【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Q19014GNDVSS1DI2HP13HP24HP35HP46HP57HP68CP19CP210C111C212OSC13VDD14SM5032C112233445566U1MOC3041EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)1512345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U2AT89C51U4L2020L6MMotor360R2LOAD90R4330R112U3:A4009VCCRinC1宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 13 接收電路和控制電路 紅外 遙控接收電路如圖 5所示。紅外信號(hào)由通用紅外接收 器 BA5302 完成前置放大、載波選頻、脈沖解調(diào)。當(dāng)有紅外脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí) ， BA5302 輸出低電平， 經(jīng) Q1 反相后，作用于解碼電路 SM5302C 的 DI端（ HP/CP 端）輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 SM5032C 的 HP1～HP6 端輸出持續(xù)電平信號(hào)。當(dāng)按下發(fā)射器 K1～ K5 任一鍵時(shí) ， SM5032C 相應(yīng) HP 端輸出持續(xù)高電平。松開發(fā)射鍵，則輸出低電平。 CP CP2 端為反相電平輸出端（自鎖）。當(dāng)松下發(fā)射器 K7 鍵時(shí)， SM5032C 相應(yīng) CP 端輸出電平翻轉(zhuǎn)，即“ 1”變?yōu)椤?0”或“ 0”變?yōu)椤?1”。每按一次，輸出電平即翻轉(zhuǎn)一次。 圖 5 接 收及控制電路原理 控制鍵電路 鍵盤是人機(jī)交互的重要部件。本部件主要便于用戶 對(duì) 電風(fēng)扇 進(jìn)行操作 ，使用戶只要進(jìn)行 一些 簡(jiǎn)單的操作，就能實(shí)現(xiàn)所需的全部功能，鍵盤操作模塊在電風(fēng)扇底座部分有一個(gè) 3 x 3 小 矩陣 鍵盤，可以進(jìn)行風(fēng)的強(qiáng)度、類型、定時(shí)等系統(tǒng)設(shè)置， 按鍵電路圖 如圖 6所示。 C11C22K13K24K35K46K57VCC8K69K710K811OSC212OSC113LED14D015VDD16BA5104A1A2A3A4A5A63VD1紅外發(fā)射管C2100PC3100P12Y1GNDGNDQ1Q24K7RD2LED110uFC1宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 14 圖 6 按鍵控制原理圖 S1 S2 S3S4 S5 S6S7 S8 S9宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 15 4 控制器 軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的運(yùn)行程序采用 C 語(yǔ)言編寫，采用模塊化設(shè)計(jì) ，整體程序由主程序和顯示、鍵盤掃描、紅外線接收以及電機(jī)控制等子程序模塊組成。 主程序 在主程序 進(jìn)行 初始化后，開始反復(fù)檢測(cè)各模塊相關(guān)部分的緩沖區(qū)的標(biāo)志，如果緩沖區(qū)置位，說(shuō)明相應(yīng)的數(shù)據(jù)需要處理，然后主程序調(diào)用相應(yīng)的處理子模塊。如圖 7 所示。 圖 7 主程序模塊流程圖 系統(tǒng)初始化 溫度變化？ 溫度控制子模塊 鍵盤輸入？ 鍵盤處理子模塊 開始 紅外信號(hào)？ 紅外接收處理模塊 Y N Y N Y N 顯示子模塊 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 16 數(shù)字溫度傳感器模塊和顯示子模塊 如圖 8所示，主機(jī)控制 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 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 數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行 初始化時(shí)序、讀時(shí)序和寫時(shí)序分別可編寫 3 個(gè)子程序：初始化子程序、寫子程序、讀子程序。 圖 8 數(shù)字溫度傳感 器模塊程序流程圖 DS18B20 芯片功能命令表如下： 開始 DS18B20 初始化 啟動(dòng) DS18B20 測(cè)溫 內(nèi)部判斷 調(diào)用讀子程序 顯示子程序 結(jié)束 調(diào)用相應(yīng)的控制程序 調(diào)用相 應(yīng)的鍵值處理程序 調(diào)用寫子程序 異常 正常 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 17 命令 說(shuō)明 協(xié)議 READ ROM 讀取激光 ROM64 位 33H MATCH ROM 匹配 ROM 55H SKIP ROM 跳過(guò) ROM CCH SEARCH ROM 搜索 ROM F0H ALARM SEARCH 告警搜索 ECH WRITE SCRATCHPAD 把字節(jié)寫入 暫存器的地址 2和 3 4EH READ SCRATCHPAD 讀取暫存器和 CRC 字節(jié) BEH COPY SCRATCHPAD 把暫存器內(nèi)容拷貝到非易失性存儲(chǔ)器中 48H CONVERT T 開始溫度轉(zhuǎn)換 44H RECALL E2 把非易失性存儲(chǔ)器中的值召回暫存器 B8H READ POWER SUPPLY 讀電源供電方式： 0為寄生電源， 1為外電源 B4H 表 2 DS18B20 功能命令表 電機(jī)調(diào)速與控制 子 模塊 本模塊 采用雙向可控硅過(guò)零觸發(fā)方式，由單片機(jī)控制雙向可控硅的通斷，通過(guò)改變每個(gè)控制周期內(nèi)可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷交流完整全波信號(hào)的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載功率，進(jìn)而達(dá)到調(diào)速的目的。 因?yàn)?INT0 信號(hào)反映工頻電壓過(guò)零時(shí)刻， 所以 只要在外中斷 0 的中斷服務(wù)程序中完成控制門的開啟 與關(guān)閉，并利用中斷服務(wù)次數(shù)對(duì)控制量 n 進(jìn)行計(jì)數(shù)和判斷，即每中斷一次，對(duì) n 進(jìn)行減 1 計(jì)數(shù)，如果 n 不等于 0，保持控制電平為“ 1”，繼續(xù)打開控制門；如n=0，則使控制電平復(fù)位為“ 0”，關(guān)閉控制門，使可控硅過(guò)零觸發(fā)脈沖不再通過(guò)。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)。 （ 1） 中斷服務(wù)程序：執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，首先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)， INT0 中斷標(biāo)志置位，禁止主程序修改工作參數(shù)，然后開始減 1 計(jì)數(shù)，判斷是否關(guān)斷可控硅，最后 INT0 中斷標(biāo)志位清零，還原初始化數(shù)據(jù)，恢復(fù)現(xiàn) 場(chǎng)，中斷返回。（設(shè) 1秒鐘通過(guò)波形數(shù) N=100） 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 18 （ 2） 回路控制執(zhí)行程序：主回路控制執(zhí)行程序的任務(wù)是初始化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，確定 電機(jī)工作參數(shù) nmin/nmax，并將其換算成“有效過(guò)零脈沖”的個(gè)數(shù)；確定中斷優(yōu)先級(jí)、開 中斷，為了保證正弦波的完整，工頻過(guò)零同步中斷 INT0 確定為高一級(jí)的中斷源。 圖 9 電機(jī)控制模塊中斷響應(yīng)流程圖 EX0 中斷 溫度 大于 等于 下限值 并且小于上限值 控制可控硅 截止 中斷返回 設(shè)置 T0參數(shù) 啟動(dòng)定時(shí) T0中斷 控制可控硅導(dǎo)通 停止 T0定時(shí) 中斷返回 b 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 19 結(jié) 束 語(yǔ) 本系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，單片機(jī) 主要 完成對(duì) 外界 環(huán)境溫度信號(hào)的采集、處理、顯示等功能 。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。 運(yùn)行程序該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是 : （ 1)適用性強(qiáng)，用戶只需對(duì)界面參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并啟動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行便可滿足不同用戶對(duì)最適合溫度的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)最適溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 （ 2)隨時(shí)可以根據(jù)軟件編寫新的功能加入產(chǎn)品。操作界面可擴(kuò)展性強(qiáng)，只要稍加改變，即可增加其他按鍵的使用功能。 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?？煽毓璐釉陔娫磁c負(fù)載電風(fēng)扇，借改變定周期內(nèi)可控硅的導(dǎo)通與截止時(shí)間之比來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，其設(shè)計(jì)完使用方便就，適應(yīng)人 們睡辦公等不同場(chǎng)合的使用。 基于 AT89C51 單片機(jī)所設(shè)計(jì)與研制的電風(fēng)扇智能調(diào)速系統(tǒng)，造價(jià)低且具有穩(wěn)定性高、性能優(yōu)越、節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)，在夜間無(wú)需定時(shí)，同樣能給人們帶來(lái)更多的方便。 本設(shè)計(jì)在模擬檢測(cè)中運(yùn)行較好，但采樣據(jù)不太穩(wěn)定 。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)。 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) [1] 曹巧媛 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .北京： 電子工業(yè)出版社 ， [2] 王倫 .電風(fēng)扇原理與維修技術(shù) [M].北京： 新時(shí)代出版社， 1999 [3] 張毅剛 .新編 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2020,10 [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， 2020 宿州學(xué)院 畢業(yè)論文 基于 AT89C51電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) 21 附錄一 數(shù)字溫度傳感器模塊和顯示子模塊 程序 : include define uchar unsigned char define uint unsigned int sfr Dat_Port=0x80。 sbit ge=P2^6。 sbit shi=P2^7。 sbit TMDAT= P3^7。 uchar code table[]={0x3F， 0x06， 0x5B， 0x4F， 0x66,0x6D， 0x7D， 0x07， 0x7F,0x6F}。 uchar tmpbuf[2]。 void Delay(int useconds) { int s。 for (s=0。 suseconds。s++)。 } uchar Reset_Bus(voi