【正文】 圖 綜合調(diào)試仿真 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 30 束語(yǔ) 本 論文對(duì)電風(fēng)扇作了簡(jiǎn)要的介紹， 并將方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討與嘗試，最終付諸實(shí)踐。下載后用戶的應(yīng)用程序?qū)㈤L(zhǎng)期保存在程序存儲(chǔ)器中，系統(tǒng)掉電后程序也不會(huì)丟失。首先，打開(kāi)已經(jīng)編譯的單片機(jī)項(xiàng)目，選擇 Debug 下的 start/stop Debug Session,進(jìn)入調(diào)試程序工作模式，重復(fù)點(diǎn)擊該選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)在編輯模式和調(diào)試模式之間進(jìn)行切換。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定 ； ●電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。減小干擾源的 du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)；減小干擾源的 di/dt 則是在干擾 源回路串 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 26 聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果有，不要驚慌失措，而應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新接通電源。所以選擇 Keil uVision4 最為本次設(shè)計(jì)的集成開(kāi)發(fā)工具。紅外解碼子流程如圖 42 所示。,有效距離 380CM 可調(diào) ； ●檢測(cè)物體：透明或不透明體 ； ●工作環(huán)境溫度： 25℃ ~+55℃ 。管腳功能描述 : ① 、 ② 腳通常分別通過(guò)一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級(jí)低通濾波網(wǎng)絡(luò)。 紅外避障傳感器模塊 （ 1） LM741 簡(jiǎn)介 LM741 是一種應(yīng)用非常廣泛的通用型 8 腳單通道 運(yùn)算放大器 集成電路。 ●第 1 腳： VCC； ●第 2 腳： GND； ●第 3 腳： DO 數(shù)字量輸出接口（ 0 和 1） ； ●第 4 腳： AO 模擬量輸出接口 。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng) 比較器 改變狀態(tài)時(shí)，輸出電壓過(guò)渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn) PC 板 的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入 —輸出寄生電容耦合是有助的。 （ 2）功能 光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。 （ 2）有源蜂鳴器：蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，直接給它一定的電壓就可以響。 表中 最后一位 RD/W 為 “0”時(shí)表示進(jìn)行寫(xiě)操作，為 “1”時(shí)表示讀操作。單片機(jī) 通過(guò)數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線、和復(fù)位線 對(duì)特定的 數(shù)據(jù) 地址進(jìn)行讀寫(xiě)操作 ，從而寫(xiě)入初始時(shí)鐘，讀取時(shí)鐘數(shù)據(jù)。 圖 310 MYS1838 封裝 圖 311 MYS1838 電路 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 15 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊電路 的設(shè)計(jì) DS1302 時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó) DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 芯片 ，它可以對(duì)年、 月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。 由于紅外發(fā)光二極管的 發(fā)射功率一般都較小（ 100mW 左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路。發(fā)射端所使用的晶振 頻率 455kHz。 紅外光按波長(zhǎng)范圍分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極紅外 4 類。左面為輸入控制端（直流），直流控制信號(hào)先通過(guò)光電耦合器，耦合后的信號(hào)在經(jīng)過(guò)過(guò)零電路，最后經(jīng)過(guò)功率控制電路控制右端 220V（交流）輸出信號(hào)。 圖 37 繼電器電路 調(diào)速電路的設(shè)計(jì) 固態(tài)繼電器 簡(jiǎn)介 固態(tài)繼電器（亦稱固體繼電器）英文名稱為 Solid State Relay，簡(jiǎn)稱 SSR。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 圖 35 DS18B20 測(cè)溫原理 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 10 DS18B20 的 特點(diǎn) (1)獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信； (2)多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； (3)無(wú)須外部器件； (4)可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓 范圍為 ~； (5)零待機(jī)功耗； (6)溫度以 9 或 12 位數(shù)字； (7)用戶可定義報(bào)警設(shè)置； (8)報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； (9)負(fù)電壓特性，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 。第 6 腳 E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 （ 2） LCD1602 主要技術(shù)參數(shù) ●顯示容量 :162 個(gè)字符 ； ●芯片工作電壓 :—； ●工作電流 :()； ●模塊最佳工作電壓 :； 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 8 ●字符尺寸 :(WH)mm。單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。 STC89C52 最小系統(tǒng) 如圖 31 所示 。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 （ 2）設(shè)計(jì)出硬件電路和軟件編程。 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 風(fēng)扇控制，主要有兩點(diǎn)，一是控制方式，二是系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速方式，也就是風(fēng)速的調(diào)節(jié)方式 ，還有一點(diǎn)就是人機(jī)交互方式，風(fēng)扇控制的差別就要體現(xiàn)在這兩個(gè)方面。 從而迎合 人們對(duì)健康、安全、節(jié)能減排和綠色環(huán)保的新需求。也對(duì)應(yīng)了時(shí)下流行的幾個(gè)趨勢(shì)，自動(dòng)化和智能化，無(wú)線化，寬帶化，低功耗化等趨勢(shì)。 本系統(tǒng) 可實(shí)現(xiàn)模擬自然風(fēng)，使風(fēng)速更符合人的感受，更具人性化 。 為了使風(fēng)扇更貼近人們的生活， 開(kāi)發(fā)一種新型 溫感 遙控電風(fēng)扇控制 智能 系統(tǒng) 是迫在眉睫的。面對(duì)著市場(chǎng)壓力和消費(fèi)者的需求，放眼市場(chǎng)，各種特設(shè)功能的電風(fēng)扇可謂五花八門(mén)，各種附加的新功能，彰顯了個(gè)性，也在無(wú)形中提高了電風(fēng)扇的檔次。 若有了 智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇， 使電風(fēng)扇系統(tǒng)朝著自動(dòng)化、智能化，尤其是節(jié)能的方向發(fā)展。各功能狀態(tài)使用液晶 、 發(fā)光管 和蜂鳴器 對(duì)應(yīng)輸出顯示。雖然 PWM 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法很多 ,然而 , 為了降低產(chǎn)品的制造成本 , 采用微機(jī)控制軟件實(shí)現(xiàn) PWM 控制具有成本低、調(diào)制方式靈活等特點(diǎn) ,比較適合于家用電器產(chǎn)品的要求。 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框圖如圖 21 所示。 （ 1） 特性 ●8 位 CPU； ●32 根 I/O 線 ； ●8K 字節(jié)程序存儲(chǔ)空間 ； ●512 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 ； ●內(nèi)帶 2K 字節(jié) EEPROM 存儲(chǔ)空間 ； ●3 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； ●4 個(gè)外部中斷 ； ●看門(mén)狗定時(shí)器 。由石英晶體構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生的脈沖頻率很穩(wěn)定且速率很高，且電路簡(jiǎn)單。 圖 33 復(fù)位電路 液晶顯示模塊 LCD1602 的簡(jiǎn)介 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶它是一種專門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。第 4 腳 RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。溫度采集電路如圖 36 所示。對(duì)于繼電器的 “常開(kāi)、常閉 ”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為 “常開(kāi)觸點(diǎn) ”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為 “常閉觸點(diǎn) ”。按負(fù)載電源的類型不同，固態(tài) 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 12 繼電器分交流和直流兩種，按觸發(fā)類型又分為過(guò)零觸發(fā)型和隨機(jī)觸發(fā)型。利用固態(tài)繼電器這一工作原理， 若使用 單片機(jī)輸 出可調(diào)脈沖電壓信號(hào) （脈沖電壓大于固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)電壓） ，通過(guò)改變矩形脈沖的占空比 （ PWM） ， 來(lái)調(diào)節(jié)通斷時(shí)間，間接實(shí)現(xiàn) 改變輸出端有效電壓值 ，從而改變電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。紅外光 經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光波；紅外接收電路由紅外接收二極管、三極管或硅光電池組成，它們將紅外發(fā)射器發(fā)射雕紅外光轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 電信號(hào)，再送后置放大器 ，以供后續(xù)電路進(jìn)行解碼等操作。每一個(gè)指令碼代表一個(gè)編碼數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)調(diào)制到紅外線載波上，通過(guò)紅外線發(fā)射端發(fā)送出去。 （ 2）封裝及其電路 MYS1838 型接收頭采用 鐵皮屏蔽。DS1302 工作時(shí)功耗 很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)，功耗小于 1mW。此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM 相關(guān)的寄存器等。 有緣壓電式蜂鳴器工作 原理 （ 1） 電磁式蜂鳴器 ： 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向 電源 的正極，空穴奔向電源的負(fù)極， 從而使 光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻感應(yīng)光的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化為模擬電壓，并有模擬輸出；模擬電壓與電位器分壓后的參考電壓輸入 LM393 比較器比較，若大于參考電壓輸出高電平（數(shù)字 1），若小于輸出低電 平（數(shù)字 0）。通過(guò)調(diào)節(jié) R2 電位器調(diào)節(jié)比較電壓從而實(shí)現(xiàn)光照閾值調(diào)節(jié)。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。用外接元件獨(dú)立設(shè)定中心頻率 帶寬 和輸出延遲。 ⑧ 腳是邏輯輸出端，其內(nèi)部是一個(gè)集電極開(kāi)路的三極管，允許最大灌電流為 100mA。系統(tǒng)主流程圖如圖 41所示。 編譯器選擇 KeilC51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了 C 語(yǔ)言環(huán)境 ,同時(shí)保留了匯編代碼高效 ,快速的特點(diǎn)。加電后檢查各插件上引腳的電位，檢查 VCC 與 GND之間電位，輸出啊電壓在 5V～ 之間屬正常。因此，要求在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，要認(rèn)真、細(xì)致，考慮問(wèn)題要更周全。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理 ； 所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。 程序 編譯 界面 如圖 51所示。某一些程序只有在特定條件下才會(huì)被執(zhí)行，此時(shí)可采用斷點(diǎn)設(shè)置，可在某一程序行設(shè)置斷點(diǎn)，設(shè)置好斷點(diǎn)后 連續(xù)運(yùn)行程序，一但執(zhí)行該程序立即停止，這樣就可以觀察有關(guān)的變量值，以確定問(wèn)題所在。 系統(tǒng)設(shè)定為自動(dòng)感溫模式，遙控定時(shí)后，啟動(dòng)風(fēng)扇，風(fēng)扇會(huì)以溫度的變化相應(yīng)輸出 PWM 控制信號(hào)，然后固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇以相應(yīng) 的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性和可靠性。 鞏固自己的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，如模電、數(shù)電、電路原理、單片機(jī)、智能儀器、虛 擬儀器等；同時(shí)熟悉使用各種電子設(shè)計(jì)輔助軟件，如 Keil、 Portues、 Altium Designer Multisim、 ISP等；通過(guò)論文的編寫(xiě)和 PPT的制作，熟悉了各種辦公軟件的使用，如 WPS、 Visio、圖畫(huà)等；同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)完整系統(tǒng)有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，熟悉了方案的整個(gè)。 （ 1） 打開(kāi)燒錄 HEX 的文件； （ 2） 芯片選型 STC89C5XX 系列； （ 3） 串口配置為 USB 下載； （ 4） 波特率為 115200； （ 5） 低速下載； （ 6） 下載程序。單步執(zhí)行則可以每條指令的執(zhí)行結(jié)果，找出程序錯(cuò)誤所在，但耗時(shí)長(zhǎng)。 系統(tǒng)軟件程序的編譯與仿真 程序編譯 利用 Keil uvision 軟件進(jìn)行編譯，打開(kāi) Keil uvision 軟件后把所要編譯的工程，并設(shè)置目標(biāo)工程選項(xiàng)，然后單擊 Build target 命令對(duì)源程序文件進(jìn)行編譯。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。測(cè)試并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后作出測(cè)試結(jié)論，以確定電路是否符合設(shè)計(jì)要求。特別要注意檢查電源是否接錯(cuò)，電源與地是否有短路，二極管方向和電解電容的極性是否接反，集成電路和晶體管的引腳是否接錯(cuò)，觀察焊點(diǎn)是否牢固，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，必要時(shí)利用數(shù)字萬(wàn)用表的短路測(cè)試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。執(zhí)行機(jī)構(gòu)子流程如圖 43 所示。電路圖如圖 319 所示。 ③ 腳是輸入端，要求輸入信號(hào) ≥25mV。本電路采用內(nèi)部 補(bǔ)償，電路比較簡(jiǎn)單不易自激，工作點(diǎn)穩(wěn)定，使用方便，而且設(shè)計(jì)了完善的保護(hù)電路，不易損壞 。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。 圖 316 LM393 內(nèi)部電路 畢業(yè) 設(shè)計(jì)正文 19 （ 3）模塊參數(shù) ●可以檢測(cè)周圍 環(huán)境的亮度和光強(qiáng) ； ●靈敏度可調(diào)（數(shù)字電位器調(diào)節(jié)） ； ●工作電壓 ； ●模擬量電壓輸出 ； ●數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出（ 0和 1） 。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用 白熾燈 泡（小電珠）光線或