【正文】 ...................... 8 1． 的介紹 ................................................ 8 的工作過程 ............................................. 9 1． 3 液晶顯示器的概述 ................................................... 9 1． 3． 1LCD1602 管腳介紹 .............................................. 9 相關(guān)指令介紹 ........................................... 10 時序介紹 ............................................... 10 AT89C51 單片機的簡述 ................................................ 11 管腳介紹 ............................................... 11 第二章 硬件系統(tǒng)模擬 ........................................................ 13 智能紅外遙控電風(fēng)扇 系統(tǒng)模塊框圖 ..................................... 13 硬件模塊的模擬 ..................................................... 13 數(shù)字式溫度傳感器模擬溫度采集模塊 .............................. 13 液晶顯示屏模擬顯示模塊 ........................................ 14 直流電動機模擬風(fēng)扇模塊 ........................................ 14 電燈模擬照明模塊 .............................................. 15 開關(guān)模擬紅外信號采集模塊 ...................................... 15 開關(guān)模擬光照度信息采集模塊 .................................... 15 在 PROTEUS 仿真時硬件系統(tǒng)電路圖 ..................................... 17 第三章 軟件流程圖 .......................................................... 15 軟件總流程圖 ....................................................... 15 系統(tǒng)在光照度充足狀態(tài)下工作流程圖 ................................... 16 系統(tǒng)在光照度不充足狀態(tài)下工作 流程圖 ................................. 17 第四章 智能紅外遙控電風(fēng)扇系統(tǒng)仿真 ......................................... 21 仿真軟件簡介 ....................................................... 21 簡介 ..................................................... 21 簡介 ................................................... 21 各個模塊仿真 ....................................................... 22 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 液晶顯示模塊仿真 .............................................. 22 溫度采集和溫度顯示模塊仿真 .................................... 22 風(fēng)扇模塊和照明模塊仿真 ........................................ 22 智能紅外遙控電風(fēng)扇系統(tǒng)仿 真 .......................................... 22 仿真條件：溫度大于 50 攝氏度且有紅外且光不足 ................... 23 仿真條件：溫度大于 36 攝氏度且小于 50 攝氏度且有紅外且光不足 .... 23 仿真條件：溫度大于 26 攝氏度且小于 36 攝氏度且有紅外且光不足 .... 23 仿真條件：溫度小于 26 攝氏度且有紅外且光不足 ................... 24 仿真條件：溫度大于 50 攝氏度且有紅外且光充足 ................... 24 仿真條件：溫度大于 36 攝氏度且小于 50 攝氏度且有紅外且光充足 .... 25 仿真條件：溫度大于 26 攝氏度且小于 36 攝氏度且有紅外且光充足 .... 25 仿真條件：溫度小于 26 攝氏度且有紅外且光充足 ................... 26 仿真條件：沒有紅外 ............................................ 26 仿真過程中遇到的問題 ............................................... 27 問題：對溫度采集和溫度顯示模塊仿真時，始終無法達到預(yù)期效果 ... 27 問題： LCD 顯示溫度非?？欤床磺鍦囟戎? ........................ 27 問題：電燈發(fā)亮?xí)r一閃一閃的 .................................... 27 問題：溫度為零下 27 攝氏度時，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動 ......................... 27 問題：風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動 .............................................. 28 總 結(jié) ...................................................................... 29 致 謝 ..................................................................... 30 參考文獻 ................................................................... 31 附錄 系統(tǒng)的主程序 ......................................................... 32 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 引 言 當(dāng)今社會，不管是國內(nèi)還是海外，物聯(lián)網(wǎng)越來越發(fā)達。在這種大背景下，家用電器的智能 化程度不斷加深。為適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展，為滿足客戶的需求，“如何使電風(fēng)扇智能化”成了眾多相關(guān)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)階層關(guān)注的焦點，以便提高企業(yè)效益，提高用戶滿意度。 在此背景下，在海內(nèi)外智能電風(fēng)扇蓬勃發(fā)展。智能電風(fēng)扇之所以具備智能，是因為智能電風(fēng)扇應(yīng)用了數(shù)據(jù)處理器、傳感器。數(shù)據(jù)處理器分類很多，不同種類的處理器應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同。傳感器的種類很多，智能電風(fēng)扇多使用一種傳感器，那么智能電風(fēng)扇就多具備一種智能。智能電風(fēng)扇最起碼使用的傳感器是溫度傳感器，溫度傳感器能使電風(fēng)扇具備根據(jù)溫度實時地、自動地調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)速檔位的智能。 在國外，基 于其他高級處理器的智能電風(fēng)扇普及程度比較高。比如美國，基于 DSP和基于 FPGA/CPLD 處理器的智能電風(fēng)扇應(yīng)用很廣泛。 DSP 處理器處理數(shù)據(jù)的速度很快，使得智能電風(fēng)扇“反應(yīng)”很快。 在國內(nèi)，單片機技術(shù)已經(jīng)很成熟了，我國在傳感器應(yīng)用領(lǐng)域也取得不少進展。因此在國內(nèi)，智能電風(fēng)扇發(fā)展和應(yīng)用也很快。 智能電風(fēng)扇在未來的發(fā)展是向更加人性化發(fā)展。未來智能電風(fēng)扇的功能將至少具備 智能開關(guān)功能、智能調(diào)節(jié)風(fēng)速功能、智能照明功能、智能顯示功能。 所謂智能開關(guān)功能，就是指在電風(fēng)扇初始化之后，能夠根據(jù)周圍環(huán)境里有無人來決定打開或者關(guān)閉電 風(fēng)扇系統(tǒng)；所謂智能調(diào)節(jié)風(fēng)速功能，就是指電風(fēng)扇能夠根據(jù)周圍環(huán)境溫度實時地、自動地調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)速檔位；所謂智能照明功能，就是指電風(fēng)扇能夠根據(jù)周圍環(huán)境的明暗情況來實時地、自動地打開或者關(guān)閉照明設(shè)備；所謂智能顯示功能，就是指液晶顯示屏能夠自動地更新顯示內(nèi)容。 我國科技力量正在迅猛蓬勃發(fā)展，我想在未來我國在不僅僅智能電風(fēng)扇領(lǐng)域取得很大進展，并且我國將在智能家電領(lǐng)域取得較大發(fā)展。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 本設(shè)計所用芯片的概述 1． 1 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 的概述 1． 1． 1 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 的介紹 數(shù)字式溫 度傳感器 DSl820，顯著的優(yōu)點是：（ 1）接線簡潔， DS18B20 只有三個管腳，可以與單片機直接連接；（ 2）測量范圍廣、測量精度高，測量區(qū)間從 55℃ 一直到 +125℃，測量精度是 ℃；（ 3）響應(yīng)時間短，從初始化到響應(yīng)可在 短時間內(nèi)完成。 表 11 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20管腳說明表 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 管腳 GND 接地 DQ 輸入 /輸出 VCC 接 +5V 電源 圖 11 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20框圖 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 操作指令、工作過程及時序 數(shù)字式 溫度傳感器 DS18B20 遵循單總線協(xié)議。單總線協(xié)議流程是：主機發(fā)送指令初始化 DS18B20→主機發(fā)送 DS18B20 的 ROM 操作指令→主機發(fā)送 DS18B20 的存儲器操作指令→ DS18B20 發(fā)出數(shù)據(jù)、主機接收數(shù)據(jù)。 初始化：對數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 的所有處理均從初始化開始。 表 12 DS18B20操作指令說明表 ROM 操作指令 存儲器操作指令 READ ROM(讀 ROM) 33H WRITE SCRATCHPAD（寫暫存器） 4EH MATCH ROM(匹配 ROM) 55H READ SCRATCHPAD（讀暫存器） BEH SKIP ROM(跳過 ROM) CCH COPY SCRATCHPAD（復(fù)制暫存器） 48H SEARCH ROM(搜索 ROM) F0H CONVERT TEMPERSTURE（溫度變換） 44H ALAR SEARCH(告警搜索 ) ECH REACLL EPROM（重新調(diào)出） B8H 存儲器操作指令 READ POWER SUPPLY(讀電源 ) B4H 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20 各個時序簡述： 初始化時序：單片機將總線從高電平拉低到低電平并且持續(xù) 480— 960us；緊接著單片機將總線從低電平拉高到高電平；單片機等待 15— 60us，如果單片機檢測到 18B20 發(fā)出內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 的低電平，那么初始化成功。 DS18B20 發(fā)出低電平狀態(tài)持續(xù) 60— 240us，然后發(fā)出高電平。 圖 12 數(shù)字式溫度傳感器初始化時序示意圖 寫時序：當(dāng)單片機機將總線從高電平拉低到低電平時， DS18B20 就產(chǎn)生寫時間時序。單片機必須在 15us 之內(nèi)將所需要寫入 DS18B20 的“位”送到總線上，并且持續(xù) 15us 等待DS18B20 進行采樣。如果單片機是發(fā)出低電平，那么意味著給 DS18B20 寫入的是“ 0”；如果單片機 是發(fā)出高電平，那么意味著給 DS18B20 寫入的是“ 1”。另外要注意，給 DS18B20多次寫入“位”時，兩次寫入間隔大于等于 1us。 讀時序： DS18B20 把總線從高電平拉低到低電平，并且持續(xù)發(fā)出低電平 15us，緊接著將總線從低電平拉高到高電平，這就告訴單片機 DS18B20 將要輸出數(shù)據(jù)。 DS18B20 發(fā)出的數(shù)據(jù)在之后的 45us 內(nèi)有效， 60— 120us 內(nèi) DS18B20 釋放總線。 圖 13 數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20寫時序與讀時序示意圖 1． 2 ULN2021A 的概述 1． 2． 1ULN2021A 的介紹 ULN2021A 可以接高電壓、可以通過大電流 。 ULN2021A 顯著 特點 是 ： （ 1） 工作 狀態(tài)下所接 電壓 可以很 高 ；（ 2） 工作 狀態(tài)下所通 電流 可以