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电风扇模拟控制系统设计

一、选题背景

本次单片机C语言设计选题为电风扇模拟控制系统设计，我们需要解决的主

要问题为如何实现电风扇的运转，控制档位与转速并且在过热时系统会做出及时

的调整。我们还应达到以下技术要求：利用L298N驱动模块，驱动直流风扇，

设计一个电风扇控制系统；3个独立按键分别控制“自然风”、“睡眠风”、“常

风”，（三者的区别是直流电机的停歇时间不同），并在数显管上显示出区别；

每种类型风可以根据按下独立按键次数分为4个档的风力调节；设计风扇的过

热保护，即当风扇运行一段时间后，暂停10秒。

本次实验的指导思想主要是在学习完单片机C语言程序后，并且做了多次实

验，我们已经熟练掌握程序编写、画电路图、进行仿真实验。通过课程设计来锻

炼我们自己的动手能力并且检验我们的学习成果。

二、方案论证(设计理念)

设计原理：本次设计以单片机AT89CA51作为核心，从而建立一个控制系统，

实现三个按键控制直流电机的不同转速，来实现“自然风”、“常风”、“睡眠

风”三种状态，并且每种“风”都有四种档位。同时在数码管上显示对应的风种

类和档位。同时设计过热保护，系统在运行一段时间后自动暂停10s。

AT89C51是一个低功耗，高性能的8位单片机。4k字节Flash闪速存储器，

256字节片内数据存储器(00H-7FH为片内RAM，80H-FFH为特殊功能寄存器SFR)，

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。AT89C51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，串行通信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。

三、过程论述

首先先使用一张proteus模拟电路图来展现设计原理。让我们更好的理解设

计中使用的元器件以及运行原理。

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图一仿真电路图

首先是AT89C51的工作前提EA接高电平。然后是五个按键，三个控制档位

与转速，另外两个控制启动和停止。然后是数码管用于显示“风”的种类以及档

位。最后是连接PWM。PWM连接L298N驱动模块，来直接驱动风扇。它们都在

AT89C51上工作，互相配合完成工作。

C语言程序：

#includereg51.h

#includeintrins.h

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

//按键接口

sbitKey1=P3^3;

sbitKey2=P2^7;

sbitKey3=P3^1;

sbitKey4=P3^0;

sbitKey5=P3^2;

sbitBEEP=P1^7;//蜂鸣器引脚

sbitMOTO_SWITCH=P1^0;//继电器开关

sbitMOTO_EN=P1^2;//电机速度控制引脚

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