【正文】 然后，利用 STC89C51 單片機(jī)與 L298 雙 H 橋?qū)Ｓ秒妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片通信，驅(qū)動(dòng)小型直流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié) PWM 波的占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。在直流電動(dòng)機(jī)控制中采用的是 PWM 法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖作為 PWM 波形，通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。 單片機(jī)的定時(shí)器中斷 中斷的基本概念 在單片機(jī)處理指令的過(guò)程中，有些時(shí)候會(huì)產(chǎn)生中斷。 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 在本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，用單片機(jī)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，不能直接相連，需要 增加驅(qū)動(dòng)電路來(lái)進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，這樣將會(huì)給直流電動(dòng)機(jī)提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。線圈產(chǎn)生的主磁通將會(huì)在主磁路中流動(dòng)，同時(shí)會(huì)與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的兩個(gè)主要電路相交聯(lián)，其中的一個(gè)電路是通過(guò)電磁定律來(lái)產(chǎn)生磁通的，稱為勵(lì)磁繞組，而另一個(gè)電路是對(duì)外提供 動(dòng)力的，稱為電樞回路。如果兩次地址碼相同且等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于 0xFFH，則接收的本幀數(shù)碼有效。 圖 紅外一體化接收頭 HS0038 如上圖所示 ，一體化紅外接受頭芯片 HS0038 是黑色外殼，使用環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行封裝，這種封裝形式能夠使芯片不受熒光、燈日光等光源的干擾。該款芯片在使用中可外以對(duì)外進(jìn)行連接 32個(gè)按鍵 ，可以提供 8 種可供用戶選擇的用戶編碼，與此同時(shí)，其按鍵還可以具備雙重按鍵的功能。采用 DIP 封裝的 CPU 芯片有兩排引腳，其引腳一般不超過(guò) 100 個(gè)，需要插入具有 DIP 結(jié)構(gòu)的芯片插座上。這些裝置簡(jiǎn)便易得，價(jià)格低廉，有一定的市場(chǎng)前景。同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單易得的裝置來(lái)控制其成本，交易向市場(chǎng)推廣。生活的需求催動(dòng)了科技的發(fā)展，而科技的發(fā)展也必將提高科技的追求。 而調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小主要通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變檔調(diào)速，大部分是有極調(diào)速，有的已經(jīng)是無(wú)極調(diào)速。居民對(duì)于冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、電扇、電視機(jī)等家電的需求，雖然已經(jīng)不像上個(gè)世紀(jì)那樣呈現(xiàn)出一種“病態(tài)的需求”（即像當(dāng)今的人們對(duì)于手機(jī)、電腦的需求一樣），但是這類家電已不知不覺(jué)的融入人們的生活，成為人們生活不可或缺的一部分。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。與此同時(shí)，和居民的生活水平也得到了明顯的提高，在解決了溫飽，這個(gè)最基本的問(wèn)題之后，開始追求更高一級(jí)的生活水準(zhǔn)。 本文所研究的就是“智能家居”的一部分，家電智能化的應(yīng)用，即將電扇在青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 現(xiàn)有科技水平的前提以及控制成本的條件下將其智能化。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，溫飽問(wèn)題早已解決，而簡(jiǎn)單的文化需求也難以滿足科技高速發(fā)展背景下人類對(duì)于文化的真正追求。所以“智能家居”的實(shí)現(xiàn)可以先從智能家電開始。因此為了突破這一問(wèn)題，需要一步一步逐漸推進(jìn)，而智能風(fēng)扇的研究則是其中一個(gè)比較容易進(jìn)行的項(xiàng)目。PROM 存儲(chǔ)器； 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 C—— 表示該器件為 CMOS 產(chǎn)品； 5—— 固定不變 1—— 表示該芯片內(nèi)部的程序存儲(chǔ)空間的大小，而此單片機(jī)所采用的 1 即表示內(nèi)部存儲(chǔ)空間為 4KB。復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種，本例采用上電復(fù)位的形式。紅外發(fā)射芯片 TC9012 所使用 455KHz 的晶振，與此同時(shí)，芯片采用的是可以進(jìn)行脈寬調(diào)制的串行碼，定義產(chǎn)生的脈寬幅度為 毫秒、而兩個(gè)脈寬之間的間隔為 毫秒、總共的脈寬周期為 毫秒的組合表示 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 引導(dǎo)碼 用戶碼 用戶碼 數(shù)據(jù)碼 數(shù)據(jù)碼的反碼 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 二進(jìn)制的“ 0”；定義產(chǎn)生的脈寬幅度為 毫秒、而兩個(gè)脈寬之間的間隔為 毫秒、總共的脈寬周期為 毫秒的組合表示二進(jìn)制的“ 1”。 ⑷ 繼續(xù)接收前導(dǎo)碼之后的地址碼兩次（ 16位）數(shù)據(jù)碼（ 8 位）、數(shù)據(jù)反碼（ 8 位）。這樣就需要增加續(xù)流二極管，接在 L298N 的輸出端與電源（地）之間，用來(lái)釋放反向電壓。 圖 直流電動(dòng)機(jī)的原理圖 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 從以上的分析可以看出，要使線圈按照一定方向的旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問(wèn)題是導(dǎo)體從一個(gè)磁極轉(zhuǎn)到另外一個(gè)磁極時(shí)，導(dǎo)體中的電流方向也要同時(shí)改變煤，而上圖所顯示的換向器和電刷就是完成這一任務(wù)的裝置。紅外通信裝置的信息發(fā)射端將基帶上的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列脈沖序列串信號(hào)，然后通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射已變?yōu)槊}沖序列的 紅外信號(hào)。當(dāng) CPU 響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，該位由硬件清 0； IT1— 外部中斷 1觸發(fā)方式選擇位， IT1=0 時(shí)，為電平觸發(fā)方式，引腳 INT1 上低電平有效， 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 IT1=1 時(shí)，為跳變沿觸發(fā)方式，引腳 INT1 上的電平從高到低的負(fù)跳變有效； IE0— 外部中斷 0請(qǐng)求標(biāo)志，其功能及操作方法同 IE1； IT0— 外部中斷 0觸發(fā)方式選擇位，其功能及操作方法同 IT!。這樣就可以得到 PWM 信號(hào)了， PWM 信號(hào)的頻率等于定時(shí)器 0定時(shí)時(shí)間的倒數(shù)，占空比等于定時(shí)器 1的定時(shí)時(shí)間除以定時(shí)器 2 的定時(shí)時(shí)間。 圖 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)框圖 發(fā)射端 TC9012 按鍵 紅外接收端 STC89C51 PWM 輸出 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 發(fā)射電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)發(fā)射電路原理圖如圖 所示。通過(guò)高分辨計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。 圖 單片機(jī)中斷過(guò)程 執(zhí)行主 程序 執(zhí)行中斷 斷點(diǎn) 處理程序 繼續(xù) 執(zhí)行 主程序 單片 機(jī)的 CPU 之所以會(huì)發(fā)生中斷，是因?yàn)橛兄袛嘣?，中斷源意即引起單片機(jī)CPU 中斷的根源，本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所使用的 51 單片機(jī)內(nèi)部一共有 5個(gè)中斷源，分別是：外部中斷 0（ INT0），外部中斷 1（ INT1），定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0中斷（ T0），定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1中斷（ T1），串行口中斷（ TX/RX）。一般有三種驅(qū)動(dòng)電路：三極管電流放大驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)模塊（如本實(shí)驗(yàn)所使用的 L298N）和達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器。在電刷 A和電刷 B 外接直流電源的情況下，兩個(gè)電刷及其與之相連的線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生電流。 雙 H 橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N L298N 芯片是由 ST 宏盛公司生產(chǎn)的一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片可以驅(qū)動(dòng)高電壓、大電流狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)，其實(shí)物如圖 。一體化紅外信號(hào)接收芯片 HS0038 所能構(gòu)接收的紅外信號(hào)頻率為 38kHz，由此得出其需要的周期為 26微妙。 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 圖 TC9012 的引腳圖 表 TC9012 引腳功能 引腳號(hào) 名稱 類型 描述 14 KI0KI3 IN 4 位輸入引腳，用于鍵盤掃描輸入（平時(shí)為低電平，內(nèi)置下拉電阻） 5 REM OUT 帶載波的遙控信號(hào)輸出 6 VDD 電源正端（ ）， 3V（典型） 7 NC 空引腳 8 OSC0 OUT 晶振輸出 9 OSC1 IN 晶振輸入 10 VSS 電源負(fù)端（接地） 11 LMP OUT 指示燈輸出 1219 KO0KO7 OUT 8 位輸出引腳，用于鍵盤掃描輸出 20 SEL IN 用戶編碼選擇跳線（平時(shí)為高電平，內(nèi)置下拉電阻） TC9012 的編碼 在本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所使用的 TC9012 芯片的一幀傳輸數(shù)據(jù)中，總共是含有了 32位碼（兩次 8位用戶碼、 8 位數(shù)據(jù)碼及其反碼），發(fā)射碼的格式如圖 所示。如圖 所示。將遙控器上的K1鍵的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能設(shè)為一級(jí)轉(zhuǎn)速，按下該按鍵后則調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變?yōu)樽畹蜋n也就是一級(jí)轉(zhuǎn)速，設(shè)定遙控器上的 K2鍵設(shè) 計(jì)實(shí)現(xiàn)功能設(shè)為二級(jí)轉(zhuǎn)速，以此類推，風(fēng)扇總共設(shè)計(jì)了五級(jí)轉(zhuǎn)速，級(jí)數(shù)越大風(fēng)速越大。 比如，有人設(shè)計(jì)的帶有溫控系統(tǒng)的智能風(fēng)扇，加入溫度傳感器來(lái)感知外界溫度并將外界的溫度傳入單片機(jī)進(jìn)行處理，通過(guò)單片機(jī)再來(lái)調(diào)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 “智能家居”是一個(gè)統(tǒng)一的、系統(tǒng)的整體，將人類的一切家居生活智能化、系統(tǒng)化、協(xié)調(diào)化。我設(shè)想通過(guò) STC51 單片機(jī)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速實(shí)行外延控制下有極調(diào)速，將其智能化。這種產(chǎn)品與科技的良性互動(dòng)，由消費(fèi)者推動(dòng)，由生產(chǎn)商操刀，收益的卻是整個(gè)人類，由此帶來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，就是“智能家居”。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原 文（復(fù)印件）。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。s eight macro crystal 51 microcontroller core, decodes and PWM output infrared signals. Keywords STC51MCU infrared munication motor drive 青島大學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 目 錄 前 言 ...............................................................................................................................................1 第一章 緒論 .......................................................................................................................................3 風(fēng)扇智能化研究的可行性 ....................................................................................................3 風(fēng)扇智能化研究的背景 .......................................................................................................3 風(fēng)扇智能化研究的現(xiàn)狀 .......................................................................................................4 風(fēng)扇智能化研 究的意義 .......................................................................................................5 智能風(fēng)扇的功能描述 ...........................................................................................................5 第二章 主要器件介紹 .........................................................................................................................6 單片機(jī)概述 .........................................................................................................................6 對(duì)于單片機(jī) 的基本認(rèn)識(shí) ......