【正文】 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計任務書 學 生 姓 名 彭濤 學號 1219042 班級 電信 121 專業(yè) 電子與信息工程技術 設計題目 基于單片機的智能電風扇控制系統(tǒng) 指導教師姓名 職 稱 工作單位及所從事專業(yè) 聯(lián)系方式 學生聯(lián)系方式 張萬良 副教授 信息學院電子工程系 13881201845 18384574800 設計內(nèi)容： 單片機分析采集到的數(shù)字溫度信號，再通過可控硅對風扇電機進行調速。 用戶可以在一定范圍內(nèi)設置電風扇的最低工作溫度和最高工作溫度。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。 溫度顯示在 LED 數(shù)碼管上 設 計硬件電路，并制作實物。 撰寫畢業(yè)設計論文 。 進度安排： 要有較為詳細的時間安排（時間具體到周）； （ 45 周）確定任務，完成資料收集歸納，確定設計方案。 （ 68 周）完成電路原理圖繪制，繪制 PCB 圖，確定元器件的參數(shù)型號和數(shù)量。 （ 910 周）調試軟件，完成系統(tǒng)仿真。 （ 1112 周）完成硬件焊接和硬件調試。 （ 1314 周）完成軟硬件聯(lián)調測 試。 （ 1516 周）完成論文寫作，準備答辯材料答辯。 主要參考文獻、資料 (寫清楚參考文獻名稱、作者、出版單位 )： [1] 曹巧媛 .單片機原理及應用 .北京：電子工業(yè)出版社， [2] 王倫 .電風扇原理與維修技術 [M].北京：新時代出版社， 1999 [3] 張毅剛 .新編 MCS51 單片機應用設計 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 20xx,10 [4] 梁廷貴、王裕琛 .可控硅觸發(fā)電路語音電路分冊 [M].北京：科學技術文獻出版社， 20xx 審 批 意 見 教研室負責人： 年 月 日 備注：任務書由指導教師填寫，一式二份。其中學生一份，指導教師一份 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 I 目 錄 摘 要 ................................................................. 1 第 1 章 概述 ........................................................... 2 STC89C52 單片機簡介 ............................................ 2 本設計任務和主要內(nèi)容 ........................................... 2 第 2 章 方案選擇 ....................................................... 4 溫度傳感器的選用 ............................................... 4 控制核心的選擇 ................................................. 5 顯示電路 ....................................................... 5 調速方式 ....................................................... 6 控制執(zhí)行部件 ................................................... 6 第 3 章 硬件設計 ....................................................... 7 系統(tǒng)總體設計 ................................................... 7 控制裝置原理 ................................................... 7 溫度檢測和顯示電路 ............................................. 8 DS18B20 的溫度處理方法 .................................................................................8 溫度傳感器和顯示電路組成 ..............................................................................9 電機調速電路 .................................................. 10 電機調速原理 ................................................................................................. 10 電機控制模塊設計 .......................................................................................... 11 第 4 章 軟件設計 ...................................................... 13 主程序 ........................................................ 13 數(shù)字溫度傳感器模塊和顯示子模塊 ................................ 14 電機調速與控制子模塊 .......................................... 15 總 結 ................................................................ 17 附錄 1 主要程序代碼 ................................................... 19 附錄 2 仿真圖 ......................................................... 35 附錄 3 實物圖 ......................................................... 36 附錄 4 元件清單 ....................................................... 37 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 摘 要 本設計為一種溫控風扇系統(tǒng)，具有靈敏的溫度感測和顯示功能，系統(tǒng) STC89C52單片機作為控制平臺對風扇轉速進行控制?？捎捎脩粼O置高、低溫度值，測得溫度值在高低溫度之間時打開風扇弱風檔，當溫度升高超過所設定的溫度時自動切換到大風檔，當溫度小于所設定的溫度時自動關閉風扇，控制狀態(tài)隨外界溫度而定。所設高低溫值保存在溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部 E2ROM 中，掉電后仍然能保存上次設定值，性能穩(wěn)定 ,控制準確。 關鍵詞 單片機；溫度傳感器；智能控制。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 第 1 章 概述 STC89C52 單片機簡介 STC89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)4bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128 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(chǎn)，兼容標準MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大。STC89C52 單片機可靈活應用于各種控制領域。 STC89C52 單片機提供以下標準功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時、計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時， STC89C52 單片機可降至 0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時、計數(shù)器，串行通行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。 本設計任務和主要內(nèi)容 本文以 STC89C52 單片機為核心，通過數(shù)字溫度傳感器對外界環(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調節(jié)檔位，實現(xiàn)“溫度高、風力大、溫度低、風力弱”的性能。另外，通過紅外發(fā)射和接收裝置及按鍵實現(xiàn)各種功能的啟動與關閉，并且可對各種功能實現(xiàn)遙控，用戶可以在一定范圍內(nèi)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(nèi)容如下： (1)風速設為從低到高共 2 個檔位，可由用戶通過鍵盤設定。 (2)每當溫度低于下限值時 ,則電風扇風速關閉。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 (3)每當溫度在下限和上限之間時 ,則電風扇轉速緩慢。 (4)每當溫度高于上限值時 ,則電風扇風速全速運轉。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 第 2 章 方案選擇 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。 溫度傳感器的選用 溫度傳感器可由以下幾種方案可供選擇： 方案一：選用熱敏電阻作為感測溫度的核心元件，通過運算放大器放大由于溫度變化引起熱敏電阻電阻的變化、進而導至的輸出電壓變化的微弱電壓變化信號，再用AD 轉換芯片 ADC0809 將模擬信號轉化為數(shù)字信號輸入單片機處理。 方案二：采用熱電偶作為感測溫度的核心元件，配合橋式電路，運算放大電路和AD 轉換電路，將溫度變化信號送入單片機 處理。 方案三：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。 對于方案一，采用熱敏電阻有價格便宜、元件易購的優(yōu)點，但熱敏電阻對溫度的細微變化不敏感，在信號采集、放大、轉換過程中還會產(chǎn)生失真和誤差，并且由于熱敏電