基于單片機(jī)電風(fēng)扇智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-21 22:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 角，使輸出端電壓發(fā)生改變，從而使施加在電風(fēng)扇的輸入電壓發(fā)生改變，以調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)各檔位風(fēng)速的無(wú)級(jí)調(diào)速。 電機(jī)調(diào)速原理可控硅的導(dǎo)通條件如下：1）陽(yáng)陰極間加正向電壓；2）控制極陰極間加正向觸發(fā)電壓；3）陽(yáng)極電流IA 大于可控硅的最小維持電流IH。電風(fēng)扇的風(fēng)速設(shè)為從高到低1檔，各檔風(fēng)速都有一個(gè)限定值。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。且線速度可由下列公式求得式中，V為扇葉最大圓周上的線速度(m/min),D為扇中的最大頂端掃出圓的直徑(mm)；n為電風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速(r/min)。代入數(shù)據(jù)求得 1555r/min,取 =1250 r/：取n1=875 r/： =1250r/min =1150r/min =1063r/min =980r/min =875r/min又由于負(fù)載上電壓的有效值 其中，u1為輸入交流電壓的有效值，α為控制角。解得： =0176。 t=0ms =176。 t= =176。 t= =176。 t= =176。 t= 以上計(jì)算出的是控制角和觸發(fā)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)，按照所求得的觸發(fā)時(shí)間延時(shí)發(fā)脈沖，便可實(shí)現(xiàn)預(yù)期轉(zhuǎn)速。 電機(jī)控制模塊硬件設(shè)計(jì)電路中采用了過(guò)零雙向可控硅型光耦MOC3041 ,集光電隔離、過(guò)零檢測(cè)、過(guò)零觸發(fā)等功能于一身,避免了輸入輸出通道同時(shí)控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷, 簡(jiǎn)化了輸出通道隔離2驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的可控硅觸發(fā)電路原理圖見(jiàn)圖23 。其中RL即為電機(jī)負(fù)載，其工作原理是:單片機(jī)響應(yīng)用戶的參數(shù)設(shè)置, 在I/ O 口輸出一個(gè)高電平, 經(jīng)反向器反向后, 送出一個(gè)低電平,使光電耦合器導(dǎo)通, 同時(shí)觸發(fā)雙向可控硅, 使工作電路導(dǎo)通工作。給定時(shí)間內(nèi),負(fù)載得到的功率為:式中: P 為負(fù)載得到的功率, kW。 n 為給定時(shí)間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的正弦波個(gè)數(shù)。 N 為給定時(shí)間內(nèi)交流正弦波的總個(gè)數(shù)。 U 為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓有效值,V。 I 為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流有效值,A。由式(1) 可知,當(dāng)U , I , N 為定值時(shí), 只要改變n 值的大小即可控制功率的輸出,從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。圖23 電機(jī)控制原理圖 溫度顯示與控制模塊設(shè)計(jì) 通過(guò)HD7279A控制芯片組建一個(gè)單片機(jī)鍵盤輸入與顯示模塊，其中包括一個(gè)2*8的鍵盤矩陣。和8段動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管顯示。與單片機(jī)通過(guò)接插件連接，可以用于系統(tǒng)的控制和輸出，其原理圖如圖24所示。圖24 HD7279A鍵盤和顯示器控制模塊電路原理圖第三節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 數(shù)字溫度傳感器模塊程序設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的運(yùn)行程序采用匯編語(yǔ)言編寫，采用模塊化設(shè)計(jì)，整體程序由主程序和子程序構(gòu)成。圖31 數(shù)字溫度傳感器模塊程序流程圖如圖31所示，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換工作必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：初始化、ROM操作指令、存儲(chǔ)器操作指令。單片機(jī)所用的系統(tǒng)頻率為12MHz。根據(jù)DS18B20初始化時(shí)序、讀時(shí)序和寫時(shí)序分別可編寫4個(gè)子程序：初始化子程序、寫子程序、讀子程序、顯示子程序。DS18B20芯片功能命令表如下：表2 DS18B20功能命令表命令 功
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