节导通
时间从而实现对速度的控制。针对PWM
的调速方式还需要进一步论证分析，
决定采用方式。
图1.15 H桥驱动电机
2﹑PWM调速工作方式：
方案一: 双极性工作制
双极性工作制是在一个脉冲周期内，单片机两个控制口各输出一个控制信号，两信号高低电平相反，两信号的高低电平的电压差和时差决定电动机的转向和转速。
方案二: 单极性工作制是单片机控制口一端置为低电平，另一端输出PWM 信号对PWM的占空比调节决定电动机转速。该工作制无法用软件实现对转向的控制。
兼于本设计需要控制两个电机，本设计的直流电机不需要反转功能，如果采用方案二将更容易实现，并采用低侧驱动方式避免了外加电平提升电路，因此直流电机调速采用第一方案。步进电机要实现左右转动只能采用方案一。
H桥就是一种双极性驱动方式，这里简单介绍一下单极性驱动。
单片机产生的PWM信号控制一个功率MOSFET
开关管的导通状态，在电动机两端并联一个续
流二极管。功率开关管串联在电动机下方（靠
近电源正极），其栅极驱动采用低侧栅极驱动
器。该电路因电流通过续流二极管续流，故时
间较长，典型应用为小型风机和泵的驱动。
图1.16 低侧单级驱动
3、PWM调脉宽方式：
调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。
本设计采用了定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。
1.4.3 显示单元部分
此部分根据任务设计要求分析，风扇需要8小时内定时开关机，还有需要对送风范围、风速的控制，我们可以将状态信息通过LCD显示，具体实现方案主要是通过软件设计，将这些信息显示在LCD上，则需要一个LCD1602液晶显示屏，下面给出显示部分接口电路图
图1.17 LCD显示接口电路
1.5 系统电路图
整合各个模块，根据实际要求，对各模块的具体电路进行进一步的论证。
下面就具体的一些模块的电器电路设计予以一定的说明。
发射模块有32按键，但是结合设计要求和本设计的思路，只需要采用7个功能按键即可。所以只采用KI3这一列的8个按键，其他不接。
发射芯片SC9012的SEL作为用户编码选择端，为了方便随时更换用户编码，所以将引脚12~20用排针引出。
接收模块核心芯片BC7210，用拨码开关和下拉电阻来设置相应的用户解码。 解码芯片BC7210的DAT端与单片机串行接收端RXD连接，实现控制信号及时传送到单片机。
单片机控制执行模块，直接采用开发板来实现。
上面就是对一些模块的具体调整，设计出最终电路，系统整体电路图见
附录（一）。
2.软件设计
从单元电路的设计可以看出，本设计的硬件电路相对较为简单。最主的还是单片机控制部分的软件编写，需要通过软件来实现控制信号对执行部件的控制。
软件部分主要分为两个部分，对解码的信号的相应控制电机程序和LCD的显示程序。由于单片机的控制指令多，实现起来控制较为复杂，所以并不采用汇编语言，采用大家十分熟悉的C语言（Keil uVision4）编写，其好处是在于可移植性好、可读性强、程序易于修改。
2.1软件及其硬件端口的设定与说明
●采用P0和P2^5、P2^6、P2^7来控制1602液晶显示屏。
●电机PWM控制信号，用软件延时方式实现。
●用P1口接达林顿管ULN2003，来驱动两个电机，P1^0产生PWM波来
控制直流电机转速，P1^1、P1^2、P1^3、P1^4作为步进电机的控制端口。
●LCD显示信息表：
表1.5 LCD显示表
●由于设计的功能相对简单，所以采用不使用双重按键，结合图1.4，按
键功能定义如下表:
按键K4 K8 K12 K16 K20 K24 K28
表1.6 按键功能表
根据表1.3，设计软件识别相应数据码并执行对应操作。
初始化：当接通风扇电源时，LCD显示HELLO，延迟1S，进入程序设定的初始化状态（设定为：中等风速，不限时，不摇头），LCD显示000-7-00。
2.2软件设计结构图
软件设计是用单片机STC89C52单片机来控制两个电机和LCD显示，当
STC89C52接收到数据信号，使得LCD显示相应信息，电机执行对应操作。当
我们开机的时候整个控制执行系统初始化，然后是等待数据信号，接着就是
数据处理，显示，以及电机控制。所以在此设计出要编写的软件设计的结构图，见图1.18
图1.18 软件设计结构图
2.3软件设计主程序流程
根据所要实现的功能，可以设计软件主程序流程图。数码所显示的内容
主要是按键经过红外传送过来控制实现，因为采用的所有的功能信息都在
LCD上表示出来，如果接收到相应的数据码，就会在其上面显示，并同时执
行电机操作。
主程序包括如下3个环节：
●实现各种初始化，包括芯片初始化、LCD显示初始化，定时器/计数
器初始化、以及开中断、定时器/计数器启动等
●实现状态显示（定时时间、风速、送风范围）
●检测RXD端口有无数据码。有数据码，执行；无数据码，返回显示。主程序流程图1.19
图1.19 主程序流程图
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的智能电风扇控制系统 专业：物联网运行与管理 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 成绩： 2014年12月
目录 第1节引言 (3) 1.1 智能电风扇控制系统概述 (3) 1.2 本设计任务和主要内容 (3) 第2节系统主要硬件电路设计 (5) 2.1 总体硬件设计 (5) 2.2 数字温度传感器模块设计 (5) 2.2.1 温度传感器模块的组成 (5) 2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6) 2.3 电机调速与控制模块设计 (7) 2.3.1 电机调速原理 (7) 2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8) 2.4 温度显示与控制模块设计 (9) 第3节系统软件设计 (10) 3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10) 3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15) 3.2.1 程序设计原理 (15) 3.2.2 主要程序 (16) 第4节结束语 (19) 参考文献 (20)
基于单片机的智能电风扇控制系统 数理与信息工程学院电子信息工程041班汪轲 指导教师：余水宝 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，电风扇将自动关闭，当高于此温度时电风扇又将重新启动。
毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系：电子信息工程学系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 指导教师： 职称（或学位）： 2011年5 月
目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统 钟野 （XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ） 摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。 关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control
泉州师范学院 毕业论文（设计）题目数字电风扇模拟控制系统设计 物信学院电子信息科学与技术专业07 级电信班学生姓名卢晗辉学号070303003 指导教师袁放成职称教授 完成日期2011年4月 教务处制
数字电风扇模拟控制系统设计 物信学院电子信息科学与技术专业070303003 卢晗辉 指导老师袁放成教授 【摘要】该数字电风扇模拟控制系统以单片机STC89C52为主控制核心控制风扇功能，通过单片机控制L298N 芯片驱动风扇实现三个档位的转速，温度传感器DS18B20实现温度的采集，并且具有定时功能，液晶LCD1602实现了显示风扇的工作状态、温度、动态倒计时显示剩余的定时时间。文章主要介绍了该数字电风扇模拟控制系统的硬件电路设计和软件设计。 【关键词】数字电风扇模拟系统；单片机STC89C52；风扇功能；LCD显示；
目录 引言........................................................ 错误!未定义书签。 1. 设计指标要求............................................. 错误!未定义书签。2．系统设计................................................. 错误!未定义书签。 2.1直流电机风扇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2双全桥功率放大芯片L298N (5) 2.2.1双全桥功率放大芯片L298N介绍 (5) 2.2.2双全桥功率放大芯片L298N工作原理 (5) 2.2.3光电耦合器TLP521芯片介绍...................... 错误!未定义书签。 2.3数字温度计DS18B20 (7) 2.4单片机STC89C52主控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 2.5LCD显示模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.6键盘模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.７直流稳压电源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3. 软件程序设计 (13) 3.1软件设计流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.2占空比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4. 硬件电路的焊接与调试 (15) 4.1 焊接注意的实现 (15) 4.2 硬件电路的调试 (15) 5. 软件的调试及问题分析 (15) 6设计总结与感受．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 7致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 参考文献： (17) 附录PCB图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
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
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
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。
第一章绪论 1.1课题背景 目前对于电器产品中冷却风扇的要求越来越高，电机作为冷却风扇的驱动源既要高效节能，又要静音。传统上广泛使用的是交流电机（如：罩极式电机、电容式启动电机等），虽然其结构简单，成本低。但其所固有的体积大，效率低等缺点，已越来越不适应家电产品小型化和高效化的要求。因此，效率高、体积小的直流无刷电机在冷却风扇系统中得到了应用。但是，目前在使用无刷风扇电机作为冷却风扇驱动源的系统中，电动机的转速是恒定的，而不是根据热负荷的大小相应的调整电机转速，因而造成了电能的无用消耗[1]。投影仪、大功率电源、数据通讯交换机和路由器等设备的散热是一个值得考虑的问题。这些应用功耗极大，使设计人员在设计时要用风扇来冷却电子元件。如果吹向元器件的气流等于或小于每分钟六到七立方英尺即可满足冷却要求。那么直流无刷风扇是一个不错的选择目前已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小，像模拟/数字转换器（ADC）、脉冲宽度调制（PWM）等。单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用。温度检测、电机转速控制等方面，都有单片机的应用。温度控制集成电路的迅速发展，也使温度检测技术越来越智能化了，这促使了冷却散热电子产品技术有了长足的发展。 1.2 研究的目的和意义 随着电子技术的飞速发展，当今的电子设备如不考虑热设计，通常会产生过热现象。强迫空气冷却作为比较经济方便的冷却手段在电子设备热设计中得到了普遍应用。而运用强迫空气冷却电子设备的首要任务是选择合适的风扇来提供足够的冷却空气。大多数风扇的使用寿命都在几千小时左右，多数功率设备都存在负荷变化的特点，在停止工作或负荷较轻时可能并不需要风扇，而仅靠散热片的被动散热就能满足散热需求；是否满足散热需求的标准就是温度，在工作温度高于一定程度时，风机开始工作，提供主动散
论文题目:温度自动控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
第六届全国大学生电子设计竞赛征题（湖北赛区） 一、题目 智能电风扇控制系统 二、任务 设计并制作一个智能电风扇控制系统，其示意图如下： 三、要求 1、基本要求 （1）能够分档、连续（或步进）调节电风扇转速，调节范围：0~600转/分钟。 （2）具有普通风、自然风、睡眠风输出功能。 （3）具备定时关机功能。 （4）能通过按键设定输出风的种类、关机时间及调速。 （5）可以切换显示电风扇转速，误差小于1%；输出风的种类;开机工作时间；剩余工作时间;累计工作时间。能够存储当前设定状态。 （6）由于输入电压波动引起转速超过要求的最大值时，应具备限速功能。 （7）具备遥控操作功能，遥控范围不小于5米。 2、发挥部分 （1）电扇输出普通风时，若输入电压有效值在±20%范围内波动时，应保持输出转速恒定，静态误差小于1%。 （2）可以通过键盘任意设定普通风输出时的转速。 （3）当转速设定值和输入电压突变时，采取适当的控制方法以减少超调量及调节时间。
（4）提高输入功率因数，要求不小于0.9。 （5）其他特色与创新（如进一步提高输入功率因素，减低输入电流谐波，提高睡眠风、自然风的舒适度，增加语音提示功能等）。 四、评分意见 五、说明 电风扇用一50W普通风扇 自然风：风扇能吹出忽大忽小的自然风,仿佛大自然的阵阵轻风。 睡眠风：阶梯性减小风速的睡眠风,能顺应人体生理变化,使你即使睡觉也不会因吹风扇着凉而感冒。 六、命题意图及知识范围 本题侧重与控制系统的设计，其内容涵盖了控制、模拟电路、数字电路、单片机和电力电子技术等方面的知识。 本题基本部分虽然要求学生要有一定的知识面，但难度不大，相信大部分参赛学生可以完成。而发挥部分要求学生具有较好的控制理论知识及应用能力。特别是输入功率因素不得小于90%这一要求，用传统的移相斩波调压法是很难达到的，需要用到现代电力电子技术，有一定难度。
新疆工业高等专科学校 电气与信息工程系课程设计任务书 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
目录 1 Proteus和Keil的使用 (5) 1.1 Proteus的使用 (5) 1.1.1软件打开 (5) 1.1.2工作界面 (5) 1.2 Keil C51 的使用 (6) 1.2.1软件的打开 (6) 1.2.2工作界面 (6) 1.2.3 电风扇实例程序设计 (7) 2.1设计方案特点 (11) 2.2关于AT89C51单片机的介绍 (11) 2.2.1主要特性： (12) 2.2.2管脚说明： (13) 2.2.3．振荡器特性： (14) 总结 (16) 结束语...................错误！未定义书签。参考文献.. (18) 附录 (18)
新疆工业高等专科学校电气与信息工程系 课程设计评定意见 设计题目：电风扇模拟控制系统设计 学生姓名：程浩专业电力系统自动化班级电力09-9（2）班评定意见： 评定成绩：
摘要 本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。基于AT89C51芯片实现了用四位数码管实时显示电风扇的工作状态，最高位显示风类：“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。后3位显示定时时间：动态倒计时显示剩余的定时时间，无定时显示“000”。设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。最终完成了设计任务。 关键词：AT89C51 keilC软件 Proteus软件
目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分
4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………
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
福建电力职业技术学院 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：11（三）建筑电气1 姓名：林毅宾 学号：201128013116 指导教师：张继伟 学期：2012-2013学年第一学期 日期：2014.4
目录 引言 ........................................................................................................................................ I 第一章设计任务 . (1) 1.1 课题内容 (1) 1.2 课题任务 (1) 第二章系统设计方案 (2) 2.1 设计方案特点 (2) 2.1.1 系统的工作原理 (2) 2.1.2 系统的组成 (2) 2.1.3 系统设计框图 (2) 第三章系统硬件设计与软件设计 (3) 3.1 系统硬件设计电路图 (3) 3.1.1 系统复位电路和时钟电路 (4) 3.1.2 AT89C51单片机电源电路 (4) 3.1.3 稳压芯片7805 (4) 3.1.4 集成块74LS245功能 (4) 3.1.5 集成块74LS06功能 (4) 3.1.6 LED显示电路 (4) 3.1.7 直流电机原理 (14) 3.2 系统软件设计 (14) 3.2.1 占空比技术 (14) 3.2.2 程序框图 (14) 3.2.3 电风扇系统控制程序 (6) 3.2.4 系统程序清单 (7) 第四章总结 (8) 参考文献 (9)
引言 电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。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，最早发明了商品化的电风扇。 如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。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。 本课程设计的目的： 1、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； 2、通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤； 3、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
目录 1.1 选题依据与研究意义 (1) 1.2 设计的任务与要求 (1) 2、整体方案设计 (3) 2.1系统方案设计 (3) 2.2方案论证 (4) 2.2.1 温度传感器的选择 (4) 2.2.2 控制器的选择 (5) 2.2.3 显示模块的选择 (6) 2.2.4 直流电机驱动方式 (7) 3、系统硬件组成 (8) 3.1 单片机主控单元设计 (8) 3.2 独立按键电路 (9) 3.3 数码管显示电路 (10) 3.4 温度采集电路 (11) 3.5 风扇电机驱动与调速电路 (11) 3.6舵机驱动电路 (12) 3.7 LED显示电路 (13) 3.8风扇遥控发射与接收电路 (14) 3.9单片机引脚资源分配 (15) 4、软件设计 (16) 4.1 程序设计 (16)
4.2 温度测量子程序 (17) 4.3 数码管显示子程序 (18) 4.4按键扫描子程序 (19) 4.5转速计算函数 (20) 4.6 延时函数 (21) 4.7定时函数 (21) 4.8红外遥控函数 (22) 5、系统仿真与调试 (23) 5.1 独立按键调试 (23) 5.2 数码管显示调试 (23) 5.3 温度采集调试 (24) 总结 (26) 参考文献 (27) 附录1 (29) 附录2 (30)
摘要：传统的手工操作、模拟调控为主的风扇，功能简单，智能化程度不高，调速方式一般采用电机抽头的小型电机来实现，不能实现无级调速，而且功耗高，效率低。针对上述缺点，本设计采用单片机STC89C51作为控制器，利用数字温度传感器DS18B20作为温度采集器，可以根据采集的温度，另外通过单片机的脉宽调制控制三极管的导通关断来驱动风扇电机和控制风扇电机的转速。风扇可利用红外遥控器或手动按键实现切换风扇的挡位、工作模式以及定时时间，可根据系统设定温度与实际检测到的温度进行比较来实现风扇的自动启停，并可以根据温度的变化来自动改变风扇转速，同时可通过数码管来显示实际检测的温度。关键词：单片机、DS18B20、风扇控制器、红外遥控
自动控制原理及系统仿 真课程设计 学号：1030620227 姓名：李斌 指导老师：胡开明 学院：机械与电子工程学院
2013年11月
目录 一、设计要求 (1) 二、设计报告的要求 (1) 三、题目及要求 (1) （一）自动控制仿真训练 (1) （二）控制方法训练 (19) （三）控制系统的设计 (23) 四、心得体会 (27) 五、参考文献 (28)
自动控制原理及系统仿真课程设计 一：设计要求： 1、 完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。 2、 自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。严格遵守实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。 3、 课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老师只检查运行结果，原则上不对中途故障进行排查。 4、 加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给出操作分数。每个人均要全程参与设计，若有1/3时间不到或没有任何运行结果，视为不合格。 二：设计报告的要求： 1.理论分析与设计 2.题目的仿真调试，包括源程序和仿真图形。 3.设计中的心得体会及建议。 三：题目及要求 一）自动控制仿真训练 1.已知两个传递函数分别为：s s x G s x G +=+= 22132)(,131)(
①在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； MATLAB代码： num=[1] den=[3 1] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) num=[2] den=[3 1 0] G=tf(num,den) [E F]=zero(G) [A B C D]=tf2ss(num,den) 仿真结果： num =2 den =3 1 0 Transfer function: 2 --------- 3 s^2 + s
外文原文 Single-chip microcomputer 1. the introduction of the singlechip microcomputer The singlechip is one kind of integrated circuit chip, which uses the ultra large-scale technology and has the data-handling capacity (for example arithmetic operation, logic operation, data transfer, interrupt processing) the microprocessor (CPU), random access data-carrier storage (RAM), read-only program memory (ROM), input output circuit (I/O), possibly also includes fixed time the counter, serial passes unguardedly (SCI), demonstration actuation electric circuit (LCD or LED actuation electric circuit), pulse-duration modulation electric circuit (PWM), simulation multichannel switch and A/Electric circuit and so on D switch integrates to together the monolith chip on, constitutes to be smallest the computer system which however consummates. These electric circuits can under the software control accurate, be rapid, highly effective complete the procedure designer preset the duty. From this looked that, singlechip has the function which the microprocessor does not have, it may alone complete the intellectualization control function which the modern industry control requests, this is singlechip biggest characteristic. However singlechip also is different with the single trigger, the chip before the development, it only has the function greatly strengthened ultra large scale integrated circuit, if entrusts with it the specific procedure, it then is youngest, the integrity microcomputer control system, it (PC machine) has the essential difference with the single trigger or the personal computing, singlechip application belongs to the chip level application, needs the user to understand singlechip chip the structure and the command system as well as other integrated circuit application technologies and the system design need theory and technology, with such specific chip design application procedure, thus causes this chip to have the specific function. The different singlechip has the different hardware characteristic and the software characteristic, namely their technical characteristic is different, the hardware characteristic is decided by singlechip chip internal structure, the user must use some kind of singlechip, must understand whether this product does satisfy the characteristic target which the need the function and the application system requests. Here technical characteristic including function characteristic, control characteristic and electrical specification and so on, these information needs to obtain from in theproduction merchant technical manual. The software characteristic is refers to the command system characteristic and the development support environment, the instruction characteristic is singlechip addressing way which we is familiar with, the data