【導讀】AT89S51為主控芯片，輔以DS18B20溫度傳感器，結(jié)合紅外探測裝置，來實現(xiàn)一種智能溫控電扇的設計。此風扇通過液晶顯

　　

【正文】 FDSJHF JHFJK HFKSD JKFJDSKJF DSJF。DS 子程序如下： //*************電機模擬 PWM控制程序 ********************* void dianjik() { uchar q。 { for(q=0。qlamp。red==0。q++) //紅外感應有人，輸出設定的低電平次數(shù) { dianji=0。 int1=0。 int2=0。 r=1。 delay(100)。 } for(q=0。qhamp。amp。red==0。q++) //紅外感應有人，輸出設定的高電平次數(shù) { dianji=1。 int1=1。 int2=0。 r=1。 delay(100)。 } for(q=0。qlamp。red==1。q++) //紅外感應沒人，不輸出 { dianji=0。 int1=0。 int2=0。 r=0。 delay(10)。 } for(q=0。qhamp。amp。red==1。q++) //紅外感應沒人，不輸出 { dianji=1。 int1=0。 int2=0。 r=0。 DSJKFHJKDH FJDHJKFH KDSJH JKDHF JKDS HKJ HGFDSJHF JHFJK HFKSD JKFJDSKJF DSJF。DS delay(10)。 } } } 軟件設計中的問題與分析 LCD顯示程序的問 題 由于 LCD要顯示的數(shù)據(jù)有四個，溫度、檔位、紅外探測、設定溫度，所以如何合理的安排輸出順序很重要，合理的輸出順序才能對應外部正確的表現(xiàn)。每個數(shù)據(jù)在輸出后都要有一定的延時，這樣才能清楚的顯示在 LCD屏幕上。由于本程序是基于溫度的，所以第一個輸出的就是溫度值；然后本程序要執(zhí)行的是溫度的比較，所以第二個輸出的必然是設定溫度，設定溫度還要同時讀取鍵盤程序，實時跟隨鍵盤輸入的改變而改變；第三個輸出的就是比較溫度后的設定風速了，顯示的風速就是檔位數(shù)；最后輸出的就是紅外探測的結(jié)果，以 0和 1來表示， 1為有人，處于工作狀態(tài) ， 0為無人，處于待機狀態(tài)。 剛開始調(diào)試程序的時候，數(shù)值沒在 LCD上顯示，后來發(fā)現(xiàn)是主函數(shù)忘記了調(diào)用子函數(shù)，使得數(shù)據(jù)沒有輸入，后來經(jīng)過修改和調(diào)整，終于在 LCD上正常顯示出來了。合理的程序使得程序顯示狀態(tài)井然有序。 DS18B20 的顯示程序問題 在本設計中 ,DS18B20的顯示是最核心的數(shù)據(jù)，所有其他數(shù)據(jù)都與之相對應改變，電機的轉(zhuǎn)速也與之相關(guān)，但是在程序調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)了一個問題，每次給單片機上電之后，總有那么不到一秒鐘的時間，溫度顯示的值是 85℃，不斷電的情況下復位沒有出現(xiàn)這種情況，只有每次啟動的 時候出現(xiàn)。當顯示 85后，其他的數(shù)據(jù)也隨之變?yōu)閷?，風扇也有一個短暫的轉(zhuǎn)動，這對于這個設計來說無疑是一個很致命的缺陷。開始查找原因，從 DS18B20的數(shù)據(jù)手冊中發(fā)現(xiàn)，每次上電后， DS18B20的暫存器中存儲的數(shù)據(jù)就是 85，在讀取數(shù)據(jù)后，內(nèi)部的 AD 要使用 750ms 的時間來進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換然后重新寫入新的數(shù)據(jù)，所以在這段時間中，顯示的數(shù)值就是 85 了，看來這是硬件上不可避免的過程，但是硬件上不能改變的話，我可以使用軟件的方法來進行變動，我最后采取的方法是在循環(huán)程序開始之前，先讀取一次 DS18B20的數(shù)值，然后給與一 個 1s的延時，使得 AD 轉(zhuǎn)換完成，然后在開始循環(huán)，這樣，這個問題終于得以解決了。 5 硬件調(diào)試 硬件電路的調(diào)試相對來說比較簡單。調(diào)試的功能包括按鍵電路， DS18B20，電機電路和紅外傳感電路。 DSJKFHJKDH FJDHJKFH KDSJH JKDHF JKDS HKJ HGFDSJHF JHFJK HFKSD JKFJDSKJF DSJF。DS 按鍵電路的調(diào)試 按鍵電路實現(xiàn)的功能是在按鍵按下后能執(zhí)行設定溫度的改變，這項采用實物調(diào)試，按鍵按下之后，溫度隨之改變。 溫度傳感器電路的調(diào)試 溫度傳感器 DS18B20 的調(diào)試在實物上進行，當用手指去加熱溫度傳感器 DS18B20 的時候， LCD 示數(shù)開始隨溫度的上升而改變，變化明顯而且刷新頻率適中，可以清晰的看到 所顯示的溫度。 電機電路的調(diào)試 電機電路進行調(diào)試，不斷的將設定溫度降低，觀察電機轉(zhuǎn)速的變化。電機隨設定溫度與實際溫度差值的改變而改變，轉(zhuǎn)速變化較為平滑，達到了預期的效果。 紅外感應電路的調(diào)試 紅外感應電路直接測試，在前方無人時，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，電機不轉(zhuǎn)動。當前方有人時，電機開始轉(zhuǎn)動（在溫度高于預設溫度的時候）。 硬件調(diào)試遇到的問題 本次設計中遇到的最困難的問題就是出在了電機的驅(qū)動上，剛開始的設計使用的達林頓 ULN2803反向驅(qū)動器來驅(qū)動電機，可是在軟件無誤，硬件連接無誤的情況下，電 機轉(zhuǎn)動表現(xiàn)出來的是變速效果不明顯，最高檔時停轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。再不斷的修改軟件和硬件電路無果的情況下，放棄了這個驅(qū)動，改用橋式驅(qū)動電路 L298N，所有的問題迎刃而解，反向驅(qū)動的驅(qū)動力不連續(xù)，而且驅(qū)動力在小電流的輸入輸出時不足，使得電機驅(qū)動產(chǎn)生了非常不理想的效果。 6 結(jié)論 此次的設計遇到的每個問題對我來說都是一個很大的挑戰(zhàn)，在老師的幫助和自己的探索中，我完成了“基于 51單片機的智能溫控電扇設計”，設計了硬件電路，獨立完成了軟件編寫。 在設計中，實現(xiàn)了預期的功能，成功設計出了 LCD顯示模塊、 DS18B20 測溫模塊 、溫控變速模塊，紅外探測模塊，以及進行了系統(tǒng)的仿真，從實踐中鞏固了所學的知識，并且在探索中學習到了新的知識。 通過這次設計，我又對單片機的知識有了一定的拓展，對處理問題的能力有了一定的提高，這次設計中的電機驅(qū)動就是一個很好的挑戰(zhàn)，雖然一開始走了彎路，沒有能夠很好的處理好這個變速的問題，但是DSJKFHJKDH FJDHJKFH KDSJH JKDHF JKDS HKJ HGFDSJHF JHFJK HFKSD JKFJDSKJF DSJF。DS 經(jīng)過一番的反復實踐，終于獲得了一種最好的電路，很好的完成了這個設計。 這次的設計對我而言不僅僅是一個畢業(yè)設計，更是對我大學四年學習的一個檢驗，給了我一次實踐的機會，運用自己的所學來完成這個設計。從設計中，我學習到了很多東西 ，提高了自己獨立學習和思考能力，不管對于硬件電路還是軟件設計，都有了很多自己的體會和認識，懂得了如何在實際中靈活運用所學的知識，是一次難得的鍛煉機會，為我以后無論是學習還是工作打下了堅實的基礎。 DSJKFHJKDH FJDHJKFH KDSJH JKDHF JKDS HKJ HGFDSJHF JHFJK HFKSD JKFJDSKJF DSJF。DS 參考文獻： [1] 李學龍．使用單片機控制的智能遙控電風扇控制器 [J]．電子電路制作． 2020． 9： 13— 15． [2] 郭天祥．新概念 51 單片機 C 語言教程 [M]．北京：電子工業(yè)出版社． 2020． 342— 344． [3] 藍厚榮 ． 單片機的 PWM控制技術(shù) [J]．工業(yè)控制計算機． 2020． 23(3)： 97— 98． [4] 胡漢才．單片機原理及其接口技術(shù) [M]（第 2版）．北京：清華大學出版社． — 77． [5] 胡全 ． 51單片機的數(shù)碼管動態(tài)顯示技術(shù) [J] ． 信息技術(shù)． 2020． 13： 25— 26． [6] 李鋼，趙彥峰． 1Wire總線數(shù)字溫度傳感器 DSI8B20原理及應用 [J]．現(xiàn)代電子技術(shù)． 2020． 28(21)：77— 79． [7] 馬云峰．單片機與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20的接口設計 [J]．計算機測量與控制． 2020． 10(4)： 278— 280． [8] 王會明，侯加林．智能電風扇控制器的研制 [J]．電子與自動化． 1998． 5(4)： 25— 26． [9] 譚浩強． C程序設計 [M]（第三版） .北京：清華大學出版社． 2020． 37— 65． [10] 孫號 ． Proteus軟件在設計電子電路中的應用 [J]．儀表技術(shù)． 2020． 8： 74— 75． [11] 樓俊軍 ． 基于 Proteus 和 Keil的單片機演奏樂曲的實現(xiàn) [J]． 科技信息． 2020． 23： 50． [12] 王文海，周歡喜．用 Proteus實現(xiàn) 51 單片機的動態(tài)仿真調(diào)試 [J]． IT技術(shù)． 2020,20:10— 11． [13] 丁建軍，陳定方，周國柱．基于 AT89C51 的智能電風扇控制系統(tǒng) [J]．湖北工學院學報． 2020,18(2)：60— 63． [14] 王會明，侯加林．智能電風扇控制器的研制 [J]．電子與自動化． 1998,5(4)： 25— 26． [15] 劉進山． 基于 MCS51電風扇智能調(diào)速器的設計 [J]．廣州：電子質(zhì)量． 2020,10(10)： 71． [16] YU Qihao， CHENG Guodong， NIU Fujun． The application of autotemperaturecontrolled ventilation embankment in QinghaiTibet Railway [J]． Science in China Ser． D Earth Sciences． 2020， 1(47)： 168— 176． [17] Lai Yuanming， Wang Qiusheng， Niu Fujun and Zhang Kehua． Three— dimensional nonlinear analysis for temperature characteristic of ventilated embankment in permafrost regions [J]. 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