电气信息学院
微机与单片机综合课程设计报告
课题名称电风扇模拟控制系统设计
专业班级 13电气01班
学号 1304200324 学生姓名叶红亮
指导教师易先军
评分
2015年12月14日至12月20日
课程设计的任务要求
一、课程设计选题：
从以下课题中任选一题进行，各课题具体要求详见“微机与单片机综合课程设计题目汇总”文档。并在课程设计报告的正文中详细说明。
1.彩灯控制器的设计
2.电子时钟的设计
3.现代交通灯的设计
4.多路抢答器的设计
5.波形发生器的设计
6.点阵广告牌的设计
7.篮球记分器的设计
8.数字式温度计的设计
9.步进电机的控制
10.电子音乐盒的设计
11.电风扇模拟控制系统设计
12.洗衣机人机界面的设计
13.秒表系统的设计
14.多机串行通信的设计
15.电子密码锁的设计
16.4位数加法计算器的设计
17.数字频率计
18.数字电压表
二、选题说明：一人一题，一个教学班级同一题不能被选超过两次。鼓励同学们将各设计中的基本任务完成后，选做部分发挥项。题中带*和#符号的任务，属于发挥部分。
三、设计时间及进度安排：
第16周，12. 14～12.20
12.14 题目分析，文献查阅
12.15 设计方案
12.16~12.17 元器件选型，硬件电路设计
12.18~12.19 软件设计，系统调试
12.20 课程设计说明书（报告）撰写
四、设计作品提交：
（1）课程设计说明书（纸质版，用于存档）；
（2）课程设计说明书（电子版），单片机源程序文件（电子版）；
（3）Proteus仿真程序或实物。
五、设计考核评定：
教师评分：80%，答辩成绩：20%
答辩记录
1、例举设计过程中遇到的主要问题及其解决方法。（1）问题说明：
（2）解决方法：
2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题）。
课程设计量化评分标准
指导老师评语：
指导教师签字：
2015年月日
摘要
如今的电风扇已一改在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但电风扇风力柔和，任收到大部分人群的喜爱。本次课程设计通过keil uvision4和proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统。设计是基于AT89C51芯片实现用4位数码管实时显示电风扇的工作状态，包含风类的显示和定时时间的显示。系统设计有风类选择功能，摇头功能和定时功能。并设计有过热检测与保护功能。结果表明整套系统操作方便，显示直观，具有较强的实用性。
关键词：AT89C51 keil uvision4 proteus
I
Now the electric fan has a change in traditional image in people's impression, both in appearance and function more pursuit individuation. And computer control, natural wind, sleep, negative ion function such as this belongs to the function of the air conditioner, is being adopted many electric fan manufacturers, and increases the lighting more practical function, drive midge, etc. The appearance and functional diversity of products, not stick to one indicates the trend of the development of the industry as a whole electric fan but fan wind downy, received most of the people's favorite. The curriculum design through keil uvision4 and proteus software design a electric fan simulation control system. Design is based on AT89C51 chip implementation with four digital tube display work status of electric fans, contain the wind display and timing time of a class. System design have wind class option, shook his head and timing functions. And design a overheat detection and protection function. Results show that the system is easy to operate, intuitive display, strong practicability.
Keywords: AT89C51 keil uvision4 proteus
II
1 设计任务 (6)
2设计方案 (1)
2.1任务分析 (7)
2.2方案设计 (7)
3 系统硬件设计 (8)
3.1时钟电路设计 (8)
3.2过热检测电路设计 (4)
3.3 电机调速与控制模块设计 (5)
3.4 显示与控制模块设计 (5)
3.5 按键控制电路设计 (6)
4 系统软件设计 (7)
4.1 主程序流程图设计 (7)
4.2 定时程序流程 (8)
4.3 A/D转换流程图设计 (8)
5仿真与性能分析 (10)
6心得体会 (13)
参考文献 (14)
附录1 系统原理图 (19)
附录2 程序仿真 (20)
附录3程序清单 (20)
1 设计任务
1.基本要求
（1）.用4个LED显示电风扇的工作状态（1,2,3,4四档风力），显示风类：“自然风”、“常风”和“睡眠风”。
（2）.设计“自然风”、“常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类；
设计一个“摇头”键用于控制电机摇头。
（3）.设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；
2. 选做
（4）*.设计过热检测与保护电路，若电风扇电机过热，则电机停止转动，蜂鸣器报警，电机冷却后电机又恢复转动。
（5）*. 用LCD作为用户界面显示风扇运行模式等信息。
（6）#.其他功能（创新部分）
III
2设计方案
2.1任务分析
电风扇模拟控制系统设计就是使用单片机来控制电机和一些LED 、按键，模拟真实的电风扇的使用，通过设计使电风扇使用便捷更人性化。风类，定时，摇头都是针对使用者不同需求的设计。过热保护是对安全性要求的设计。
2.2方案设计
1.硬件方案
根据设计的要求可知，系统的硬件原理框图如图2.1所示。
图2.1 系统的硬件原理框图
单片机可选用AT89C51，它与8051系列单片机全兼容，但其内部带有4KB的FLAS H ROM，设计时无需外接程序存储器，为设计和调试带来极大的方便。本系统由五个模块组成，分别是输入模块、显示模块、电机控制模块、过热保护模块以及单片机控制系统。其中单片机控制系统是核心，由AT89C51、晶振和复位电路组成。它通过处理输入的各种数据信息来对其它模块发出指令，进行相应的操作。输入模块由5个按键组成，分别控制电机的风速、正反转和定时时间。显示模块由8位共阴数码管组成，显示定时时间和风速。过热保护模块由ADC0808，由于ADC0809无法实现仿真故选用功能一样的ADC0808来代替和外围电路组成，通过设定电压初始值使电机超值停转并且相应二极管发光报警。电机控制模块由L298和其它的元器件组成，它主要是放大输入信号的倍数，用来驱动电机。
保护电路的选择：选用ADC0808作为过热保护电路的核心部件，假设先设定一个标准电压值，通过0-5V模拟电压输入进行模数转换，如果数据超过标准值则单片机对电机进行相应操作，使电机启停。
控制核心的选择：采用单片机作为控制核心，以软件编程的方式进行风速判断，并在端口输出控制信号。
显示电路的选择：采用八位共阴数码管显示电机状态，动态扫描显示方式。
2. 软件方案
根据设计要求，程序框图如图2.2所示。软件可由汇编语言完成，也可由C语言完成。软件设计可以分为以下几个功能模块：
主程序：初始化及键盘监控。
计时程序模块：为定时器的中断服务子程
序，完成0.02秒（或其他时间）和2秒的时
间定时。
显示程序模块：完成4个LED数码管的
显示驱动。
键盘扫描程序模块：判断是否有键按下，
并求取键号。
图2.2 主程序流程图
3 系统硬件设计
3.1时钟电路设计
图3.1 单片机时钟电路
如图3.1所示，采用内部时钟产生方式，在XTAL1 和XTAL2 两端跨接晶体或陶瓷振荡器，与内部反相器构成稳定的自击震荡。其发出的时钟脉冲直接送入片内定时控制部件。
3.2过热检测电路设计
图3-2
ADC0808的工作原理如图3-2：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开。
转换数据的传送A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。
（1）定时传送方式
对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0808转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换已经完成了，接着就可进行数据传送。
（2）查询方式
A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0808的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。
（3）中断方式
把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。
3.3 电机调速与控制模块设计
采用的PWM来实现直流电动机的调速，由于直流电机的转速与加在其两端的平均电压成正比，所以在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中，目前经常使用的是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值来控制转速，其优点：控制原理简单输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小，缺点是：功率低，散热问题严重。占空比示意图如图3.3所示：
U
T
t1 t2
图3.3占空比示意图
占空比表示了在一个周期T里开关管导通的时间与周期的比值，D的变化范围为
0<=D<=1。当电源电压UB不变的情况下，输出电压的平均值U取决于与占空比D的大小，改变D值也就改变了输出电压的平均值，从而达到控制电动机转速的目的，即实现了PWM 调速。
根据硬件原理图连接好电路，A/D接入单片机上通过程序来控制L298输出控制直流电机的转动。通过不同按键输出不同的占空比，使直流电机转动。当自然风键按下时，输出占空比为1:3的方波；当常风键按下时，输出占空比为3:1的方波；当睡眠风键按下时，输出占空比为1:5的方波；当摇头键按下时，电机反转，同时保持原先的风速。
3.4 显示与控制模块设计
系统设计采用4位共阴数码管显示电路，在设计4位LED显示时，为了简化电路，降低成本，采用动态显示的方式，4个LED显示共用一个8位的I/O，4个LED数码管的位选线分别由相应的P2.0-P2.3控制，而将其相应的段选线并联在一起，由一个8位的I/O口控制，
即P0口。译码显示电路将档位和定时时间的输出状态经显示译码器译码，通过4位LED 七段显示器显示出来。到达定时时间电机停止转动同时定时时间变为0。P2.5口接一个发光二极管，当电压值超压时二极管灯亮实现报警，此状态下，无论定时时间和风速键是否按下，电机都处于停止状态。
3.5 按键控制电路设计
本系统使用简单的键盘和数码显示器件来完成输入\输出操作的人机界面。键盘输入信息的主要过程是：
1、CPU判断是否有键按下。
2、确定哪一个键被按下。
3、把此键代表的信息翻译成计算机所识别的代码，如ASCII或者其他代码。键盘上有很多键，每一个键对应一个键码，以便根据键码转到相应的子程序，进一步实现数据输入和命令处理的功能。键盘识别的流程如图3.5所示：
图3.5 键盘识别流程图
4 系统软件设计
4.1 主程序流程图设计
软件所要实现的功能有：按键响应，对ADC0808的控制，对数据的处理和传送显示的数据。主程序包含初始化、调用A/D转换子程序和调用显示程序，其流程图如图4.1所示：
图4.1 主程序流程图
主程序经初始化后，开始四位数码管显示的是“0000”电机停转。然后进入按键扫描程序，依次对自然风、常风、睡眠风进行扫描，单片机I/O口输出相应的占空比方波，当为自然风时，数码管最高位显示“1”，当为常风时，数码管最高位显示“2”，当为睡眠风时，数码管最高位显示为“3”。当有定时键按下时，转到定时器T0中断程序进行。当有摇头键按下时，高低电平翻转，电机开始反转。
4.2 定时程序流程
定时器T0是用来对定时时间进行控制的，结合数码管动态显示，首先给T0设置工作方式和初始值，由于它不可重装，所以在主程序中必须再次定义它的初始值。其流程图如图4.2所示：
图4.2 定时器T0中断程序流程图
4.3A/D转换测量子程序流程图设计
由于ADC0808在进行A/D转换时要用到CLK信号，而此时的ADC0808的CLK是接在AT89C51单片机的P2.4端口上，也就是要求从P2.4输出CLK信号供ADC0808使用。因此产生CLK信号的方法就的使用软件来产生了；由于ADC0808的参考电压VREF=VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理。然后和设定的参考值比较，而实际显示的电压值的关系为。其流程图如图4.3所示。
在主程序中，ADC0808的转换程序也是无限循环的，它主要是检测电机是否过热。本系统中，运用定时器T1作为CLOCK的脉冲信号，由于它的工作方式为2，且初始值216，足以满足ADC0808所转换一次所需要的时间。设定电机过热电压初始值为1.95V,当模拟电压输入量超过这个值时，发光二极管点亮，表示电机过热此时L298使能端变低电平，电机停转。
图4.1 交通灯系统软件流程图
5仿真与性能分析
1、系统仿真过程
(1)进入KeilC μVision4开发集成环境，创建一个新项目(Project)，并为该项目选定单片机CPU器件（AT89C52）。并为该项目加入KeilC源程序(代码见附录)。
（2）单击“Project菜单/Options for Target”选项或者点击工具栏的“option for ta rget”按钮，弹出窗口，点击“Debug”按钮，在出现的对话框里在右栏上部的下拉菜单里选中“Proteus VSM Driver”。并且还要点击一下“Use”前面表明选中的小圆点。再点击“Setting”按钮，设置通信接口，在“Host”后面添上“127.0.0.1”，如果使用的不是同一台电脑，则需要在这里添上另一台电脑的IP地址(另一台电脑也应安装Proteus)。在“Port”后面添加“8000”。设置好的情形如图所示，点击“OK”按钮即可。最后将工程编译，进入调试状态，并运行。
（3）进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“use romote debuger monitor”，如图所示。此后，便可实现KeilC与Proteus连接调试。
图5.1 原理图
2 仿真结果与分析
图5.2是自然风键按下时状态，数码管显示为1，无定时时间。ADC0809显示电压值为1.95V,电机不发热，正常转动。为了表示哪个按键被按下，仿真图上对应的按键均为闭合状态，下面的仿真图也同上，这里不在阐述。
图5.3是常风键按下时状态，数码管第一位显示为2，无定时时间。ADC0809显示电压值为1.95V,电机不发热，正常转动。
图5.2 系统仿真结果
图5.4是睡眠风键按键按下时状态，数码管第一位显示为3，无定时时间。
5是自然风按键按下时状态，数码管第一位显示为1，定时时间为12ms。
6心得体会
我们这次单片机是在经过单片机这门课程大半年后才做的，所以刚开始接触到这个实验时还是很费力的，这次单片机课程设计历时一个星期的时间，因为只要仿真所以相对来说比较简单在这一个星期里我在实验前的资料查询以及试验中的芯片进行了深刻的理解，让我体验了一次自己学习以及自己试验的感觉。第一次意义上的独立一人完成。
刚开始的两天我先到图书馆和网上查阅了大量有关模拟电风扇系统的资料，然后开始设计自己的方案，为了设计精度要求和抱着学习新知识的想法，我选择AT89C51和ADC0808液晶芯片，虽然我并没把这两个芯片的应用原理研究的很透彻，但基本的应用编程是可以实现的，说实话整天抱着电脑查资料、看资料是一件很痛苦的事情，一天下来眼都花了，但每学会一点新知识还是挺高兴的，有的时候想要的资料查不到我们就向老师求助，他们都会毫无保留的帮助我们。本次设计，使我学到了许多书本上无法学到的知识，也使我深刻体会到单片机技术应用领域的广泛。不仅让我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生更大的兴趣。在本次设计过程中，我学会了在网络上查找有关设计的个硬件的资源，其中包括：直流电机PWM调速·AT89C51的脚图的资料等。此设计系统是以单片机AT89C51芯片为核心部件，实现了电风扇系统控制功能，此次课程在软件上是花费时间最多的，花费大量时间查阅学习代码。这次设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。总的感受有以下几方面：1、通过本次设计，我不但对单片机有了更深的了解，对一个课题如何画流程图，编程序等有了一定的认识。2、进一步加强了我的动手能力和运用专业知识的奴隶，从学习到如何去思考和解决问题，以及如何灵活地改变方法实现设
计方案。3、让我了解到单片机技术对当今人们生活的重要性。同时这次设计的经历也使我受益匪浅，让我知道做任何事情都应脚踏实地，刻苦努力地去做，只有这样，才能做好。
参考文献
[1] 林立.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2009.
[2]蓝何慧.单片机应用技能。电子工业出版社,2004.1-505.
[3] 邢国泉. LM35温度传感器的温度特性及其应用[J]. 医疗设备信息.2007,11（9）：25-28.
[4] 张毅刚.单片机课程的基础实验与课程设计2008.
[5] 马忠梅，刘滨等. 单片机C语言Windows环境编程宝典[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社. 2003
[6] 张新.单片机应用开发24例。电子工业出版社2012,31(9):
附录1 系统原理图
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。
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
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
郑州交通职业学院 毕业论文（设计） 论文（设计题目）：电风扇模拟自然风控制电路的设计 所属系别信息工程系 专业班级 08大专电子信息工程技术1班 姓名 XX 学号 200808060830167 指导教师 XX 撰写日期 2011 年 5 月
摘要 本课题主要研究电风扇实现模拟自然风的功能，针对市场中家用电扇的功能分析，得出模拟自然风风扇将成为市场一种主流风扇，慢慢的将代替那些老式的风扇。本设计采用了一个以555多谐振荡器为核心的电路，由电源稳压电路、光波发生电路和光耦合成器电路组成。通过方波发生电路输出高低电平来控制晶闸管的导通和截止以实现电风扇模拟自然风的效果;通过调节电位器调节输出方波的占空比，可以控制单位时间内送风的时间。该电路能够实现控制风扇扇叶由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止周期性的转动，并且能够调节周期的时间。该电路利用555定时器输出相应的控制信号来控制电路，达到了调节风扇风速强弱、风扇运转状态和开关的逻辑系统的目的，并且利用定时器设定时间控制继电器，使风扇的设计更加完善和人性化。 关键词:电风扇，模拟自然风，555多谐振荡器，继电器，可调占空比，双向晶闸管
Abstract This topic research electric fan simulating natural wind function, in view of the market in home fans that the function analysis, analog natural fan will become market a mainstream fan, slowly will take the place of the old fan. The design has adopted a more harmonic oscillator 555 circuits for core, the power supply voltage circuit, the light wave generator of light coupling to become useful circuit. Through the square wave generating circuit output discretion level to control thyristor conduction and globe in order to achieve the effect of fan imitating natural wind; By adjusting the potentiometer adjustment output pulse 390v, can control unit time supply of time. This circuit can realize control fan fan leaves turning slowly and by stop - and quickly turned slowly rotating - stop periodic rotating, and can adjust cycle time. This circuit using 555 timing of control signal output corresponding to control circuit, to adjust fan wind speed and the weak, fan operation status and switch logic system, and the purpose of using timer control relay time set the design, make the fan more perfect and humanization. Key words:electric fan, imitating natural wind, 555 much harmonic oscillator, relays, adjustable 390v, two-way thyristor
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。
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。
电风扇模拟自然风控制器(一)
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电风扇模拟自然风控制器（一） 本文介绍的这种电子装置可与普通电风扇配套使用，将电风扇插入到该装置的插座中，即可使电风扇扇出的风量时大时小，时有时无，与自然风近似，使人感到舒适、凉爽。同时亦有降低电风扇能耗的作用，爱好者不妨一试。 工作原理 该装置电路工作原理如下图所示。它是由电源电路和自激振荡器、无触点开关等组成。电容器C1、电阻R1、稳压二极管DW及二极管VDl、电容器C2组成该装置的简易降压整流、稳压和滤波电路，目的是将220V市电变换成约12V的平滑直流电，作为自激多谐振荡器的电源。由时基集成电路NE555、电位器RP、电容器C3以及二极管VD2、VD3构成了占空比可调式振荡器，其输出为方波脉冲。从IC的⑧脚上输出的方波信号经发光二极管LED后加到双向可控硅元件VS的控制极。当IC③脚有方波信号输出时，LED点亮，同时VS触发导通，插在其插座CZ中的电风扇通流运转；当IC
③脚没有方波信号输出时，LED截止，VS关断，插在CZ中的电风扇无电流通过而停止工作。这样周期性的控制VS的导通与关断，从而控制了电风扇的转与停，反映在风量上为快一慢、强一弱，这样得到的阵风有如自然风一样。 元器件选择与调试 IC可采用时基集成电路NE555、μA555、LM555或5G1555等。C1的耐压一定要大于400V，容量为0．47μ～0．68μ。VS一般采用3A／600V的双向可控硅。DW采用稳压值为12V左右、0．5W的稳压二极管，如2CW60等。R3与C4构成VS过压缓冲网络，一般不宜省去，以防损坏VS或误动作。其它元器件可按图示数据选用，无特别要求。 电路装焊完毕，即可通电调试，先在CZ中插入60W的白炽台灯，调节RP使台灯的光亮发生闪烁，说明电路工作基本正常，其闪烁周期可按0．693(RP+R2)C3公式估算， 然后再插入台扇实调至满意 为止。也可以在电位器旋钮旁 刻上数字，从而可以方便地调 节自然风的急缓。调试完毕， 认为合格即可找一只塑料盒 装入，插座CZ可以另接。
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。
本科毕业设计（论文） 基于单片机的电风扇模拟自然风控制器设计 学院电子信息工程学院 专业电气工程及其自动化 年级班别13电气工程及其自动化 学号2013402040125 学生姓名胡长新 2017年3月21日
摘要 随着社会的不断发展，科技的不断进步，人们对于电风扇的选择也变得更苛刻了，面临着强大的竞争力，电风扇想要在市场上取得一席之地就必须变得更加人性化，更加智能化。因此，模拟自然风的电风扇就会越来越被重视，从而被广泛的应用。本文设计的是基于单片机的电风扇模拟自然风控制器，通过使用STC12C5A60S2单片机来输出PWM波，并由两个BTS7960芯片组成一个H桥驱动电路来驱动电风扇电机转动。该设计能够实现控制风扇的扇叶由停止→慢慢转动→快速转动→慢速转动→停止进行这种周期性的转动，而且能够对这个周期的时间进行调节。这样风扇就可以模拟成自然风了，给人们带来了更好的舒适感。 关键词：单片机；PWM波；H桥驱动电路；模拟自然风
Abstract With the continuous development of society, the progress of science and technology, people's choice for electric fan has become more severe, facing strong competition, the electric fan to make a space for one person in the market must become more humane, more intelligent. Therefore, the simulation of natural wind fans will be more and more attention, which is widely used. This paper is the design of MCU simulation natural wind controller for electric fan based on STC12C5A60S2 MCU by using PWM wave output, and by two BTS7970 chip is composed of a H bridge driving circuit to drive the electric fan motor rotation. The design of the utility model can realize the control of the fan blade from the stop to the slow rotation, the fast rotation, the slow rotation and the periodic rotation, and can adjust the time of the cycle. So that the fan can simulate the natural wind, to bring people a better sense of comfort. Key words: single chip；PWM wave；H bridge driver circuit；simulation of natural wind
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
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
单片机技术课程设计 题目风扇模拟控制系统 院系轨道交通学院 专业铁道信号年级 2013级 学生姓名张三李四王五 学号 指导教师罗世民
需求书 题目十一：电风扇模拟控制系统设计★★ 1.用4个LED显示电风扇的工作状态（1,2,3,4四档风力），显示风类：“自然风”、“常风”和“睡眠风”。（20分） 2.设计“自然风”、“常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类； 设计一个“摇头”键用于控制电机摇头。（20分） 3.设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；（20分） 4*.设计过热检测与保护电路，若电风扇电机过热，则电机停止转动，蜂鸣器报警，电机冷却后电机又恢复转动。 5*. 用LCD作为用户界面显示风扇运行模式等信息。 6@.其他功能（创新部分 10分）
电风扇模拟控制系统设计 通信工程专业 学生张三李四王五指导教师简磊 【摘要】本设计以直流电机控制为基础，基于传感器技术，以单片机控制技术为核心，实现电风扇的智能控制，同时设计采用轻触开关即可具有电风扇的调档功能。使用集成电路LM298N完成电风扇的驱动设计，通过单片机STC89C52的定时器0以及定时器1产生不同占空比的PWM波形控制电风扇电机驱动芯片从而改变电风扇电机的输入电流，最终实现电风扇电机转速调节功能，使得设计更加人性化，更加环保节能。 【关键词】调速功能单片机测温智能控制
目录 任务书 (1) 摘要 (Ⅰ) 目录 (Ⅱ) 引言 (Ⅲ) 一、方案设计 (Ⅳ) 二、硬件电路 (Ⅳ) 2.1电路系统框图 (Ⅳ) 2.2 STC89C52RC最小系统 (Ⅴ) 2.3 按键模块 (Ⅴ) 2.4 LED指示灯模块 (Ⅵ) 2.5电机温度实时测量模块 (Ⅵ) 2.6电机驱动模块 (Ⅵ) 2.7 LCD显示模块 (Ⅶ) 三、软件程序 (Ⅷ) 3.1主函数程序流程图 (Ⅷ) 3.2按键模块接口程序 (Ⅸ) 3.3 LED指示灯接口程序 (Ⅸ) 3.4 电机测温接口程序 (Ⅸ) 3.5 电机驱动接口程序 (Ⅸ) 3.6 LCD显示驱动程序 (Ⅸ) 四、调试结果 (Ⅹ) 五、小结 (Ⅺ) 附录一总电路仿真 (ⅩⅢ) 附录二程序清单 (ⅩⅣ) 附录三元件清单 (ⅩⅤ)
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
工程应用综合设计 报告 学院：电气工程学院 班级： 学号： 姓名： 课题名称：自然风与风力机的仿真 指导老师：
摘要 本篇论文主要报告了国内外目前的风力发电的现状，介绍了风力发电机组的基本结构和目前主要的风力机种类，还论述了控制风力机功率的基本要素。本设计还着重对自然风进行了模拟仿真，这对研究风力机的仿真特性具有重要意义。通过研究风力机各个参数的物理意义及之间的关系，推导出风力机输出功率与风速，叶尖速比，发电机转速及桨距角之间的关系，在定桨距风力发电机组控制系统仿真方面作了初步的探究和研究。通过MATLAB仿真软件，建立自然风的风速模型和风力机的的仿真模型。验证风力发电系统控制模型的可用性，并且通过单曲线绘图对模拟结果进行分析，产生可直接用于研究报告的模拟结果图形，在定桨距风力发电机组控制系统仿真方面，作出了初步的研究和探索。 关键词：风力机；自然风；建模；仿真
目录 摘要............................................................. I 第一章绪论.. (3) 1.1研究风力机发电系统的重要意义 (3) 1.2国内外研究进展 (3) 第二章风力发电原理 (5) 2.1风力发电系统组成及原理 (5) 2.2风力发电机简介 (5) 2.3风力机分类及对比 (6) 第三章风力机的功率控制原理 (8) 3.1风能 (8) 3.2风能利用系数Cp (8) 3.3叶尖速比λ (9) 3.4桨距角β (9) 3.5贝兹理论 (9) 4.1基本风的模拟 (10) 4.2阵风的模拟 (10) 4.3渐变风的模拟 (11) 4.4随机噪声风的模拟 (12) 4.5自然风的模拟 (12) 第五章定桨距风力机的建模与仿真分析 (13) 5.1定桨距风力机仿真模型的搭建 (13) 5.2 matlab仿真结果分析 (17) 第六章总结 (21) 参考文献 (22)