智能电风扇的设计

1、毕业论文设计任务书院(系) 陕西理工学院物电学院 专业班级 电子1204班 学生姓名 甘得泉 一、毕业论文设计题目 智能电风扇的设计 二、毕业论文设计工作自_2016_年_3_月_2_日 起至_2016_年 6 月_15_日止三、毕业论文设计进行地点: 博远楼 四、毕业论文设计的内容要求： 设计一种以AT89C51芯片为核心的系统，应用通用的温度传感器来实现对环境温度的控制，同时系统跟随环境温度的变化来改变电机的运行状态。系统采用温度智能控制，使风扇可以感知环境的温度，以调节风扇的转速，达到更好的工作效果。用户可以选择这种智能调速方式，也可以选择手动设定方式来控制转速。同时也可以使用遥控器来控

2、制风扇的运行状态。五、 毕业论文设计应收集资料及参考文献：1郭智源，韩建，张彦龙.基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究 J .科学技术与工程2011 2曾一江.单片机原理与接口技术M.北京:科学出版社,2006. 3陈桂林.红外遥控技术M.福建:航空航天大学出版社,2008.六、 毕业论文设计的进度安排： 3月2日3月29日：查阅资料，完成初步设计方案和开题报告。 4月1日4月26日：完成系统的软硬件设计。 4月29日5月24：完成系统总装及调试。 5月27日6月7日：撰写、修改毕业设计论文。 6月10日6月15日：打印论文准备并完成答辩。 指导教师签名 专业负责人签名 学院领导签名

3、 批准日期 智能电风扇的设计作者：甘得泉（陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业 12级 4班，陕西 汉中 723000）指导老师：梁芳 摘 要本设计为一种温控风扇系统，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。本设计性能稳定,控制准确，具有灵敏的温度感测和显示功能。 关键词单片机；温度传感器；智能控制。D

4、esign of intelligent electric fanAuthor：Dequan Gan(Grade 12, Class 4, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi)Tutor: Fang Liang Abstract This design is a kind of temperature c

5、ontrol fan system. STC89C52 single chip microcomputer as a control platform to control the speed of the fan. You can set the high and low temperature value by the user measured temperature value turns on the fan weak wind profile between the high and low temperature, when the temperature exceeds the

6、 set temperature automatically switch to wind speed, when the temperature is less than the set temperature fan shut down automatically, control state with the outside temperature. The set of high and low temperature value stored in the temperature sensor DS18B20 internal E2ROM, power down can still

7、save the last set value, stable performance, accurate control. Sensitive temperature sensing and display function. Key words Single chip microcomputer; temperature sensor; intelligent control.目录1引言11.1 课题背景11.2 课题研究的目的和意义12系统的控制特点与性能要求23本设计的硬件简介33.1 STC89C52单片机简介33.2 STC89C2051芯片简介33.3 DS18B20温度传感器4

8、4硬件设计54.1 总体硬件设计54.2 直流稳压电源的设计5 单相桥式整流电路6 滤波电路7 稳压电路84.3 电机调速模块8 电机调速原理8 电机控制模块硬件设计84.4 温度显示与控制模块设计9 温度检测硬件模块设计9 温度显示硬件模块设计104.5红外收/发电路11 红外线遥控器发射电路11 遥控器12 红外发射的编码方式13 遥控器红外发射电路13 红外接收电路145软件设计155.1 数字温度传感器模块程序流程图165.2 电机控制模块165.3 人机接口175.4 红外收/发模块19总结21致谢22参考文献23附录A 外文文献24附录B 中文翻译28附录C 系统原理图31附录D

9、元器件清单33附录F 部分C语言程序341 引言本文主要说明了智能电风扇的研究背景，情况，进展方向，确切的提出了制造智能电风扇涉及到的元器件，和每个元器件的功能论述。1.1 课题背景我们日常生活中最常用的电风扇通常只有三、四个档位，运用的是手动开关，室内温度并不会被显示，仅仅只是手动调控该用到哪个档位。自动调温电风扇将电风扇带到了一个新的领域，采用的是在行业中普遍涉及到的的STC89C51单片机。经由单片机和温度感应器融合，家用电风扇等运用其功能将转速准确控制，时期具有更加完善的功能。（1)自动调温电风扇简介它运用直流电动机的操纵基于模拟电路为基本，运算放大器，非线性集成电路和数字电路构成，令

10、其对电风扇各档风量大控制越发的精细，令电风扇等操控更为合理与人性化，并且它也具备全自动、操作方便、智能化，制造简单，运用温度传感器，专业操作集成电路与单片机，达到当室温到达最理想化所设置开启的温度是，电风扇自动打开，同时可以依据室温变化调整风速。当室内温度小于这一设置温度时，电风扇自觉闭合。并且显示目前的室内温度，与自身所调制的温度，提示大家妥善的应用电风扇。（2)自动调温电风扇设计目的来到5月份以后，气温越来越高，特别是进入了盛夏更加的炎热难耐。当前可供挑选的避暑工具主要包含：空调、一般电风扇、冷风机和蒲扇，纸扇等。然而电风扇以其实惠的价格使其的运用非常普遍。大家通常夜以继日的使用，倘若温度

11、略有改变，人们的感冒机率就会大幅提升；冷风机能加强气体的湿度不过用的时间长了，电器会变得潮湿，并且也会让人们长久的暴露在外的关节遭到损害；蒲扇与纸扇价钱便宜，不过不自动，目前使用的人很少。在这种状况下，自动调温电风扇被提了出来。大家的生活节奏变快，人们需要对付的琐事变多，在酷热的夏季，到了家里想舒适的休息，减轻自己整天的疲惫，所以自动调温电风扇设计就处理了这些难题。自动调温电风扇是基于单片机操作来达到直流电动机转动频率自动调整，由此实现调整风速的目标。次方案涉及到STC89C52单片机，它将微处理器、存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口和定时器/计数器合成到一块的集成电路芯片。它和集成电路

12、相融和，构成一个设置温度，测温，操控和输出集一体的模块。运用单片机STC89C52与些许电路对室温实现检测，由此对电风扇实现开与关断以整体的控制。1.2 课题研究的目的和意义应对巨大的市场需求，要加强电风扇的供应竞争力。使其在技术要求上达到提升，要将风扇不仅功能多样，控制容易，同时更为放心可靠。在学习期间，分别学习了单片微机原理及其应用，传感器检测及应用技术等课程，使得我对单片机有所熟知，尤其是MCS-52系列的单片机的特征和运用也更加娴熟；不过对于传感器的一些知识也有所了解。因此，在制作智能电风扇时，令电风扇增添了许多智能化的设计，比如：无线遥控、定时功能，无极变速等，令电风扇更智能化，坚信

13、它丰多样的功能，智能化的制作将更加加强电风扇的供应竞争力。同时更重要的是经过智能的操控令科技的运用融入到生活中去,使得许多的人们能体验到到科技带来的便利.2 系统的控制特点与性能要求本设计紧要目的是使一般的电风扇的性能更为完善，使操控便捷化，人性化，主要达到下面几个方面的性能：1.温度操控功能：电风扇能够检测实时温度，用于调整风扇的速度，实现更良好的工作效率。2.定时运行功能：此定时功能能够使自己设定风扇运作的时间长短，以供应更智能化的服务。3、无级调风功能：该性能可处理一般电风扇档位风速改变过于打的缺点，可达到随意风速。4、遥控无线控制：该功能可以让用户远程操控电风扇，并挑选电风扇等运行状况

14、。5、实时温度显示：该功能便捷用户依据实时温度调整电机的开启温度节点，实现节能目标。3 本设计的硬件简介 3.1 STC89C52单片机简介STC89C52由美国ATMEL公司制造的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内64bytes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），器件运用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【1】。STC89C52单片机含有下列标准性能：64K字节Flash闪速存储器

15、，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【2】。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【3】。 3.2、STC89C2051芯片简介STC89C2052是一种带64K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次【4】。该器件应用ATMEL高密度非

16、易失存储器制造技术制造，和工业标准的MCS-52指令集和输出管脚相融和。3.1 STC89C51管脚图 3.3 DS18B20温度传感器DS18B20内部构造如图3。2所示，基本由4部分构成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列，DQ为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【1】。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻完成，它能够被当成是该DS18B20的地址序列码，各个DS18B20的64位序列号都不一样。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8X5X41）。ROM的目的是使各个DS18B20都均不一样，

17、如此就能够达到一根总线上链接多个DS18B20的目标【5】。64位ROM和一线端口存储和控制逻辑高速暂存器8位CRC生成器供电方式选择配置寄存器低温触发器高温触发器温度传感器INTERNALVDDVDD 图3.2 DS18B20的内部结构4 硬件设计 4.1 总体硬件设计系统总体设计框图如下4.1所示： 遥控器红外线发射红外线接收模块STC89C52单片机系统数字温度传感器键盘输入模块温度显示模块电机控制模 块微光显示模块 图4.1系统总体设计框图较于单片机中央处理器的规划方案，依据需求，我们能够运用含有4KB片内EPPROM的STC89C52单片机成为中央处理器【6】。做到整体操控系统的基础

18、，STC89C52内部已包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件，其硬件能符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，便捷地组成一个最小系统【7】。整系统结构严谨，抗干扰水平稿，性价比高。是最为适合的方案。4.2 直流稳压电源的设计 直流稳压电源重要功能是给后两个方面供应电压的输出。在方案中分出了2个分支，分别提供5V电压。 直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。框图如图4-2所示。VF VR V1 V2 电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路 图4.2 直流稳压电源方框图4.2.1 单相桥式整流电路 整流电路主要实现将交流电转换成直流电。达

19、到这一目的紧要是靠二极管的单向导电功能，并且二极管是组成整流电路的重要元件。我采用的是单相桥式整流电路。本设计整流电路如图4-3所示。220V a b 图4.3 单相桥式整流电路图在图中，输入电压V1通过电源变压器成V2。它的功能是将交流电电压V1整理成整流电路请求的交流电压V2。其中的电阻式请求支流供电的负载电阻。四个整流二极管d1到d4构成电桥的方式。通过负载R的电流I以及电压V3的波形如图4.4。它们都是单方向的全波脉动波形。2 3 4 Li 图4.4 单相桥式整流电路波形图4.2.2 滤波电路 在整流电路输出波形中因为有许多的波纹身分，在所请求的波形不太相符。所以在整流电路以滤去整流输

20、出电压的纹波。而滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC滤波等。本电路采用的是电容滤波电路。如图4.5所示。+ + 图4.5 电容滤波电路 4.2.3 稳压电路经典的应用电路如图4.6所示。图中C1、C2被适用于频率填补，以防自激振荡与高频干扰；C3应用电容，为了减小电源放入的低频干扰对输出电压的熏陶【8】；D是守护二极管，随着输入端短路，给C3以出电的通路，阻止C3两边电压打穿调节的发结。图4.6 稳压电路4.3 电机调速模块4.3.1 电机调速原理 经过单片机操控可控硅的导通角，因而变革加在电机两边的有效电压来调整电动机的转动【9】。可控硅导通条件如下： 1）阳阴极间加正向电压； 2）控制极阴

21、极间加正向触发电压； 3）阳极电流IA大于可控硅的最小维持电流IS。4.3.2 电机控制模块硬件设计电路中使用了过零双向可控硅型光耦MOC304。由电光隔离、过零检测、过零触发等性能组成，防止了输入输出路径相同时控制双向可控硅触发的弊端，简化了输出通道功离2驱动电路的结构【10】。所设计的可控硅触发电路原理图如图4.7所示.此中RL叫做电机负载，它的运行原理为：单片机和响应用户参数设定，当I/O口给了一个高电平是，通过反向器取反后，反馈出一低电平，令光电耦合畅通，并且引发双向可控硅，令电路畅通运行，在限定时间内，它的所给功率为：P=公式里：P为承载所求的功率，kW；n是限定时间里可控硅畅通的正

22、弦波的数量。U是可控硅在每个电源时期全畅通时所匹配的电压有效值：V。I为可控硅在一个电源时期全畅通时所匹配的电流有效值：A。根据式（1）可得到，当U，I，N为固定数值时，仅仅需要变化n的数值就可操控功率的给出，因而实现调整电机转速的目标。图4.7电机控制原理4.4 温度显示与控制模块设计 4.4.1 温度检测硬件模块设计 根据MCS52类别单片机以依据，绘出了DS18B20和微处理器的经典连接。图4.8（a）中DS18B20应用寄存电源方式，它的VDD和GND边均连地，图4.8（b）中DS18B20应用外接电源形式，它VDD端采取3V5.5V电源给电。倘若单片机系统采用的晶振频率是12MHz，

23、依据DS18B20的重启化时序、写时序与读时序【11】，比较编写了3个子程序：INIT是重启化程序，WRITE为写（命令或数据）程序，READ是读数据程序，整个的数据读写都是从最低位起步。 VDD GND 4.7K +3V+5.5V +3V+5.5V UP P3.3 DS18B204.8 （a）寄生电源工作方式 VDD GND 4.7K +3V+5.5V 外接电源+3V+5.5VUP P3.3 DS18B20接其它的一线装置4.8 （b）外接电源工作方式图4.8 DS18B20和微处理器的联结图主机操控DS18B20了结温度变换务必途径三个步骤：初始化，ROM操作指令，存储器操作指令。务必先开

24、动DS18B20开始变换，再看出温度切换值。倘若接一单位，再比照温度值字节的显示格式和它的符号位，途径便捷的切换即能获得确切的温度检验电路【12】。个线数字温度传感器DS18B20 应用一线总线接口，大程度节约了系统的I/O 源泉。如图4.9所示。PIAI R6 +5V U6 VDDDQGND图4.9 温度传感器DS18B20 电路4.4.2 温度显示硬件模块设计温度传感器能够采取LM324A的运算放大器，用它制作成比例操控调节器，输出电压和热敏电阻的阻值组成正比，不过这种方案要求很多次检验后就可以采样准确无误，太过于复杂【13】。因此我运用老性能更为优秀的DS18B20数字温度传感器，它能够

25、直接用模拟温度信号变换为数字信号，减小了电路的繁琐程度，增加了电路的工作质量。本模版用DS18B20成为温度传感器，STC89C52成为处理器，作以温度显示温度构为操控输出模块。整体系统追求结构简易，功能全面。电路图如图4.10所示。系统运行原理如下：DS18B20运行现场温度检测，令检测数据加入STC89C52的P3.7口，通过单片机处理后读出温度值，且和设置温度值的上下区域比较，若果大于设定值或者小于设定下限值故操控电机速度进行调节。图4.10 DS18B20温度计原理图4.5红外收/发电路红外收/发工作原理图如下：按键识别编码键盘 无线发射 无线接收 信号识别 控制电路图4.11红外收/

26、发工作原理图 4.5.1 红外线遥控器发射电路红外遥控作为现在家电中运用较为广泛的遥控形式。在探索红外线遥控之初，首先得知道什么红外线是什么。我们众多周知，人们的眼睛可以感受的可见光根据波长从长由短排列，按序是红，橙，黄，绿，青，蓝，紫。里面红光的波长边界是0.620.76m的波长边界为0.380.6m。按紫光波长还小的光叫紫外线,按红光波长还大的光叫红外线。红外线作为一个看不到的光线，由于在全部电磁波谱中处于可见光（红光）外边缘而熟知。它处在可见光和微波中间，作为可见光的性质，还有微波的一些特点，普遍用在遥控与传输设备中，它重要优点是：（1）含有比较大的的传播速率，而且并不会发生因干涉、空间

27、反射和双折射等功能而显示的扰乱；（2）传播中不会产生畸变噪音；（3）在高峰值功率情况下所需的功率较小；（4）采用一定的调制方法可以有高的干扰性；（5）在仅有一个载波频率的情况下可以有高的稳定性。由于红外线输出有上以上一整列优点，于是得到了很快的进展。经由红外线包含直线传播的特点，利采用传感器包含灵敏度大，速度响应高与光谱范围窄的功能，并且采取单片机包含结构严谨、可靠性大，数据解决能力、速率快、消耗低、成本小的特征，能够设计灵敏度大、抗干扰功能好的红外遥控。因为红外线遥控器包含体积小、损耗低低、性能强、成本低等特征，所以，继彩电，录音机，音响设备，空调机和玩具等其他小型电器装置也依次采取了红外线

28、遥控。工业设局里面，其高压、辐射、有毒气体、粉尘等状况下，应用红外线遥控不止安全，同时能合理的隔离电气扰乱。下面就红外遥控技术的特征做下简易的讲述。红外遥控技术室友采取红外线运行点对点通信的科技，它应对的的软件与硬件技术已经很是娴熟。它在技术上的主要优点是：1、无需专门申请特定频率的使用执照；2、具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；3、传输速率适合于家庭和办公室使用的网络；4、信号没有扰乱，传输精度大。角度性，两个设备里倘若运送数据，期间就不可以包含干扰物;同时通讯距离很小，而且红外LED并非一个很持久的原件。5、成本低廉。它的不好的地方是：因为它是一个视距传输技术，应用点到点的联结

29、，包含方向性，两个设备之间倘若传输数据，里面并非由有扰乱物，同时通讯距离较小，而且红外LED并非十特别持久的器件。红外线遥控器发射原理图如图所示：键盘编码调制红外发射38KHz载波发生器图4.12 遥控器原理框图 4.5.2 遥控器（1）、系统功能该系统具有如下几个功能：1）通过遥控器控制电机的启动、停止；2）通过遥控器控制电机的加速、减速运行；3）通过遥控器控制电机的全自动与手动切换；4）通过遥控器控制电机的运转时间；5）手动状态下风型的选择。（2）按键功能K1：低速，中速，高速，键数是01HK2：彩灯，键值为 02HK3：最小风，休息风，通常风，值为03HK4：定时 ，键值为04HK5：开

30、/关机，键值为05H （3）从没有按键触发时，延时30各单位后进入待机形态，系统处在低消耗模式。当有按键触发时，INT0中断发生，并且叫醒CPU处于工作形态。4.5.3红外发射的编码方式遥控发射器固有芯片比较多，依据编码形式能够分成两大种类，再次我们以采取比较普遍，解码较为简单的一种来加以表示，现在根据日本的NECuPD121G构成发射电路是例说明编码原理。根据发射前触发按键后，又有遥控码发射，所触发键不一样遥控编码不会相同。这种遥控码包括下列特点：（1）应用脉宽调整的串行码，用脉宽是0.56ms、周期是1.125ms的构成显示二进制的“0”；用脉宽是0.565ms，周期是2.25ms的结构表

31、显示二进制的“1”。“0”，“1”构成的32位二进制码通过38KHz的载频来事二次调制用于增强发射效率，实现降低电源损耗的目标。最后再经过红外线发射二极管触发。（2）遥控编码是持续地发32位二进制码组，里面前16作为用户识别码，能够分辨不一样的电气设备，阻止非一样机种遥控码相互之间扰乱。其芯片的用户辨别码固定是十六进制0FFH，后16位是8位操作码（功能码）与其反码。遥控器在按键触发后，循环性地发出一样的32位二进制码，周期大概为108ms，一组码自身的连续时间根据具有的二进制的“0”与“1”的个数决定，大概处于4563ms中间。（3）、其编码方式如下：图4.13红外发射的编码方式 4.5.4

32、遥控器红外发射电路遥控器红外发射电路如附图4.14所示。1687u 560u 560u 4.5ms 9ms 0码 引导码 1码 4.14 遥控红外发射电路4.5.5红外接收电路1、接收解码方式解码的重要部分为如何辨识“0”与“1”，根据位的定理我们能够看出“0”，“1”都根据0.56的低电平触发，非一样的为高电平的大小不同区别“0”和与1”，倘若以0.56ms低电平以后，触发延时,0.56ms以后，若果读到的电平为小，所以该位“0”，反之就是“1”，未来依据中间，压缩务必比0.56ms大，不过又不可以过0.12ms，不然假如该位“0”，显示的意思下一位的高电平，所以取（1.12ms+0.56m

33、s）/2=0.84ms比较准确，普通情况下取0.84上下。依据码的形式，我们等候9ms的起始码与.5ms的显示码完成后就可以读码。中断收到是程序第一步读出T0定时器的大小，倘若是0.56ms就作为是“0”，将它放到缓冲区同时计数器加1，倘若为1.68ms就为“1”，用其输入缓冲区同时计时器加1。倘若计时器值是23时，收到结束标志位同时计数器变为0，倘若计时器值非23时，我们了可以收到误码，计时器变为0，输出重新等待读出红外消息。2、红外接收电路接管电路能够使采取一种集成红外线接收与放大于一起的全部红外线接收器，不采取外接元件， 方可完成由红外线接收到输出和TTL电平信号兼容的所有状态，可是体积

34、与普通的塑封三极管一模一样，它适用于每一个红外线遥控与红外线数据，在此采取HS0038接收器，外部包括3个引脚：Out、GND、Vcc和单片机接口很是简易，接收电路图如图4-15所示。图4-15红外接收电路图HS0038接收道理：红外线接收通过遥控器发出的数据（已调信号）变换成成一定形式的操作指令信号（调制信号。基带信号），是由红外线的接收，放大，解调，恢复成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。状态通一般包括整体的接收头来还原，输出TTL兼容电平。最后经由解码脉冲信号变成成数据，同时达到数据的传输出。倘若紧挨的两个中断周期的数据为0. 56ms，那就可以理解为接收到为“0”。长度为1.1

35、2ms就是“1”。所以，脉冲电平的每个挑拨都会构成一次中断，由中断服务子程序中即达到一次性兑一连串波形的检测，在检查后对“0”与“1”的数值变成由此测出控制指令的性能。5 软件设计当主程序恢复原来状态之后，开始频繁的循环检查各部分的缓冲区标志，倘若缓冲区置位，就可以理解为有相应的程序需要解决，之后主程序采用相应的程序解决子模块部分，对于温度传感器，我们采用定时采集数据的方法，在定时中断子程序中，采集相应的数据，并进行判断，如果是异常数据，则将数据保存在系统缓冲区，同时置对应的缓冲区标志。后来主程序就采取的子程序进行解决。软件主流程图见下页图5.1所示。系统初始化从按键触发的时候，应运键盘中断子

36、程序扫描固定的键盘码，后来传输给主程序，置对应的键盘按键标志位。在主程序中，当有键盘按下的时候，调用对应的键盘处理子程序。红外线信号数据缓冲区标志位键盘按键缓冲区置位DS18B20数据缓冲区置位LED显示系统温度值MCS-51单片机数据缓冲区标志位键盘扫描处理子模块是否定时定时处理子模块红外接收子模块DS18B20处理子模块5.1 数字温度传感器模块程序流程图正常设置异常系统初始化开始进行测温设置参数初始化DS18B20启动DS18B20测温调用相应的键值处理程序调用相应的控制程序内部判断调用子程序调用读子程序输出显示结束图5.2 数字温度传感器模块程序流程图5.2 电机控制模块电机涉及到转速

37、和摆头两个方面。电机的转速根据光耦合器触发导通角操作，将其用一个电磁阀来控制其导通与断开来实现操控。根据在根本上上我们经过软件对风扇的转动进行准确的操作，以达到多种风类型。依据不同风类型我们根据下列定义：普通的芯片运用最初的12位辩护那准确度外接供电电源,子程序GETWD写出的温度值高位字节传输WDMSB单元，低位字节送WDLSB风，风扇根据设定增强，弱风相互工作。普通风：风扇电机按预编电脑程序作不规律运转，配合风速键之设置，可分强普通风，中普通风，弱普通风，依据大自然之风吹效果，令风速更加的自然。休息风：风扇马达进入普通风电脑程序操作，其根据是人体的温度会在休息后缓缓降低。风电机的风速亦会缓

38、缓变小，防止睡眠后感冒，其减小规律如下：当开始设置为大时，风扇按强普通风运转30分钟，后切换为中普通风，30分钟后再变为弱普通风，到预置时间终止，或者被结束是；从最初设置为中时，风扇按中普通风运行30分钟，转为弱截止风，直至预置时间结束，或被关闭；当最初设定为弱普通风，风扇按弱普通风运行，直至预置时间截止，或被关闭。从软件层方面来说，就是依据前一刻的风扇形态以及用户的输入来确认当前时刻所要输出的风状态和风速。从软件驱动层角度来说，就是根据软件层确定的当前时刻风类型和风速量化所要输出的风速值。从硬件层角度来说，对于风量的操作，始终是1根线的选择以线上可控硅导通时间的操控，换言之，将软件量化出的风

39、量。转换成1根线的选通和选通的线上可控硅的导通时间。5.3 人机接口 此方面性能重要方便使用户操作电风扇，让用户只要便捷的控制，可以能达到要求的全部性能，主要有以下几个方面组成：键盘操作模块在电风扇底座部分也有一个2*3小键盘。根据进行风的大小，种别，计时等系统设置。与之相呼应为键盘扫描处理部分。主要想法如下：倘若有按键按下，中断处理子程序第一步开始检索按键，取得相应的的准确的键盘扫描码，依次根据键盘扫描码获得呼应的按键号，获取触发标志，并将按键号保持在全局变量中。系统不停的判断有按键标志，如果没有则跳过，如果有按键按下，则进行响应的按键处理，同时实时的在LED上显示，并将最终结果反馈到系统各

40、部分。对应的键盘处理过程的软件流程图如图5-3所示。不等 不等 不等 相等 相等 相等 相等 相等 标志位处理程序键值与（01H）比较键值与（02H）比较键值与（03H）比较键值与（04H）比较键值与（05H）比较其它键不处理处理K5子程序处理K4子程序处理K3子程序处理K2子程序处理K1子程序返回主程序清处标志位图5.3 键盘处理过程的软件流程图5.4 红外收/发模块红外发射程序流程图如图5.4所示。No No Yes Yes 开始初始化主程序延时10s进入待机模式有键闭合时进入中断系统键盘中断处理程序读列线有键闭合读行线有键闭合延时消抖动取按键编号存键值发送RET1图5.4 红外发射程序流

41、程图 红外接收软件使用输入捕捉中断处理红外遥控信号，根据不同的红外编码，可以完成调节风速，风型，时间，照明等功能。红外中断服务程序流程图如图5.5所示。N N N Y Y Y 中断开始从端口读一位读取数据完成 保存到数据字中中断结束检验正确检验正确复位、清空数据字置位结束标志 图5.5红外中断服务程序流程图总结此次系统设计以STC89C52单片机为基础，单片机重点由完成对室外环境温度信号的收集、解决、显示等功性能;由Protues软件开始实行访真检验，采取MCS-52 C语言规划。运行程序该系统的主要特点是:（1)实用性稿，用户可以对界面数值进行设置和开始系统正常工作便可达到用户对最舒适温度的

42、需求，实达到对舒适温度的实时检测。（2)随时可以根据软件编写新的功能加入产品。操作界灵活多变，仅仅较小的改变，就能够增添其他按键的运用性能。此次系统设计温度控制采取DS18B20数字温度传感器作为温度检测器件。可控硅串接在电源和负载电风扇，借改变定周期内可控硅的导通和截止时间的比例来达到调速性能，其设计完使用方便就，采取人们休息办公等不同场合的使用。根据STC89C52单片机所设计和研发的电风扇智能调速系统，成本低且具有耐用性稿，节约电能等特点，在夜间不需要定时，也可以能给大家带来很多的便捷。此次系统设计在模拟测量中工作较好，但数据监测不好。性能上的不足是对于多个档位之间的临界温度处理不好，同

43、时档位不多,需要以后多解决。致谢大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。首先诚挚的感谢我的论文指导老师梁芳老师。他在忙碌的教学工作中挤出来时间审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢四年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有意的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了四年的学习生活。本论文是在导师梁芳老师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦

44、的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅是我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向到时表示崇高的敬意和衷心感谢！本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢尹继武教授、秦伟老师、王婷老师、梁芳老师在硬件设计中给出的宝贵意见，在此表示深深的感谢。本论文的顺利完成，离不开各位老师，同学和朋友的关心和帮助。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的学位论文的，同窗之间的友谊长存。参考文献1陈杰，黄鸿等.传

45、感器与检测技术.北京：高等教育出版社，2002.8252张肇富.采用温度传感器的电扇.江苏电器，1994，23胡乾斌. 单片微型计算机原理与应用. 武汉：华中理工大学出版社，19974陈丽芳. 单片机原理与控制技术. 南京：东南大学出版社，20035刘迎春, 叶湘滨. 传感器原理设计与应用. 长沙：国防科技大学出版社，20026何立民.单片机应用技术选编.北京：北京航空航天的学出版社，20047李昔华.王延川. 电风扇智能控制模块的设计. 渝州大学学报(自然科学版)，2000，28胡大友. 电风扇智能控制电路PT2126及应用. 国外电子元器件，1995，99陈祥光.薛锦诚.姜波. 一种单片机

46、系统在线参数设定装置. 电测与仪表，1994，310石春和.乔宇.王江. 单片机C51开发新技术的研究. 湘潭矿业学院学报，2000，112陈国荣. 一种新型智能化多点温度检测仪的设计。仪表技术，2000，113秦海力.王剑. 一种简单的温控系统. 仪表技术，2000，614蓝慕杰.刘晓为.陈伟平.刘亚春.王美.王东旺. 加速度传感器信号处理集成电路的研制.微纳电子技术，2003，2115Zhang Rui-jia;Yao Guo-xing .Microcomputer Information.201016Torbick, Nathan M.Assessing invasive plant i

47、nfestation in freshwater wetland.200717Jin Xu;Ke Hang Tian.Advanced Materials Research.2012附录A 外文文献Design of intelligent electric fanWith the accelerated development of society, intelligent household appliances gradually accelerated, single chip as small size, light weight, high integration, anti-in

48、terference ability, cost-effective, it is particularly suitable for small control system. Fan through the MCU can be easily achieved by people achieve their goals. SCM has been widely used in fan applications. This article discusses the use of single chip design fans planning content.SCM AnalysisMCU

49、 core fan control. Designed to focus on the practical application of SCM. STC89C52 MCU 52 most commonly used chips. In the system design, we can use as a controller AT89C51 microcontroller. STC89C52 is a flash with 4K bytes of erasable programmable read only memory, low voltage, high-performance CMO

50、S8 bit microprocessor. The device uses high-density non-volatile memory ATMEL manufacturing technology manufacturing, and industry-standard MCS-52instruction set and output pin compatible. Due to the multi-function 8-bit CPU and flash memory combined in a single chip, ATMELs microcontroller STC89C52

51、 is a highly effective for many embedded control system provides a more flexible and inexpensive solution. Its main properties: You can compatible with MCS-52 microcontroller, 4K bytes of programmable flash memory, 1000 write / erase cycle life, 10 years data retention time, 128 * 8-bit internal RAM

52、, 32 programmable I / O lines , two 16-bit timer / counters. It is the microprocessor, memory (RAM and ROM), input / output interfaces and timer / counter, an integrated circuit chip integrated. Then connect the temperature sensor, delay switch circuit, push-button magnetic switch, LED display, A / D, D / A converter circuit, SCR trigger control circuit, an oscillator, power supply circuit and other modules. A controlling microcomputer, which is equivalent to the human brain. By the temperature sens