【正文】 XINYU UNIVERSITY 畢業(yè)設計（論文） （ 2022 屆） 題 目 基于 MCS51 單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 二級學院 機械工程學院 專 業(yè) 機械制造及自動化 班 級 11 級機制二班 學 號 學生姓名 指導教師 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 目 錄 摘要 ???????????????????????????????? 1 第一章 單片機智能系統(tǒng)概述及設計內容 ???????????????? 3 智能電風扇控制系統(tǒng)概述 ??????????? ?????????? 3 設計任務和主要內容 ??????????????????????? 3第二章 系統(tǒng)主要硬件電路設計 ???????????????????? 3 ?????????????????????????? 3 數(shù)字溫度傳感器模塊設計 ???????????????????? 4 溫度傳感器模塊組成 ??????????????????? 4 DS18B20 的溫度處理方法 ????????????????? 5 電機調速與控制模塊設計 ???? ????????????????? 6 電機調速原理 ?????????????????????? 6 電機控制模塊硬件設計 ????????????????? 7 溫度顯示與控制模塊設計 ???????????????????? 8 第三章 系統(tǒng)軟件設計 ??????????????????????? 8 數(shù)字溫度傳感器模塊程序設計 ??????????????????? 8 電機調速與控制模塊程序流程 ?????????????????? 13 程序設計原理 ?????????????????????? 13 主要程序 ???????????????????????? 14 結論 ??????????????????????????????? 16 參考文獻 ????????????????????????????? 17 致謝 ??????????????????????????????? 18 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 1 摘 要 隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，家用電器產(chǎn)品趨向于自動化、智能化、環(huán)?；腿诵?化發(fā)展，我們可以設計一種智能電風扇控制系統(tǒng)來解決這些問題。 以 MCS51 單片機為核心，通過溫度傳感器對環(huán)境溫度進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個完善的控制系統(tǒng)，使電風扇隨空氣中溫度變化而自動變換檔位，實現(xiàn)“溫度高，風力大，溫度低，風力弱”的性能。另外，風速設為從高到低 5個檔位，當溫度每升高 2℃則電風扇風速自動上升一個檔位；當溫度每降低 2℃則電風扇風速自動下降一個檔位。通過鍵盤手動設定，可以在一定范圍內設置電風扇的最低工作溫度，當溫度低于所設置溫度時，電風扇將 自動關閉，當高于此溫度時電風扇又將重新啟動系統(tǒng)。 做到 降低工 作成本提高工作效率，實現(xiàn)現(xiàn)在國家所提倡的節(jié)能減排口號。 關鍵詞： MCS51 單片機；自動換擋；溫度控制；按鍵控制 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 2 Abstract With the development of science and technology and the increase of people39。s living standard, household appliances products tend to automation, intelligent, environmental protection and development of human nature, we can design a kind of intelligent electric fan control system to solve these problems. MCS51 single chip microputer as the core, through the temperature sensor to the environment temperature data collection, and establish a perfect control system, the electric fan automatic transmission gear with the air temperature change, achieve low temperature, wind, temperature, wind weak performance. In addition, the wind speed is set to 5 from high to low gear, when temperature is rising every 2 ℃ electric fan speed automatically up a gear when temperature is every 2 ℃ below the fan speed automatic down a notch. By keyboard manual set, electric fan can be set to a certain range of the minimum operating temperature, when the temperature is lower than the set temperature, the fan will automatically shut down, when the temperature is higher than the electric fan and will restart the system. Now do to reduce the working cost efficiency, the realization of national advocate energy conservation and emissions reduction. Key words: MCS51 single chip microputer。 Automatic shift。 Temperature control。 The key control 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 3 第一章 單片機智能系統(tǒng)概述及設計內容 智能電風扇控制系統(tǒng)概述 傳統(tǒng)電風扇是 220v 交流電供電，電機轉速分為幾個檔位，通過人為調整電機轉速達到改變風力大小的目的，每 次風力改變，必然有人加以操作，這樣勢必帶來諸多不便。 本設計中的智能電風扇控制系統(tǒng)，是指將電風扇的電機轉速作為被控制量，由單片機分析采集到的數(shù)字溫度信號，在通過可控硅對風扇電機進行風速控制，從而達到無須人為控制便可自動調整風力大小的效果。 設計任務和主要內容 本設計以 MCS51單片機為核心，通過溫度傳感器對環(huán)境溫度進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個控制系統(tǒng)，是電風扇隨溫度的變化而自動變換檔位，實現(xiàn)“溫度高，風力大，溫度低，風力弱”的性能，當溫度低于所設置溫度時，電風扇將自動關閉，當高于此溫 度時電風扇又將重新啟動。 本設計主要內容如下： 風速設為從高到低 5個檔位，可由用戶通過鍵盤手動設定。 當溫度每降低 2℃這電風扇風速自動下降一個檔位。 當溫度每升高 2℃則電風扇風速自動上升一個檔位。 用戶可設定電風扇最低工作溫度，當?shù)陀谠摐囟葧r，電風扇自動停轉。 第二章 系統(tǒng)主要硬件電路設計 總體硬件設計 系統(tǒng)總體設計框圖如圖所示 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 4 系統(tǒng)原理框圖 對于單片機中央處理系統(tǒng)的方案設計，根據(jù)要求 ，我們可以選用具有 4KB片內 E2PROM 的 AT89C51單片機作為中央處理器。作為整個控制系統(tǒng)的核心，AT89C51內部已包含了定時器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲等硬件，其硬件能符合整個控制系統(tǒng)的要求，不需要外接其他存儲器芯片和定時器件，方便地構成一個系統(tǒng)。整個系統(tǒng)結構緊湊，抗干擾能力強，性價比高。是比較合適的方案。 數(shù)字溫度傳感器模塊設計 溫度傳感器可以選用 LM324A 的運算放大器，將其設計成比例控制調節(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后方可使采樣精確，過程過于煩瑣。 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轉化為數(shù)字信號，降低了電路的復雜程度，提高了電路的運行質量。 溫度傳感器模塊組成 本模塊以 DS18B20作為溫度傳感器， AT89C51作為處理器，配以溫度顯示作為溫度控制輸出單元。整個系統(tǒng)力求結構簡單，功能完善。電路圖如下所示。 系統(tǒng)工作原理如下： DS18B20進行現(xiàn)場溫度測量，將測量數(shù)據(jù)送入 AT89C51的 ，經(jīng)過單片機 處理后顯示溫度值，并與設定溫度值的上下限值比較，若高于設定上限值或低 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 5 于設定 下 限值則控制電機轉速進行自動調整。 2DS18B20溫度計原理圖 DS1