初智能控制大赛设计与总结报告

智能控制大赛设计与总结报绪关键MCS-8051ATmega8单片机，直流无刷风机，脉宽调制技术）NPN8050I/O口初始化，巡检函数，延时函数，倾倒开关，按键抖动正一.方案的比较与<1>.单片机的类型与型号的选择（CPUROMIn1983MCS-们决定与时俱进，选用ATMEL公司于2002年推出的新型AVR高性能的ATmega8。它的内部集成了较大容量的寄存器和丰富强大的硬件接口电路5~6ATmega8单片机还有一大优势，那就是在单片机内部设有内部时钟，这样就无需在外加设外置晶振用于单片机的时钟，在对时钟精度要求不严3.6mA（2.7V~5.5V（0~8MHzATmega8C8PU的双列直插型单片机作为本次制作所用的单片机。<2>.进行风扇驱动控制的方案选择与确案都需要一种很常见的元件——三极管。市面上三极管型号繁多，NPN型三极管控制方便，集电极电流（开关电流，饱和压降小，我们选用了常用的8050NPN三极管，价钱便宜，最大开关电流达1.5A，完全适合于我们这个项目使用。这种三极管三极管在电路中的一个很显著的作用就是放大信号NPN型的三极管为例，当b极有电流输入时，在c极就会产生放大了的电流，一般来说三极ß=100左右数量级。而三极管是分有饱和区和放大区的，当通b极的电流值在三极管定义的发大区时，三极管就会对输入的信号进行放c极和接地（GNDce极之间的电压都只是会保持在饱和电压（0.16V，故相当于导b极输出低电平时，e极、c极之间可以看作是断c极和接高电位（Vcc对于第案而言虽然它可以实现所要求的功能但是它有一个比较明显的内部一些参数的细微改变这些差异都会在它的放大倍数ß中体现出来ß值USB5V电压供给风扇运转，电压<3>.风扇不同风速控制的实现方法的选择与确定USB口的输出电压为5V。因此，我们决定选用Delta公司相应的直流无刷风机，它的额定电压为5V，额定电流为450mA。与传统的有刷型风机相比，直流无刷型风机长、可靠性更高5V的电压工作，从而达到降低转速的目的。利用输给风扇的电压的占空比原理对风扇转速进行调节所谓0、1的持续时间的不同，因此实现起鉴于第案采用的是以电阻分压的方式来调节风扇上的电压于是电阻耗发生，同时实现起来也比较方便。所以我们决定采用调节风扇占空比的<4>.风扇倾倒功能的实现方由于风扇倾倒会造成故需要进行提示我们准备用软件编程方式实现这能具体方法如下硬件部分在单片机中新分配一个端口作为倾倒开关闭合或断开状态的识别的输同时新分配一个端口作为输出口输出信号使蜂鸣二．方案的设计论证与理论分论>设<1>.作品所需的材料与仪器工具的确论>设450mA；Omron1000µf0.1µf；USB（若干；蜂鸣器（若干；可恢复丝（若干 AVR编程软件； AVR烧入软件；软件开发AVR程序线；AltiumDesignerv6.9电路绘图软件；<2>.作品总体构思发射单 发射单 .计及USB由于使用的ATmega8单片机支持无插拔型编程，因此它提供了专门的ATmega8单片机上1，PB317，PB418，PB519而ATmega8单片机的内部已经具备了时钟的功能，因此无需再加设外部晶振就按键开关与装置发出的信号的识首先为三个按键开关与装置的三个按键分配六个端口，依次从PC0至PC5。其中PC0至PC2是三个按键开关发出信号的输；PC3至PC5是装置的三个按键发出信号的输。在初始化时将这六个端口全部设为输，PC0PC2三个口的初始电位设为高电平（1；PC3PC5三01变为0，于是通过单片机编写的巡检程序可以轻松的发现这一变化，从而做出相应的反应。同理，当装置的其中一个按键被按下时，译自动将其变为高电01，LED指示灯来显示风扇的运行状态，故需要加设三个发LED灯的亮灭与风扇的转停。LED灯之前先串联接入一个保护电阻。单片机内程序的编写（C语言01PORT口进行赋值，我们采用十六进制的模关键的一个环节就是巡检环节，即需要单片机不断输入端口，看它什么时候程序识别到输有变化的值之后，应该运行一段识别是哪一个口发生了变化的<4>.元器件具体值的计算与选 灯在电流为1~2mA时它的亮度比较合适，同时也比较省电，对LED灯的损坏也比较小，因为它的最大工作电流为20mA。电压一般为1.8V，而单片机3.2V1.2 阻阻值应小于：4.3V/2mA=2.15kΩ，取R=2kΩ而单片机端口至少具有输出10mA的能力，完全可以驱动这个三极管开关。三．方案实现的电路图及单片机内程AltiumDesignerv6.9PCB图。15cm×10cm的电路板，单面布线。原理图中，J1，J2为排针，其中J1用于外接风扇，J2连接并口程序。加插了可恢复丝以防电流过大引起元件的烧坏。LED0是电源工作指示灯，LED1,LED2,LED3分别是选择不同档位对应的不同指示灯。U1ATmega8L—8PU的双列直插型单片机嵌入标准28脚窄口插槽2是无线用于实现功能voidinit_port(){ //选择输入/输出b //选择输入/输出c //选择输入/输出}voiddelay1ms(unsignedint {unsignedinti,j;{{;}}voidwaiting(inttime);voidprocess1(){intfor{}while{waiting}}void{intfor }while{waiting}}voidprogram1{intfor // }while{waiting}}void{while program1();}voidwaiting(int{intunsignedcharreadPORTC0;unsignedcharreadPORTD0;for(p=0;p<=time;p++){for{if delay1ms(20);process1();}elseif elseif elseif elseif((readPORTC0|0xfd)==0xfd) elseif((readPORTC0|0xfb)==0xfb) }}}voidmain{while{waiting}}四．方案的调试结果与改LED指示灯亮了一瞬又熄灭了，有时则是按下之后没有反应。经过仔细核查编写的程了解决这个问题，我们在每次检测到输上电平信号发生变化的时候，先进行一段有一些美中不足的地方：风扇一定要在倾倒成为接近90度时倾倒开关才会断开，风方向倾斜45度角放置。这样一来，当风扇倾倒角度达到45度左右的时候，倾倒开关由于此作品使用USB供电，而USB口往往是从电脑连出来的，所以为了保护电脑和USB电源免受外界电路的干扰和影响，特在USB高电平口输出端加上一个可恢复丝，起到过流保护的作用。所谓可恢复丝，就是指一种特殊的电阻，它再次恢复工作状态，而不用更换丝的。USB电源和单片机的冲击和干扰达到最小，我们还加入了滤波RC电路对输进单片机里的电流进品的功能与特色本小组制作的小型风扇，采用USB供电，可以通过按键控制，也可以通过时关机的功能。当风扇向前后方向倾斜超过45度时，风扇会自动关闭，回复直立放置LED指示灯进行标示，这样加强了人机交互程度，在风扇倾倒时电路会，提醒用户错误操作的发生USB该作品的控制端与按键控制端是完全独立作用的，效果也是并行的，选用了比较高性能的单片机，使得电路的设计趋向简单化，降低了成产品支持更新升级程序，方便迅速大的收获原先单片机在我们脑海里只是一个听的空洞的名词对于电路的具体相鞭策互相学到的知识最后成功地做出了符合大赛要求的作品更有意义的主动迎接的信心和勇气。这些都是在制作过程中所体验到的真实感受。DC/DC5V电压直接通