【正文】 設(shè)計(jì) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 20xx,10 [4] 梁廷貴、王裕琛 .可控硅觸發(fā)電路語(yǔ)音電路分冊(cè) [M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 20xx 審 批 意 見(jiàn) 教研室負(fù)責(zé)人： 年 月 日 備注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，一式二份。 關(guān)鍵詞 單片機(jī)；溫度傳感器；智能控制。同時(shí)， STC89C52 單片機(jī)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。另外，通過(guò)紅外發(fā)射和接收裝置及按鍵實(shí)現(xiàn)各種功能的啟動(dòng)與關(guān)閉，并且可對(duì)各種功能實(shí)現(xiàn)遙控，用戶可以在一定范圍內(nèi)設(shè)置電風(fēng)扇的最低工作溫度，當(dāng)溫度低于所設(shè)置溫度時(shí)，電風(fēng)扇將自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)高于此溫度時(shí)電風(fēng)扇又將重新啟動(dòng)。 (4)每當(dāng)溫度高于上限值時(shí) ,則電風(fēng)扇風(fēng)速全速運(yùn)轉(zhuǎn)。 方案三：采用數(shù)字式集成溫度傳感器 DS18B20 作為感測(cè)溫度的核心元件，直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)供單片機(jī)處理。但是依然存在電路復(fù)雜，對(duì)溫度敏感性達(dá)不到本系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn)，故不采用該方案。 控制核心的選擇 方案一：采用電壓比較電路作為控制部件。 對(duì)于方案一，采用電壓比較電路具有電路簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，以及無(wú)需編寫(xiě)軟件程序的特點(diǎn)，但控制方式過(guò)于單一，不能自由設(shè)置上下限動(dòng)作溫度，無(wú)法 滿足不同用戶以及不同環(huán)境下的多種動(dòng)作溫度要求，故不在本系統(tǒng)中采用。 顯示電路 方案一：采用五位共陽(yáng)數(shù)碼管顯示溫度，動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。但是液晶顯示模塊價(jià)格昂貴，驅(qū)動(dòng)程序復(fù)雜，從簡(jiǎn)單實(shí)用的原則考慮，本系統(tǒng)采用方案一。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。 控制執(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)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 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。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。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。 （ 4）測(cè)溫范圍： 55 ~+125 ℃。 （ 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。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。 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） +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0110 1110 FF5EH 1111 1111 0110 1111 FF6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 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， 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 配以溫度顯示作為溫度控制輸出單元。 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。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。解得： (1) 當(dāng) α5=0176。時(shí)， t=； (5) 當(dāng) α1=176。所設(shè)計(jì)的可控硅觸發(fā)電路原理圖見(jiàn)圖 3。N為給定時(shí)間內(nèi)交流正弦波的總個(gè)數(shù) 。 圖 33 電機(jī)控制原理圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的運(yùn)行程序采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)，采用模塊化設(shè)計(jì) ，整體程序由主程序和顯示、鍵盤(pán)掃描、紅外線接收以及電機(jī)控制等子程序模塊組成。單片機(jī)所用的系統(tǒng)頻率為 12MHz。這樣就可以按照控制處理得到的控制量的要求，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零控制，從而達(dá)到 按控制量控制的效果，實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)。用 Altium Designer 6 軟件繪制電路原理圖和 PCB 電路印刷板圖，由 Protues 軟件進(jìn)行訪真測(cè)試，利用 MCS51 C 語(yǔ)言編制。 本系統(tǒng)溫度控制采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器作為感溫元件。功能上的缺憾是對(duì)于兩個(gè)檔之間的臨界溫度處理不好，并且檔位太少 ,還有待改進(jìn)。 uchar smg_i = 3。 //按鍵連 3 次連加后使能 加的數(shù)就越大了 uchar key_time,key_value。 //越小越暗 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) uint temperature 。 //溫度上下限報(bào)警值 /********************1ms 延時(shí)函數(shù) *************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j。j120。 i++。 //位選 P1 = dis_smg[i]。 byte_write(0x20xx, t_low % 256)。 t_high = 8。 t_low |= byte_read(0x20xx)。 t_low = 280。 dq = 1。 //750us dq = 1。 //200us dq = 1。i++) { //寫(xiě)數(shù)據(jù)是低位開(kāi)始 dq = 0。 // 60us dq = 1。i8。 //釋放總線 if(dq == 1) //開(kāi)始讀寫(xiě)數(shù)據(jù) value |= 0x80。 uchar low。 //跳過(guò) 64 位 ROM write_18b20(0x44)。 //初始 化 18b20 EA = 0。 //讀溫度低字節(jié) value = read_18b20()。 //把讀出的溫度低位放到 value 的低八位中 value *= 。 //定時(shí)器 0、定時(shí)器 1 工作方式 1 ET0 = 1。 //允許定時(shí)器 0定時(shí) } /********************獨(dú)立按鍵程序 *****************/ uchar key_can。 if((P2 amp。 //按鍵消抖動(dòng) if(((P2 amp。 switch(P2 amp。 break。 //連加使能 } } else { if(key_new == 0) { key_new = 1。 //關(guān)閉 3 秒后使能 key_value = 0。 menu_1 ++。 //數(shù)碼管顯示 4位 if(key_can == 2) { if(flag_lj_3_en == 0) t_high ++ 。 //按鍵按下未松開(kāi)自動(dòng)減三次 else t_high = 10。 0xdf。 //數(shù)碼管顯示 4位 if(key_can == 2) { if(flag_lj_3_en == 0) t_low ++ 。 //按鍵按下未松開(kāi)自動(dòng)減三次 else t_low = 10。 0xdf。 if(temperature = t_high) //風(fēng)扇全開(kāi) { 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 30 頁(yè) TR1 = 1。 (temperature = t_low)) //風(fēng)扇緩慢 { f_pwm_l = 60。 } } /****************主函數(shù) ***************/ void main() { time_init()。 temperature = read_temp()。 //取溫度的個(gè)位顯示 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 31 頁(yè) dis_smg[2] = smg_du[temperature / 100 % 10] 。 //設(shè)置報(bào)警溫度 } if(flag_300ms == 1) //300ms 處理一次溫度程序 { flag_300ms = 0。 //取溫度的小數(shù)顯示 dis_smg[1] = smg_du[temperature / 10 % 10] amp。 //風(fēng)扇控制函數(shù) } 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 32 頁(yè) } /*************定時(shí)器 0 中斷服務(wù)程序 ***************/ void time0_int() interrupt 1 { static uchar value。 //數(shù)碼管顯示函數(shù) value++。 if(key_time = 250) //500ms { key_time = 0。 flag_lj_3_en = 1。 //500us if(pwm==1) { value_l+=3。 if(value_l 100 f_pwm_l) //低電平 { 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 34 頁(yè) value_l