【正文】 僅在外部復(fù)位引腳處于使能狀態(tài)）。 6) SN8P2501B 單片機(jī) 編譯選項(xiàng) 表 利用 SN8P2501B 芯片作為微控制器，在編譯過(guò)程中需要注意對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)表，見表33。 某些芯片 PUSH/POP只能保護(hù) PFLAG寄存器內(nèi)的值， ACC內(nèi)的值需要用戶自己保存，此芯片中 PUSH/POP可直接對(duì) ACC和 PFLAG進(jìn)行保護(hù)。芯片提供 PUSH 和 POP 指令進(jìn)行入棧保存和出?；謴?fù)，從而避免中斷結(jié)束后可能的程序運(yùn)行錯(cuò)誤。 有中斷請(qǐng)求發(fā)生并被響應(yīng)后，程序轉(zhuǎn)至 0008H 執(zhí)行中斷子程序。一次中斷活動(dòng)的全過(guò)程如圖 34 所示 。 對(duì)于 SONIX 單片機(jī)來(lái)說(shuō)，中斷源的要求是否會(huì)得到響應(yīng)，受允許中斷寄存器 INTIEN中各位的控制。 不同的芯片具有不同的中 斷。 5) 中斷 SONIX單片機(jī)是當(dāng)今世界上很有影響力的精簡(jiǎn)指令集微控器，具有豐富的中斷功能。 0 = 禁止 T0； 1 = 開啟 T0。 T0RATE[2:0]： T0 分頻選擇位。 表 31 T0M 寄存器 0D8H Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 T0M T0ENB T0rate2 T0rate1 T0rate0 T0TB 復(fù)位后 0 0 0 0 0 T0TB： RTC 時(shí)鐘控制位。 1M/64 ) = 64H T0M 中的 Bit6:Bit4 決定分頻數(shù)的比率， T0 的時(shí)鐘源來(lái)自 CPU，通過(guò) T0M 中的Bit6,Bit5,Bit4 來(lái)控制分頻數(shù)的比率， T0ENB 位控制計(jì)數(shù)器時(shí)鐘，如果為 1則時(shí)鐘輸入到 T0 計(jì)數(shù)器 T0C 中， T0 開始計(jì)數(shù)，否則 T0C 的時(shí)鐘被切斷， T0C 停止計(jì)數(shù)。 T0rate 選擇 010（ Fcpu/64），那么 T0C初始值 = 256 – (T0溢出間隔時(shí)間 179。初始值設(shè)定方法如下： T0C初始值 = 256 – (T0溢出間隔時(shí)間 179。 下面以基本定時(shí)器 T0 為例，說(shuō)明初始值的設(shè)定方法。當(dāng) TC0 從 0FFH 溢出到 00H 時(shí)， TC0 在繼續(xù)計(jì)數(shù)的同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)溢出信號(hào)，觸發(fā) TC0 中斷請(qǐng)求。其中，內(nèi)部時(shí)鐘來(lái)自 Fcpu，外部時(shí)鐘 INT0 由 引腳（下降沿觸發(fā)）輸入。定時(shí)器 T0 的主要用途如下： a) 8 位可編程定時(shí)器：根據(jù)選定的時(shí)鐘頻率定時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求； b) 定時(shí)器：根據(jù)選定的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求， RTC 功能僅限于編譯選項(xiàng)為High_Clk = IHRC_RTC； c) 綠色模式喚醒功能： T0ENB = 1 時(shí)， T0 溢出將系統(tǒng)從綠色模式中喚醒。一類為基本定時(shí)器 T0，另一類為多功能定時(shí)器 TC0。通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)可作為用戶自定義的變量，臨時(shí)數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)存放地，而系統(tǒng)寄存器則用來(lái)控制片內(nèi)外設(shè)或表示外設(shè)的狀態(tài)。 3) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 R A M通 用 區(qū) 域系 統(tǒng) 寄 存 器B a n k 0 結(jié) 束0 0 0 H0 2 F H0 8 0 H0 F F H地 址B a n k 0b a n k 0 的 0 8 0 H 0 F F H是 系 統(tǒng) 寄 存 器 圖 33 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 SN8P2501B 單片機(jī)的片內(nèi) RAM 共有 256 個(gè)存儲(chǔ)單元，地址范圍為 000H0FFH。 圖 31 SN8P2501B 引腳 2) 程序寄存器 復(fù) 位 向 量通 用 區(qū) 域中 斷 向 量通 用 區(qū) 域系 統(tǒng) 保 留用 戶 復(fù) 位 向 量用 戶 程 序 開 始用 戶 中 斷 向 量用 戶 程 序用 戶 程 序 結(jié) 束R O M0 0 0 0 H0 0 0 1 H0 0 0 7 H0 0 0 8 H0 0 0 9 H0 0 0 F H0 3 F C H0 3 F D H0 3 F F H 圖 32 程序存儲(chǔ)器 SN8P2501B 的程序寄存器為 OTP ROM（一次性可編程），存儲(chǔ)器容量為 1K*16 位，可由 10 位程序計(jì)數(shù)器 PC 對(duì)程序寄存器進(jìn)行尋址，或由系統(tǒng)寄存器（ R， X， Y 和 Z）對(duì) ROM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查表訪問(wèn)。 SN8P2501B 單片機(jī)介紹 當(dāng)前市場(chǎng)上的單片機(jī)有 51 系列， STC 系列 等 單片機(jī)，考慮到 設(shè)計(jì)只需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)及鎖定人范圍 LED 閃爍 的功能， 但又要確保其抗干擾能 力強(qiáng)的特點(diǎn)， 在考慮功能需求及成本的基礎(chǔ)上，選擇了 SONIX 公司研發(fā)的 SN8P2501B 8 位單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制器， 有 14 個(gè)引腳，如圖 31，它具有以下特性： a) OTP ROM 空間： 1K * 16 位； b) RAM 空間： 48 字節(jié)； c) STKP 堆棧： 4 層； d) 多種振蕩源選擇：最大可達(dá) 16MHz 的外部晶振、 10MHz 的外部 RC 振蕩、內(nèi)部16MHz 的高速時(shí)鐘及 16KHz 的低速時(shí)鐘； e) 高速的 CPU 指令周期，可達(dá) 1T，即每個(gè)指令周期為 1 個(gè)時(shí)鐘周期； f) 滿足低功耗的需求，可編程設(shè)定 4 種工作模式：正常模式、低速模式、睡眠模式和綠 色模式； g) 內(nèi)置高速 PWM/Buzzer 輸出接口，可輸出不同頻率的信號(hào)； h) 內(nèi)置 RTC 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ ）、看門狗定時(shí)器 （ 16KHz3V,32KHz5V） 及 3級(jí)低電壓檢測(cè)系統(tǒng)； i) 具有 3個(gè)中斷源， 2 個(gè)內(nèi)部中斷源： T0、 TC0， 1個(gè)外部中斷源： INT0。它采用低功耗 CMOS 設(shè)計(jì)工藝及高性能的 RISC 架 構(gòu)，具有優(yōu)異的抗干擾性能。下面介紹各部分原理及電路圖。本設(shè)計(jì)選用方案一作為主要思路，原因有幾點(diǎn)：思路簡(jiǎn)單，容易被他人理解； 可以允許在未檢測(cè)區(qū)域內(nèi)隨意改動(dòng)位置，在當(dāng)前正轉(zhuǎn)結(jié)束后用 LED 模擬顯示出； 在實(shí)物演示中，正轉(zhuǎn)后反轉(zhuǎn)不會(huì)對(duì)引線產(chǎn)生影響；在較短時(shí)間內(nèi)可以看到演示效果 。 注： 方案一和方案二中涉及到得確定范圍需要的時(shí)間是由所選紅外感應(yīng)裝置決定的，在這里所選的 BISS0001 默認(rèn)延時(shí)時(shí)間為 10 秒，因 此需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，如果調(diào)為1 秒，則步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度擴(kuò)大 10 倍，需要的時(shí)間也就相應(yīng)縮短。這樣只記錄兩次值就得到了人 的范圍，不論人站的稀疏。 （ 10+（ 2+1） 12=1 大步）（ 2+1 為探測(cè)角度一半所占大步， 12為旋轉(zhuǎn) 360176。 ），此時(shí)記錄的角度為 315176。 （ 10 大步）時(shí)，又一次檢測(cè)到有人（檢測(cè)范圍為 240176。 （ 6+1大步）， 需要減去紅外感應(yīng)裝置探測(cè)角度的一半，此時(shí)才是真正開始沒(méi)探測(cè)到人時(shí)人的位置 ，即結(jié)束角度 ，角度為 120176。?270176。 ），只有當(dāng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)至 195176。 （ 3大步）時(shí)仍能檢測(cè)到人（檢測(cè)范圍 30176。?75176。 120176。下面舉例說(shuō)明： 假設(shè)紅外感應(yīng)裝置的探測(cè)角度為 150176。 b) 方案二 事先確定紅外感應(yīng)裝置的探測(cè)角度，步進(jìn)電機(jī)需要正轉(zhuǎn) 360176。 ），對(duì)檢測(cè)沒(méi)有什么影響。? 100176。 ）； 步進(jìn)電機(jī) 再次旋轉(zhuǎn) 176。?176。 例：當(dāng) 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn) 90176。 ，如圖 22 所示 圖 22 設(shè)計(jì)后的紅外感應(yīng)模塊探測(cè)范圍 利用這種方法，可以不用考慮紅外檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在人這種情況，原因是 LED 模擬的角度是以 30176。 ）的紅外變化， 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn) 180176。 ）。 、 150176。 、 90176。 時(shí)， LED 從 LED1 至 LED3 循環(huán)閃爍（ LED 從左到右依次為 LED LED LED LED LED LED6，分別代表 30176。例 ： 當(dāng)鎖定人范圍為 30176。 d) 發(fā)光二極管指示鎖定角度并模擬風(fēng)扇循環(huán)閃爍 用 LED循環(huán)閃爍來(lái)模擬電風(fēng)扇 來(lái)回循環(huán) 送風(fēng) 動(dòng)作， 每 相鄰兩 個(gè) LED之間間隔為 30176。 b) 自動(dòng)搜索范圍人數(shù) 我們以 SN8P2501B 來(lái)控制步進(jìn) 電機(jī)的步數(shù)，使它去偵測(cè)人數(shù)范圍有多大。系統(tǒng) 框圖 如下圖 所示 ： 微 處 理 器S N 8 P 2 5 0 1 B 步 進(jìn) 電 機(jī) 模 塊紅 外 感 應(yīng) 模 塊L E D 循 環(huán) 閃 爍 模 塊 圖 21 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)功能介紹 本系統(tǒng)利用 LED 發(fā)光二極管的循環(huán)閃爍來(lái)模擬風(fēng)扇的來(lái)回旋轉(zhuǎn)送風(fēng)動(dòng)作。 2 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)總體介紹 本次設(shè)計(jì)選用 SONIX SN8P2501B為主控制芯片，與外圍電路構(gòu)成 人體范圍檢測(cè)系統(tǒng)。接下來(lái)為致謝和參考文獻(xiàn)。 論文安排 論文第 1 章為緒論，主要介紹了 電風(fēng)扇的 現(xiàn)狀 ， 智能電風(fēng)扇研究 意義，本設(shè)計(jì) 研究的 內(nèi)容及論文安排； 第 2 章為系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的介紹，包括其具體可實(shí)現(xiàn)的功能 及方案選擇； 第 3章為硬件設(shè)計(jì)部分，這部分詳細(xì)介紹了所選硬件的特性及其各部分對(duì)實(shí)現(xiàn)自己所需要 功能的作用及其電路圖； 第 4 章為軟件設(shè)計(jì)部分，給出了主程序和各子程序流程圖，程序清單以附件的形式附在論文最后。 以 SONIX 公司研發(fā)的 SN8P2501B 為主控器，利用紅外感應(yīng)接收裝置，接受人體輻射出的紅外線，通過(guò)此訊號(hào)利用 PM35L048 步進(jìn) 電機(jī) 來(lái)改變紅外感應(yīng)接受裝置，進(jìn)而確定人體范圍，再通過(guò)發(fā)光二極管指示鎖定角度并模擬風(fēng)扇循環(huán)閃爍。于以上方面的考慮，我們需要設(shè)計(jì)一種智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)來(lái)解決這些問(wèn)題 。 有鑒于現(xiàn)今家里不可或缺的電器產(chǎn)品電風(fēng)扇，我們希望可以借由步進(jìn) 電機(jī) 組合做出利用紅外感應(yīng)接收模塊接收到有人的訊號(hào)，來(lái)改變電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，以取代傳統(tǒng)電風(fēng)扇只能以固定形式轉(zhuǎn)動(dòng)，希望能夠讓電風(fēng)扇自動(dòng)能感應(yīng)到人所在的方向，未來(lái)讓電器更能人性化、科技化，以達(dá)到方便性智利 于未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們希望能將科技運(yùn)用在電器上，再于產(chǎn)業(yè)結(jié)合，已達(dá)到居家生活里的便利性。其主要原因：一是風(fēng)扇和空調(diào)的降溫效果不同 —— 空調(diào)有強(qiáng)大的制冷功能，可以快速有效地降低環(huán)境溫度，但電風(fēng)扇的風(fēng)更溫和，更加適合老人兒童和體質(zhì)較弱的人使用；二是電風(fēng)扇有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，價(jià)格低廉而且相對(duì)省電， 體積輕巧，擺放方便， 安裝和使用都非常簡(jiǎn)單。. It will close the stepper motor and LED analog functions after the end of 180 176。. When the stepper motor is turned 180 176。 MCU writer down the motor steps when the infrared sensors module is the first time to get the signal that there has no person (equal angle). When the stepper motor is turned to 180 176。180 176。 關(guān)鍵詞 ：電風(fēng)扇，智能， SN8P2501B，紅外感應(yīng)，步進(jìn)電機(jī) Design and development of intelligent fan controller ABSTRACT Fan was once considered to be out of air conditioning products under the impact of goods, but, in fact, fans still occupy a lot of the market. The main reasons: First, the effect is different between the fan and airconditioning there is a strong airconditioning cooling function, you can quickly and effectively reduce the ambient temperature, but the wind send from the fan is more moderate, more suitable for children elderly people and less physical people。 均未檢測(cè)到人存在，則在反轉(zhuǎn) 180176。 。 范圍內(nèi)，LED 循環(huán)顯示（模擬風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)）， 檢測(cè)到有人時(shí)記錄當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)步數(shù)（即角度） ； 檢測(cè)到無(wú)人時(shí)記錄當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)步數(shù)（即角度），待到正轉(zhuǎn) 180176。紅外感應(yīng)模塊通過(guò)步進(jìn)電 機(jī)的帶動(dòng)來(lái)檢測(cè)范圍內(nèi)是否有人，將檢測(cè)到的信號(hào)傳遞給 SN8P2501B，當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)均檢測(cè)到有人信號(hào)時(shí)，將開啟步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)及 LED 模擬功能 。本設(shè)計(jì)主要就是模擬實(shí)現(xiàn)臺(tái)式電風(fēng)扇的智能旋轉(zhuǎn)問(wèn)題。但是隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)電風(fēng)扇的要求也越來(lái)越高了，特別是人性化、智能化的觀點(diǎn)提出之后，而現(xiàn)在市場(chǎng)上的大部分智能電風(fēng)扇只是對(duì)自動(dòng)開關(guān)、根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速大小、自動(dòng)照明等功能實(shí)現(xiàn)智能化，并沒(méi)有考慮過(guò)臺(tái)式風(fēng)扇的智能 旋轉(zhuǎn)問(wèn)題。 論文題目 ： 智能電風(fēng)扇控制器設(shè)計(jì)與開 發(fā) 專業(yè) ： 電子信息技術(shù) 學(xué)生 ： 王文帥 簽名 指導(dǎo)教師 ： 謝書凱 簽名 摘 要 電風(fēng)扇曾一度被認(rèn)為是空調(diào)產(chǎn)品沖擊下的淘汰品，其實(shí)并非如此，電風(fēng)扇仍占據(jù)大量市場(chǎng)。其主要原因：一是風(fēng)扇和空調(diào)的降溫效果不同 —— 空調(diào)有強(qiáng)大的