【正文】 電壓，控制風(fēng)扇電機(jī)接到不同電壓值的線圈上可控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)扇風(fēng)力大小。方案二：采用晶閘管構(gòu)成無(wú)級(jí)調(diào)速電路。對(duì)于方案一，由于采用變壓器改變電壓調(diào)節(jié)，有風(fēng)速級(jí)別限制，不能適應(yīng)人性化要求。且在變壓過(guò)程中會(huì)有損耗發(fā)熱，效率不高，發(fā)熱有不安全因素。對(duì)于方案二，以電位器控制晶閘管的導(dǎo)通角大小，可實(shí)現(xiàn)由最大風(fēng)速到關(guān)閉的無(wú)級(jí)別調(diào)速，可將風(fēng)力調(diào)節(jié)在關(guān)閉無(wú)風(fēng)到最大風(fēng)之間的任意風(fēng)力，實(shí)現(xiàn)“自由風(fēng)”。且在調(diào)速環(huán)節(jié)中基本無(wú)電力損耗。故本系統(tǒng)采用方案二?！】刂茍?zhí)行部件方案一：采用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD0832控制，由單片機(jī)根據(jù)當(dāng)前溫度值送出相應(yīng)數(shù)字量到AD0832，由AD0832產(chǎn)生模擬信號(hào)控制晶閘管的導(dǎo)通角，從而配合無(wú)級(jí)調(diào)速電路實(shí)現(xiàn)溫控時(shí)的自動(dòng)無(wú)級(jí)風(fēng)力調(diào)節(jié)。方案二：采用繼電器，繼電器的接有控制晶閘管導(dǎo)通角的電阻的接入電路與否由單片機(jī)控制，根據(jù)當(dāng)前溫度值在相應(yīng)管腳送出高/低電平，決定某個(gè)繼電器的導(dǎo)通角控制電阻是否接入電路。（）對(duì)于方案一，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)在風(fēng)扇處于溫控狀態(tài)時(shí)也能無(wú)級(jí)調(diào)速，但是D/A轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格較高，與其溫控狀態(tài)下無(wú)級(jí)調(diào)速功能相比性價(jià)比不高。對(duì)于方案二，雖然在溫控狀態(tài)下只能實(shí)現(xiàn)弱/大風(fēng)兩級(jí)調(diào)速，但采用繼電器價(jià)格便宜，控制可靠，且出于在溫控狀態(tài)時(shí)無(wú)級(jí)調(diào)速并不是特別需要的功能，綜合考慮采用方案二。第3章　硬件設(shè)計(jì)　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)鍵盤輸入溫度顯示單片機(jī)系統(tǒng)電機(jī)控制模塊數(shù)字溫度傳感模塊圖31　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖　控制裝置原理傳統(tǒng)電風(fēng)扇供電采用的是220V交流電，電機(jī)轉(zhuǎn)速分為幾個(gè)檔位，通過(guò)人工手動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到改變風(fēng)速的目的，亦即，每改變一次風(fēng)力，必然有人參與操作，這樣就會(huì)帶來(lái)諸多不便。本文介紹了一種基于STC89C52單片機(jī)的智能電風(fēng)扇調(diào)速器的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)巧妙利用單片機(jī)控制技術(shù)、無(wú)級(jí)調(diào)速技術(shù)和溫度傳感技術(shù)，把智能控制技術(shù)應(yīng)用于家用電器的控制中，將電風(fēng)扇的電機(jī)轉(zhuǎn)速作為被控制量，由單片機(jī)分析采集到的數(shù)字溫度信號(hào)，再通過(guò)可控硅對(duì)風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。從而達(dá)到無(wú)須人為控制便可自動(dòng)調(diào)整風(fēng)速的效果?！囟葯z測(cè)和顯示電路可以選用LM324A運(yùn)算放大器作為溫度傳感器，將其設(shè)計(jì)成比例控制調(diào)節(jié)器，輸出電壓與熱敏電阻的阻值成正比，但這種方案需要多次檢測(cè)后方可使采樣精確，過(guò)于煩瑣。所以我采用更為優(yōu)秀的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，它可以直接將模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，降低了電路的復(fù)雜程度，提高了電路的運(yùn)行質(zhì)量?！S18B20的溫度處理方法DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫，溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無(wú)需額外電源，因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進(jìn)，給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。 DS18B20簡(jiǎn)介：（1）獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（2）在使用中不需要任何外圍元件。（3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：+~ + V。（4）測(cè)溫范圍：55 ~+125 ℃。 ℃。（5）通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)9~12位的數(shù)字讀數(shù)方式。（6）用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值。（7）支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。（8）負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。單線（1—wire)技術(shù)：該技術(shù)采用單根信號(hào)線，既可傳輸時(shí)鐘，也能傳輸數(shù)據(jù)，而且是雙向傳輸。適用于單主機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)能夠控制一個(gè)或多個(gè)從機(jī)設(shè)備，通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能釋放該線，而讓其他設(shè)備使用。單線通常要求外接一個(gè)5K的上拉電阻，這樣當(dāng)該線空閑時(shí)，其狀態(tài)為高電平。主機(jī)和從機(jī)之間的通訊分成三個(gè)步驟：初始化單線器件、識(shí)別單線器件和單線數(shù)據(jù)傳輸。單線1—wire協(xié)議由復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫0、寫讀0、讀1，這幾種信號(hào)類型實(shí)現(xiàn)，這些信號(hào)中除了應(yīng)答脈沖其他都由主機(jī)發(fā)起，并且所有指令和數(shù)據(jù)字節(jié)都是低位在前。DS18B20直接將測(cè)量溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量提交給單片機(jī)，工作時(shí)必須嚴(yán)格遵守單總線器件的工作時(shí)序。表31　部分溫度值與DS18B20輸出的數(shù)字量對(duì)照表溫度值/℃數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+0000 0001 1001 00010191H+0000 0000 1010 001000A2H+0000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H1111 1111 1111 1000FFF8H1111 1111 0110 1110FF5EH1111 1111 0110 1111FF6FH551111 1100 1001 0000FC90H　溫度傳感器和顯示電路組成本模塊用更為優(yōu)秀的DS18B20作為溫度傳感器，STC89C52單片機(jī)作為處理器，配以溫度顯示作為溫度控制輸出單元。整個(gè)系統(tǒng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能完善。電路圖如圖2所示。系統(tǒng)工作原理如下：DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)溫度，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后顯示當(dāng)前溫度值，并與設(shè)定溫度值的上下限值作比較，若高于設(shè)定上限值或低于設(shè)定下限值則控制電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。圖32　DS18B20溫度計(jì)原理圖　電機(jī)調(diào)速電路電機(jī)調(diào)速是整個(gè)控制裝置中的一個(gè)相當(dāng)重要的方面。通過(guò)控制改變?nèi)龢O翻出的導(dǎo)通，使輸出端電壓發(fā)生改變，從而使施加在電風(fēng)扇的輸入電壓發(fā)生改變，以調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)各檔位風(fēng)速的無(wú)級(jí)調(diào)速?！‰姍C(jī)調(diào)速原理雙向可控硅的導(dǎo)通條件如下：(1）陽(yáng)陰極間加正向電壓；(2）控制極陰極間加正向觸發(fā)電壓；(3）陽(yáng)極電流IA 大于可控硅的最小維持電流IH。電風(fēng)扇的風(fēng)速?gòu)母叩降驮O(shè)為1檔，每檔風(fēng)速都有一個(gè)限定值。在額定電壓、額定功率下，以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要求風(fēng)葉最大圓周上的線速度不大于2150m/min。且線速度可由下列公式求得V=πDn103 （1）公式（1）中，V為扇葉最大圓周上的線速度(m/min),D為扇中的最大頂端掃出圓的直徑(mm)，n為電風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速(r/min)。代入數(shù)據(jù)求得n5≤1555r/min,取n5=1250 r/：取n1=875r/min。則可得出五個(gè)檔位的轉(zhuǎn)速值：n1=875r/min，n2=980r/min，n3=1063r/min，n4=1150 r/min，n5=1250r/min又由于負(fù)載上電壓的有效值u0=u1 （2）公式（2）中，u1為輸入交流電壓的有效值，α為控制角。解得：(1) 當(dāng)α5=0176。時(shí)，t=0ms；(2) 當(dāng)α4=176。時(shí)，t=；(3) 當(dāng)α3=176。時(shí)，t=；(4) 當(dāng)α2=176。時(shí)，t=；(5) 當(dāng)α1=176。時(shí)，t=。上述計(jì)算出的是控制角和觸發(fā)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)，按照所求得的觸發(fā)時(shí)間延時(shí)發(fā)脈沖，便可實(shí)現(xiàn)預(yù)期轉(zhuǎn)速?！‰姍C(jī)控制模塊設(shè)計(jì)本模塊電路中采用了過(guò)零雙向可控硅型光耦MOC3041M,集光電隔離、過(guò)零檢測(cè)、過(guò)零觸發(fā)等功能于一身,避免了輸入輸出通道同時(shí)控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷,簡(jiǎn)化了輸出通道隔離2驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的可控硅觸發(fā)電路原理圖見(jiàn)圖3。其中RL即為電機(jī)負(fù)載，其工作原理是:單片機(jī)響應(yīng)用戶的參數(shù)設(shè)置,在I/O口輸出一個(gè)高電平, 經(jīng)反向器反向后, 送出一個(gè)低電平,使光電耦合器導(dǎo)通,同時(shí)觸發(fā)雙向可控硅, 使工作電路導(dǎo)通工作。給定時(shí)間內(nèi),負(fù)載得到的功率為: (3)公式中:P為負(fù)載得到的功率（kW）。n為給定時(shí)間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的正弦波個(gè)數(shù)。N為給定時(shí)間內(nèi)交流正弦波的總個(gè)數(shù)。 U為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓有效值（V）。I為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)