基于单片机智能电风扇控制____系统设计.doc

毕业设计任务书 学号 班级 电信 12-1 专业 电子与信息工程技术 设计题目 基于单片机的智能电风扇控制系统 指导教师姓名 职 称 工作单位及所从事专业 联系方式 学生联系方式 副教授 信息学院电子工程系 设计内容： 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。 用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度和最高工作温度。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。 温度显示在LED数码管上 设计硬件电路，并制作实物。撰写毕业设计论文.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，2002.2 [2] 王伦.电风扇原理与维修技术[M].北京：新时代出版社，1999 [3] 张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社，2006,10 [4] 梁廷贵、王裕琛.可控硅触发电路语音电路分册[M].北京：科学技术文献出版社，2003 审 批 意 见 教研室负责人： 年 月 日 备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份目 录 摘　要 1 第1章　概述 2 1.1　STC89C52单片机简介 2 1.2　本设计任务和主要内容 2 第2章　方案选择 4 2.1　温度传感器的选用 4 2.2　控制核心的选择 5 2.3　显示电路 5 2.4　调速方式 6 2.5　控制执行部件 6 第3章　硬件设计 7 3.1　系统总体设计 7 3.2　控制装置原理 7 3.3　温度检测和显示电路 8 3.3.1　DS18B20的温度处理方法 8 3.3.2　温度传感器和显示电路组成 9 3.4　电机调速电路 10 3.4.1　电机调速原理 10 3.4.2　电机控制模块设计 11 第4章　软件设计 13 4.1　主程序 13 4.2　数字温度传感器模块和显示子模块 14 4.3　电机调速与控制子模块 15 总　结 17 附录1　主要程序代码 19 附录2　仿真图 35 附录3　实物图 36 附录4　元件清单 37 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STC89C52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、低温度值，测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档，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关闭风扇，控制状态随外界温度而定。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　单片机；温度传感器；智能控制。 第1章　概述 1.1　STC89C52单片机简介 STC89C52是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内4bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。STC89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。 STC89C52单片机提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时、计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89C52单片机可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时、计数器，串行通行口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 1.2　本设计任务和主要内容 本文以STC89C52单片机为核心，通过数字温度传感器对外界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调节档位，实现“温度高、风力大、温度低、风力弱”的性能。另外，通过红外发射和接收装置及按键实现各种功能的启动与关闭，并且可对各种功能实现遥控，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。 本设计主要内容如下： (1)风速设为从低到高共2个档位，可由用户通过键盘设定。 (2)每当温度低于下限值时,则电风扇风速关闭。 (3)每当温度在下限和上限之间时,则电风扇转速缓慢。 (4)每当温度高于上限值时,则电风扇风速全速运转。 第2章　方案选择 本系统实现风扇的温度控制，需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。 2.1　温度传感器的选用 温度传感器可由以下几种方案可供选择： 方案一：选用热敏电阻作为感测温度的核心元件，通过运算放大器放大由于温度变化引起热