【正文】 電氣與信息工程系課程設計基于單片機的溫度控制智能電風扇專業(yè)班級： 指導教師： 完成日期： 201268 新疆工業(yè)高等專科學校電氣與信息工程系系課程設計任務書 11/12學年 下 學期 2012 年 6 月 4 日專業(yè)電力系統(tǒng)自動化班級電力1010（1）課程名稱單片機課程設計設計題目基于單片機的溫度控制智能電風扇指導教師陳曉云老師起止時間—周數(shù)1周設計地點電氣系機房設計目的：1. 掌握keil編程軟件及proteus單片機仿真軟件的使用；2. 學習掌握單片機的特性及單片機的應用；3. 熟悉掌握單片機的編程語言。設計任務或主要技術指標：本設計是以51單片機為主要控制核心，用51單片機系統(tǒng)對用戶設定信號數(shù)據(jù)的采集以及分析，能通過溫度傳感器對環(huán)境溫度進行數(shù)據(jù)采集，并用各種可控型電子元器件對電風扇各種工作狀態(tài)，實現(xiàn)“溫度高，風力大，溫度低，風力弱”的性能的控制，以達到用戶需求從而建立一個控制系統(tǒng)。設計進度與要求：1. 先確定設計方案并查閱相關資料；2. 學習keil編程軟件及proteus單片機仿真軟件并開始繪制電路原理圖；3. 編寫程序并調試；4. 要求在proteus單片機仿真軟件上調試出預定結果，作出報告。主要參考書及參考資料：[1] [1] ，2006，2 [2] 黃朝民，肖明清，2006,12 [3] ，2004,10教研室主任（簽名） 系（部）主任（簽名） 年 月 日新疆工業(yè)高等專科學校電氣與信息工程系課程設計評定意見設計題目： 基于單片機的溫度控制智能電風扇 學生姓名： 張玉杰 專業(yè)：電力系統(tǒng)自動化 班級：電力1010（1）班 評定意見：評定成績： 指導教師（簽名）： 年 月 日評定意見參考提綱：。，包括：學生對理論知識的掌握程度、實踐工作能力、表現(xiàn)出的創(chuàng)造性和綜合應用能力等?；趩纹瑱C的溫度控制智能電風扇摘要風扇和空調的降溫效果不同——空調有強大的制冷功能，可以快速有效地降低環(huán)境溫度，但電風扇的風更溫和，更加適合老人兒童和體質較弱的人使用；電風扇有價格優(yōu)勢，價格低廉而且相對省電，安裝和使用都非常簡單。傳統(tǒng)電風扇還是有許多地方應當進行改良的，最突出的缺點是它不能根據(jù)溫度的變化適時調節(jié)風力大小，對于夜間溫差大的地區(qū)，人們在夏夜使用電風扇時可能遇到這樣的問題：當凌晨降溫的時候電風扇依然在工作，可是人們因為熟睡而無法察覺，既浪費電資源又容易引起感冒，傳統(tǒng)的機械定時器雖然能夠控制電風扇在工作一定后關閉，但定時范圍有限，且無法對溫度變化靈活處理。本設計以AT89C51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)，使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。另外，通過鍵盤控制面板，用戶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。 關鍵詞：單片機、程序控制、自動調溫、智能調速1設計任務本設計以AT89C51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)，使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。另外，通過鍵盤控制面板，用戶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。本設計主要內容如下：① 風速設為從高到低5個檔位，可由用戶通過鍵盤手動設定。② 當溫度每降低2℃則電風扇風速自動下降一個檔位。③ 當溫度每升高2℃則電風扇風速自動上升一個檔位。 ④ 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。2總體設計方案鍵盤輸入熱釋電紅外傳感器溫度傳感器（DS18B20）AT89C51數(shù)碼管發(fā)光二極管蜂鳴器繼電器 系統(tǒng)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AT89C51單片機作為中央處理器。作為整個控制系統(tǒng)的核心，單片機內部已包含了定時器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等硬件，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，方便地構成一個最小系統(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。本系統(tǒng)實現(xiàn)風扇的溫度控制，需要有較高的溫度變化分辨率和穩(wěn)定可靠的換檔停機控制部件。 控制核心的選擇 采用8051單片機作為控制核心。以軟件編程的方法進行溫度判斷，并在端口輸出控制信號。 以單片機作為控制器，通過編寫程序不但能將傳感器感測到的溫度通過顯示電路顯示出來，而且用戶能通過鍵盤接口，自由設置上下限動作溫度值，能精確把握環(huán)境穩(wěn)度的微小變化。 溫度傳感器的選用 采用數(shù)字式集成溫度傳感器 DS18B20作為感測溫度的核心元件，直接輸出數(shù)字溫度信號供單片機處理 顯示電路 采用液晶顯示屏LCD顯示溫度 液晶體顯示屏具有顯示字符優(yōu)美，不但能顯示數(shù)字還能顯示字符甚至圖形的優(yōu)點，這是LED數(shù)碼管無法比擬的。但是液晶顯示模塊價格昂貴，驅動程序復雜。 AT89C51單片機AT89C51是美國Atmel公司生產的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內含8KB的可反復檫寫的程序存儲器和12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可靈活應用于各種控制領域。AT89C52單片機屬于AT89C51單片機的增強型，與Intel公司的80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。其主要工作特性是： 片內程序存儲器內含8KB的Flash程序存儲器，可擦寫壽命為1000次； 片內數(shù)據(jù)存儲器內含256字節(jié)的RAM； 具有32根可編程I/O口線； 具有3個可編程定時器； 中斷系統(tǒng)是具有8個中斷源、6個中斷矢量、2個級優(yōu)先權的中斷結構； 串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口； 具有一個數(shù)據(jù)指針DPTR； 低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式； 具有可編程的3級程序鎖定位； AT89C51工作電源電壓為5（1+）V，且典型值為5V； AT89C51最高工作頻率為24MHz。 單片機正常工作時，都需要有一個時鐘電路和一個復位電路。本設計中選擇了內部時鐘方式和按鍵電平復位電路，來構成單片機的最小電路。功能特性描述AT89C51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89C51具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。8 位微控制器8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程?！　T89C51是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C51單片機可為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制應用場合?！　T89C51有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。　　AT89C51有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。AT89C51引腳功能說明：VCC（40引腳）：電源正VSS（20引腳）：接地P0端口（～，39～32引腳）：P0口是一個漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個引腳能驅動8個TTL負載，對端口P0寫入“1”時，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復用總線。此時，P0口內部上拉電阻有效。在Flash ROM編程時，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證時，要求外接上拉電阻。P1端口（～，1～8引腳）：P1口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅動（吸收或者