成绩
题目：智能温度控制风扇
学生姓名：汤玉
学生学号：0806020230
系别：电气信息工程学院专业：电子信息科学与技术届别：2013
指导教师：贾鹏
目录
摘要及前言 (1)
课题研究及其发展现状 (1)
1 课程设计的任务与要求 (3)
1.1 课程设计的任务 (3)
1.2 课程设计的要求 (3)
2 方案制定 (3)
2.1 方案提出 (4)
2.2 设计方案 (6)
2.3 方案设计的特点 (6)
3 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)
3.1 数码管显示屏的构成 (7)
3.2 温度检测电路设计 (7)
3.3 电机驱动电路的设计 (8)
3.4 系统处理芯片 (10)
3.4.1 单片机选择 (10)
3.4.2 单片机时钟设计 (12)
3.4.3 系统复位电路 (13)
3.4.4 电源电路 (14)
4 智能温控节能风扇设计的仿真 (15)
5 原理图和所用软件 (15)
5.1 Protel99SE原理图的设计 (15)
5.2 编程软件介绍 (16)
6 设计小结 (18)
7 参考文献 (18)
电气信息工程学院制
2012年5月
智能温度控制电扇设计
学生：汤玉
指导教师：贾鹏
电气信息工程学院电子信息科学与技术
摘要及前言
摘要：
随着绿色生活，低碳生活意识的普及，节能成为现代社会的一个主流命题，电扇的普及性，使得电扇智能化，节能化成为其改进方向，智能节能电扇在学生宿舍，食堂等处都有很强的实用性，该课题对于研究智能节能风扇，顺应低碳生活，节约能源有着一定启发意义。利用AT89C51单片机作为主控芯片，采用DS18b20温度传感器采集温度信息，数码管显示，经过一定算法使得，当温度超过设定的温度上限时最大风速，低于温度下限时停转，在上下限之间时候进行风速分级转动。该装置实现了温度控制风扇的智能化，方便人们日常生活。本系统控制温度，设置合理，成本低，可靠性高，具有较高实用价值。
关键词：AT89C51单片机；DS18b20；数码管显示；温度控制；电风扇Design of intelligent energy-saving temperature control fan
Students: Tang Yu
Instructor: Jia Peng
Electrical and Information Engineering Department, Huainan Normal University Abstract:With the green life, low carbon the popularity of life consciousness, saving energy and become a mainstream of modern society proposition, the electric fan universality, make intelligent electric fans, energy conservation as its improving direction, intelligent energy-saving electric fans in a
student dormitory, dining room place such as strong practicability, this topic for research intelligent energy-saving fan, conform with the low carbon life, save energy has a certain enlightening significance use AT89C51 single-chip microcomputer as the master chip, the temperature sensor DS18b20 collection temperature information, a digital pipe display, that after a certain algorithm, when the temperature more than once set temperature maximum sustained winds, below the temperature limit stalled, in between the lower when turning the device wind speed classification realized the fan's intelligent temperature control, convenient for people daily life this system control temperature, set reasonable,Low cost, high reliability, has high practical value.
Keywords: AT89C51 single-chip microcomputer; DS18b20; Digital tube display; Temperature control; Electric fan
前言
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。在日常生活中，由于单片机具有体积小、重量轻、集成度高、抗干扰能力强等特点，适用于小型自动控制系统中。风速的随着体温变化而自动控制，使人们在晚上熟睡时不至于温度下降而着凉，也不至于需要半夜起床开关电扇，具有一定实用意义。本文以此为目的，以单片机AT89C51为处理芯片，通过八段数码管显示温度，并且通过按钮调节温度上下限，间接调整风扇运转温度范围，并采用分级调速的思想，使得风速在不同温度时有分级的变化，达到智能控制和节能的目的。
课题研究及其发展现状
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我国已有相关专利申请，申请号为200520057178.6,目前市场上也已经有相关类似产品，比如自然风电扇成品，以及相关的自然风电扇科研作品，美的等电器厂家也于近几年相继生产了自然风电扇等类似产品如图2。有一种电风扇叫鸿运扇，风叶运转产生的风不是直接送风，而是推动一个转页轮旋转，改变风向，使人有和风习习的感受。这便是机械式自然风模拟电扇。
图1 图2
还有一种自然风电风扇，采用电子计算机模拟，也称智能电扇。它的微电脑中存贮着许多程序，这些程序像音乐信号一样，使风扇的速度档数与时间都产生不规则的变化，因而产生“自然风”。所不同的是，智能模拟还可产生几种不同的“自然风”。这好比以前一支乐曲作基调，又增添新的旋律，创作出“变奏曲”一样，使风扇的速度档次和时间间隔更无规律，从而使电风扇送出的风更接近自然风，使人有身临天然环境的凉爽感。
可是，自然风和温控电扇从效果和原理上仍然有一些差别，自然风采用随机风速，而此课题是根据位于体表附近的温度传感器感受是否此时温度适合用户，并用键盘设施欠温值，键盘用于速度较快或操作简化的场合然后进行判断以及自动分级调速处理，不至于使用户手动调速，或者处于熟睡状态中因风速过大而造成身体不适。市场所存在的相关产品，都是独立的产品，且价格相对较高。
和温度传感系统目前所有电扇开关都是人员手动，可以考虑采用热释人体红外
，
检测室内有无人员以及室内温度，实现智能控制。目前还有温度控制风扇的专利。
1 课程设计的任务与要求
1.1 课程设计的任务
1．熟悉智能温控节能风扇的作用、分类、工作原理；
2．掌握一种智能风扇系统（由独立器件或集成器件、显示系统、驱动系统、单片机等组成）的原理设计、参数推导（自己根据需要定功率、电源、显示、温度可调范围等具体功能参数）；
3．掌握根据参数进行电子器件选型、设计应用电路的能力；
4．掌握Altium Designer10画（.sch）电路原理图、（.pcb）印刷电路板图的能力；
5. 掌握雕刻机刻板及电路焊接、调试、封装的能力；
6．掌握检测、记录、分析数据、得出结论的能力。
1.2 课程设计的要求
很多场合都希望电风扇的转速控制具有智能性，能够根据现场的温度来自动调整转速，以保持一个适宜的温度。为了解决随温度变化电扇自动变速的问题，设计一个智能温度控制电扇，采用12V直流电机作为电扇，AT89C51单片机作为微控制器，利用LED数码管显示温度数据，ds18b20接受外界温度时单片机进行数据处理，使得电扇产生有差别的风速，实现温度对电扇风速的智能调控。使用高精度集成温度传感器，用单片机控制，能显示实时温度，并根据使用者设定的温度自动在相应温度做出风速的变换和开停，可供家庭使用与一般的依靠电风扇散热来降温的控制系统中[4]。
2 方案制定
2.1 方案提出（以方框图模块化设计的形式给出至少2个方案，并简要说明）
软件设计思路分为两层：
第一层是该系统各个模块独立运作：
1. DS18B20收集体表温度传到单片机后经处理现实在数码管上，显示室温或者体
表温度。如图3所示
图3 数据采集部分软件
2. 直流电机通过驱动电路转动，正常运作，可以手动调节滑动变阻器来人为改变
风速。
3. 通过按钮可以调节温度的上限t1和下限t2，并且显示在数码管上，单片机最小
系统作为处理核心。如图4所示
图4 按钮设置上下限 第二层是系统构成一个整体后，形成智能温度控制调速： DS18B20采集
温度数据
51单片机
数码管显示
数据 按钮设置上限t1 转换按钮 按钮设置下限t2 51单片机
数码管显示数据
用按钮设定温度的上下限t1和t2，也就相应的规定了风扇的工作范围，通过转
换按钮调节显示在数码管上的数字，此时作为处理系统的单片机最小系统，记录下温度上下限，传感器模块接收温度信息，比较记录下的温度上下限后进行风速分级控制，驱动电路驱动直流电机。整个系统协同合作，形成智能温度控制调速。程序流程图如图5所示
图5 软件系统程序流程图
开 始
系统初始化
设定温度上限
设定温度下限
转换
温度检测
是否在上下限内
是否高于上限 分级调速 停转
最大速转动 定时测量室温
结 束
是 否 是 否
2.2设计方案
在系统中，通过检测温度传感器ds18b20所接受的温度单片机进行相应的处理，可以利用按钮通过LED数码管显示温度上限t1 温度下限t2，当温度高于t1时，风速是风扇提供的最大速度，当温度低于t2时，单片机引脚输出低电平，电扇没有电流通过，停止转动，当温度在t1和t2之间的时候，利用某函数作用室温测得值，给定电扇不同速度，驱动电路采用简单易行的H桥电路[5]。总体方案如图1
2.3 方案设计的特点
（1）使用单片机处理，DS18B20温度传感器测量，简易可行的H桥式驱动电路设计，人际互动性强。
（2）可以手动设置温度上限t1和温度下限t2,使得电扇的风速可以在相对较宽的范围内变化。
（3）每个小系统都是相对独立的，可以单独工作，可以单独当做温度计，也可以单独手动控制风扇的风速。具有比较好的灵活性。
（4）适用人群和范围广，较为人性化设计
3 各单元模块功能介绍及电路设计
3.1数码管显示屏的构成
采用四个8段数码管作为显示屏，结构简单，价格便宜，因为室温最多只可能是两位数，所以四个数码管足够，选择四个八段共阳数码管、PNP型三极管、电阻等组成。数码管显示采用动态显示方式，由单片机P0口输送显示字符，由P2.3-P2.7提供片选信号，由三极管8550提供驱动。
图6 8段数码管
3.2温度检测电路设计
对于温度采集部分温度采集部分能进行温度测量是本设计的创新部分，由于现在用品追求多样化，多功能化，所以我们决定给系统加上温度测量显示模块，方便人们的生活，使该设计具有人性化。
方案一、：采用温度传感器DS18B20。DS18B20可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，且DS18B20测量精度高，增值量为0.5摄氏度，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。选用的DS18B20温度传感器如图7是新的“一线器件”，体积小、适用电压范围大、价格便宜，DS18B20数字化温度传感器实现“一线总线”接口，测温范围（-55~+125℃），在一般正常室温的条件下，精确到±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性[6]。并且其电路设计如图8更灵活、方便。
方案二、采用Pt100热电阻温度传感器作为节点环境温度的检测器件。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，对于检测小于 1 摄氏度的信号是不适用的。但是其在空气中的响应时间约为60s ，反应时间慢，检测结果不是很准确。
总之，为了达到反应快速，检测数据误差在2°C 内，又便于数据传输，故选择方案一，基于DS18b20的以上优点，我们决定选取DS18b20来测量温度。
DS18B20的管脚排列如下：DQ 魏数字信号输入/输出端；GND 为电源地；VDD
为外接供电电源输入端。
3.3 电机驱动电路的设计
在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：
1． 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要
用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向
转动时，可以使用由4个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的
继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用
图8 温度检测电路设计 图7 DS18B20实物图
三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2．性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；
大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。以下进行方案的选择讨论：
方案一：选择LM317，电压调整管，适合所有电扇的电压范围，在1.25—37V都是可以连续调压的，输出最大电流可达1.5A。使用LM317时外围电路比较简单，只需要100uF滤波电解电容两个，一个200欧的电阻和散热热敏电阻即可。可是考虑到LM317工作电压差达到3V，输入端和输出端有3V压差，为确保风扇可以完成风速的最大化和调整范围的宽度，所以此方案有待商榷。
方案二：选择继电器控制电路。继电器（如图9）主要部分为，电路图如图10，常开触点，常闭触点和线圈。线圈无电流通过，常开触点断开，反之，常开触点闭合；常闭触点在线圈不通电的情况下是闭合的。可以利用这一特性，使用继电器常开触点，无电流通过断开状态，有电流则闭合。继电器室弱电控制强电器件，单片机是弱电，工作电压为5v，如果考虑使用室内的电扇作为本设计的电扇型号的话，需使用继电器，我们选取12V散热器的电扇来完成此设计，所以此方案不需要。
图 9 继电器实物图
图10 继电器电路图
方案三；使用三极管8050构成H桥直流电机驱动电路，电路简单易行，对于12v 小电扇的驱动足够可靠，且成本低廉，是经典的直流电机驱动电路。如图11 电路的设计是硬件设计的重点和难点，其中关于驱动电路的设计和电容，电阻，传感器的选择使用都是需要根据实际情况来实验的，其中51单片机最小系统，驱动模块，显示模块的焊接和选取是重点。初步考虑选择DS18B20温度传感器感应温度，将所得到的温度数据，经过一系列算法将此数值显示到数码管上，用单片机最小系统作为整个模型的处理器。由于使用的是12V电源，所以用L7805芯片降压驱动单片机和数码感。对于风扇的驱动模块部分，我们选择方案三，使用最简单的驱动电路——三极管S8550、8050以及（或LM317）构成的H桥驱动电路。
图11 H桥直流电机驱动电路
3.4 系统处理芯片
3.4.1单片机选择
单片机（Microcontroller，又称微处理器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型
机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O口接口电路。如图12
本系统采用AT89C52系列芯片，11.0592MHZ晶振频率。ST89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8 KB ISP (In-System Programmable)的可反复擦写1 000次的FLASH只读程序存储器,支持在线编程。兼容标准MCS-51指令系统及80C51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。具体特点表现为：具有优异的性能价格比; 集成度高、体积小、可靠性高; 控制功能强; 低电压、低功耗。
MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能8位单片机，它包含51和52两个子系列。
对于51子系列，主要有8031、8051、8751三种机型，它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，仅片内程序存储器有所不同，8031芯片不带ROM，8051芯片带4KB 的ROM，8751芯片带4KB的EPROM。51子系列单片机的主要特点如下。
8位CPU。
片内带振荡器，频率范围1.2MHz~12MHz。
片内带128B的数据存储器。
片内带4KB的程序存储器。
片外数据存储器的寻址空间为64KB。
128个用户位寻址空间。
21个字节特殊功能寄存器。
4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。
两个16位定时/计数器。
两个优先级别的5个中断源。
1个全双工的串行I/O接口，可多机通信。
111条指令，含乘法指令和除法指令。
片内采用单总线结构。
有较强的位处理能力。
采用单一+5V电源。
对于52子系列，有8032、8052、8752三种机型。52子系列与51子系列相比大部分相同，不同之处在于：片内数据存储器增至256KB；8032芯片不带ROM，8052芯片带8KB的ROM，8752芯片带8KB的EPROM；有3个16位定时器/计数器；6个中
断源。
51系列单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位准双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0～P3)、一个输出驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口笼统地表示为P0～P3。
图12 单片机最小系统
3.4.2单片机时钟设计
时钟电路是用来产生AT89C51单片机工作时所必须的时钟信号，AT89C51本身就是一个复杂的同步时序电路，为保证工作方式的实现，AT89C51在唯一的时钟信号的控制下严格的按时序执行指令进行工作，时钟的频率影响单片机的速度和稳定性。通常时钟由于两种形式：内部时钟和外部时钟。
我们系统采用内部时钟方式来为系统提供时钟信号。AT89C51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该放大器的输入输出引脚为XTAL1和XTAL2，它们跨接在晶体振荡器和用于微调的电容，便构成了一个自激励振荡器。
电路中的C1、C2的选择在30PF左右，但电容太小会影响振荡的频率、稳定性和快速性。晶振频率为在1.2MHZ～12MHZ之间，频率越高单片机的速度就越快，但对存储器速度要求就高。为了提高稳定性我们采用温度稳定性好的NPO电容，采用的晶振频率为12MHZ，如图13所示。
图13 单片机时钟电路
3.4.3 系统复位电路
计算机在启动运行时都需要复位，复位是使中央处理器CPU和内部其他部件处于一个确定的初始状态，从这个状态开始工作。
MCS-51单片机有一个复位引脚RST，高电平有效。在时钟电路工作以后，当外部电路使得RST端出现两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平，系统内部复位。复位有两种方式：上电复位和按钮复位，如图14所示。
(a) 上电复位电路(b) 按钮复位电路
图14 MCS-51复位电路
只要RST保持高电平，MCS-51单片机将循环复位。复位期间，ALE、PSEN输出高电平。RST从高电平变为低电平后，PC指针变为0000H，使单片机从程序存储器地址为0000H的单元开始执行程序。复位后，内部各个寄存器赋值。当单片机执行程序出错或进入死循环时，也可按复位按钮重新启动。
3.4.4 电源电路
78XX系列三端稳压芯片，有几个固定的电压输出，在电路的设计中应用非常广泛，每个器件内部都有电流限制、热关断、和操作保护结构，使得其很适合应用的安全性很高，通过设计外围电路可以获得可调的稳定电压输出。7805芯片输出电压为+5V，外围电路简单，如果整个电路消耗的功率较大，需要在三端稳压芯片上安装散热器，防止温度过高而烧坏。单片机的电源电路如图15 所示。
图15单片机电源电路
4 智能温控节能风扇设计的仿真
Proteus 软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA 工具软件。它不仅具有其它EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus 是世界上著名的EDA 工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、ARM 、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex 和DSP 系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR 、Keil 和MPLAB 等多种编译器。使用该软件仿真结果如图16所示。
图16 智能温控节能风扇设计的仿真
5 原理图和所用软件
5.1 Protel99SE 原理图的设计
Protel99SE 是应用于WindowsXP/2000/NT 操作系统下的EDA 设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D
模拟功能，
是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。操作界面如图 17所示
图17 protel99SE操作界面
5.2编程软件介绍
Keil uVision3为本设计编程软件，它KeilSoftware公司推出的uVision3是一款可用于多种8051MCU的集成开发环境(IDE)，该IDE同时也是PK51及其它开发套件的一个重要组件。除增加了源代码、功能导航器、模板编辑以及改进的搜索功能外，uVision3还提供了一个配置向导功能，加速了启动代码和配置文件的生成。此外其内置的仿真器可模拟目标MCU，包括指令集、片上外围设备及外部信号等。uVision3提供逻辑分析器，可监控基于MCUI/O引脚和外设状态变化下的程序变量。uVision3提供对多种最新的8051类微处理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。操作界面如图18所示
图18
计算机科学与技术学院 《人工智能》课程设计报告设计题目：动物识别系统 设计人员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： 2015年7月
目录 目录 (1) 摘要 (2) Abstract (2) 一、专家系统基本知识 (3) 1.1专家系统实际应用 (3) 1.2专家系统的开发 (3) 二、设计基本思路 (4) 2.1知识库 (4) ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.2 知识库建立 (4) 2.1.3 知识库获取 (5) 2.2 数据库 (6) ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 三、推理机构 (7) 3.1推理机介绍 (7) 3.1.1 推理机作用原理 (7) ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 正向推理 (7) 3.2.1 正向推理基本思想 (7) 3.2.2 正向推理示意图 (8) 3.2.3 正向推理机所要具有功能 (8) 3.3反向推理 (8) ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2 反向推理示意图 (8) ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 四、实例系统实现 (9)
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。
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
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。
人工智能课程设计报告-罗马尼亚度假 问题 1
2
3 2020年5月29日 课 程 :人工智能课程设计报告 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:赵曼 11月
人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,能够设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的”容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些一般需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种”复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅 速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐 - 1 - 2020年5月29日
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
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/7a7776094.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
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
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：
人工智能课程设计报告 课班姓学程:人工智能课程设计报告级 : 名: 号: 指导教师:赵曼 2015年11月
人工智能课程设计报告 人工智能课程设计报告 课程背景 人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。 人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。 人工智能是计算机学科的一个分支，二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是二十一世纪三大尖端技术（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展，在很多学科领域都获得了广泛应用，并取得了丰硕的成果，人工智能已逐步成为一个独立的分支，无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。
电风扇控制数字电路课 程设计报告 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
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
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。 2010 年 9 月日
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 方案一 (6) 方案二 (6) 第三章系统组成及工作原理 系统组成 (7) 工作原理 (8) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 状态锁存电路电路············································`9 触发脉冲电路 (11) 风种控制电路 (12) 消抖电路 (14) 单稳态电路 (15)
目录 1 1引言 (2) 2设计任务及要求 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计要求 (2) 3 本课程设计的意义 (3) 4应用软件介绍 (3) 4.1Proteus仿软真件的介绍 (3) 4.2 Keil软件 (3) 5电路使用元件的介绍 (4) 5.1关于AT89C51单片机的简介 (4) 5.2关于DS18B20温度传感器的简介 (4) 5.3关于L298电机驱动芯片的简介 (4) 5.4关于LM016液晶模块的简介 (5) 6部分硬件的工作原理 (5) 6.1直流电动机的工作原理 (5) 6.2转速的测量原理 (6) 6.3直流电动机的转速控制系统的工作原理 (6) 7直流电动机的转速控制系统软件设计 (7) 7.1编程思路 (7) 7.2系统流程图 (7) 8仿真程序（C语言） (10) 9结束语 (16)
1 1引言 在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。据资料统计，现在有的90%以上的动力源自于电动机，电动机与人们的生活息息相关，密不可分。随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求越来越高，使电动机控制向更复杂的控制发展。 近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶段由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响，且单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等优点，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱之一。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。所以微机数字控制系统在各个方而的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。 现在市场上通用的电机控制器大多采用单片机和DSP。但是以前单片机的处理能力有限，对采用复杂的反馈控制的系统，由于需要处理的数据量大，实时性和精度要求高，往往不能满足设计要求。近年来出现了各种单片机，其性能得到了很大提高，价格却比DSP低很多。其相关的软件和开发工具越来越多，功能也越来越强，但价格却在不断降低。现在，越来越多的厂家开始采用单片机来提高产品性价比。 2设计任务及要求 2.1设计目的 设计一个基于温度的电动机转速控制电路，在相应的软件控制下可以完成要求的功能，即外部温度大于45C时，直流电动机在L298驱动下加速正转，温度大于75C全速正转，当外部温度小于10C时电动机加速反转，温度小于0C时电动机全速反转。温度回到10C-45C时电动机停止转动。在液晶显示屏1602LCD上显示当前的温度值。 2.2设计要求 一、设计一个基于温度的电动机转速控制电路，在相应的软件控制下可以完成要求的功能，即外部温度大于45C时，直流电动机在L298驱动下加速正转，温度大于75C全速正转，当外部温度小于10C时电动机加速反转，温度小于0C 时电动机全速反转。温度回到10C-45C时电动机停止转动。在液晶显示屏1602LCD 上显示当前的温度值。 二、画出基于温度的电动机转速控制电路的电路图； 三、所设计的电路需要在仿真软件Protues v7.5上能够运行，课程设计报告的最后必须附有在仿真软件Protues v7.5下设计的电路图和控制程序清单。
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，
设计方案： 总体设计框图 系统电路设计总体设计方框图所示，控制器采用单片机A T89S52，温度传感器采用DS18B20，用2位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 总体设计方框图 主控制器 单片机A T89S52具有低电压供电和体积小等特点，四个端就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 状态显示 显示风扇调速系统处于的工作状态，状态有三种分别是低速状态、中速状态和高速状态，此系统以发光二极管指示作演示。 LED显示 本系统共使用的三个共阳极七段数码管分别显示，当前的温度和设定定时的倒计时时间。温度以标准摄氏度为单位。时间以分钟为单位。数码管采用单片机P0口并行数据输出，P2口数据扫描控制显示，三极管8550做数码管的驱动。 键盘控制 有一组键盘控制倒计时温度的设定加与减。另一组控制系统处于的三种状态，分别对应的是低速状态、中速状态和高速状态，此系统以发光二极管指示作演示。还有一个开关按键是控制系统是处于自动状态和手动状态的开关。 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过
简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下： ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； ●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； ●无须外部器件； ●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； ●零待机功耗； ●温度以９或１２位数字； ●用户可定义报警设置； ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； ●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；系统复位 系统单片机采用的是上电复位，当复位键按下时，系统会变为，开始的初始状态。时钟振荡 系统单片机使用的是外部时钟振荡，振荡频率为标准的11.0592MHZ。
智能温控风扇设计-开题报告 一、选题的背景和意义(所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势) 历史背景及意义 温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一，它与我们的日常生产及生活息息相关，它的测量和 [1]调整对控制产品的质量，提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用，特别是在冶金、化工、机械、电气等各类工业中使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等。因此对温度的检测和控制的技术进行研究是非常有必要的。在工业的研制和生产中，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件，而为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用电子技术是重要的途径。以单片机为核心的温度调节系统来对温度进行控制，广泛应用于社会生活的各个领域，是用途很广的一类工业控制系统。这类系统不仅具有控制方便、组态简单、灵活性大、成本低，可靠性高等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。 研究及发展现状 温度控制系统广泛应用于社会各个领域，但根据应用场合以及要求性能的不同使得其也不尽相同。传统的温度控制系统大多数采用模拟方法实现，主要有开关式控制法、比例式控制法等等，控制电路大都采用继电器控制电路，虽然结构简单，但由于继电器动作频繁，常导致触点不良而影响温度控制，且其反应速度慢、精度低、造价高、维修麻烦。而随着温度控制技术的不断进步以及其与计算机等技术的相结合，使得温度控制系统在各方面取得了巨大发展。其具体如下:1)在控制电路上，采用主回路无
[2]触点作为控制电路的方法，即采用无触点的可控硅或固态继电器替代传统的继电器，克服了传统继电器接触不良的问题，提高了系统的稳定性，且其造价低，维修简单;2)在温度采集方面，打破了传统的用热电阻、热电偶以及A/D转换器采集温度的思路，采用单线数字温度传感器采集温度，不仅简化了电路结构，同时有效地提高了系统的控制精度，如美国DALLAS公司1995年生产DS1820数字温度传感器，其 [3]【4】测温范围-55,+125?,标称测温精度为0.5?，从DS18B20读出或写入信息仅需1根口线(单线接口);3)采用单片机等做为中央控制核心:单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机，是把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器CUP、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、 [5]【6】定时器/计数器等部件制作在一块集成芯片上构成的一个完整微型计算机，具有丰富的中断等资源。用单片机做为中央控制核心不仅极大地提高了温度控制系统的智能化，减化了外围电路的设计，同时结合文献[7]的算法，通过编程方法实现系统的参数自整定，提高了系统的控制精度以及反应速度，增强了系统功能，同时使得系统的适应性大大增强。与此同时，在国外随着计算机等技术的迅猛发展以及其与温度控制技术的不段结合，使得其温度控制技术在智能化、自适应、参数自整定等方面取得大量成果。从20世纪70 年代以来，先是采用模拟式组合表来采集现场信息并进行记录和控制。到80年代末出现了分布式控制系统。在此基础上，日本、美国、德国等国在温度控制领域都生产出了一批性能优异的温度控制器及仪器数字控制器等。这些温度控制系统普遍具有参数自整定功能并结合了计算机、通信等技术，运用先进的算法，具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。 而我国在温度控制技术方面尽管已经取得了一些成就，但是更多的企业仍值停留在简单的PID控制，