【正文】 間基數(shù) uchar num0,num1,num2,num3。 //風速子程序聲明 uchar number,fl,mh,ml。 //顯示子程序 2聲明 void keyscan()。 //延時子程序聲明 void display1(uchar,uchar,uchar,uchar)。 //位鎖存端 uchar code table[]= //段碼 {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}。 //搖頭反轉(zhuǎn) sbit dula=P2^6。 //調(diào)速控制端 sbit zz=P3^1。 //按鍵 2 調(diào)節(jié)時間 sbit dell=P2^2。 程序前序部分的 C語言程序如下： include //頭文件 define uchar unsigned char //定義數(shù)據(jù)類型 define uint unsigned int //定義數(shù)據(jù)類型 sbit k1=P3^2。下面將程序的各個部分逐一介紹。 下圖是搖頭子程序流程圖： 圖 搖頭子程序流程圖 有了硬件之后，最重要就是控制程序了。 定時器子程序 此程序主要用來實現(xiàn)倒計時和剩下 10s 時的報警。 ? 利用單片機自帶的 PWM 控制器。下圖是 PWM 子程序流程圖： 大學畢業(yè)設(shè)計 3 智能風扇軟件設(shè)計 圖 PWM子程序流程圖 其中， PWM還有其它的方法可以取得： ? 利用定時器。設(shè)計中采用軟件的方式來得到 PWM 控制信號。而且必須保證當設(shè)定值達到上限時，可以重新設(shè)置。其中它要完成運行狀態(tài)的選擇，做出選擇之后，還要按各個狀態(tài)的要求進行控制。其顯示效果影響的解決方法與前面介紹的思路一樣。 下圖是顯示方式 1程序流程圖： 圖 顯示方式 1程序流程圖 ? 顯示方式 2程序流程圖 與前一種顯示方式的區(qū)別在于：在這種狀態(tài)下，風扇處于非定時狀態(tài)運行，要求顯示“風類”和“ ”這些內(nèi)容 ，同樣采用動態(tài)顯示。即在“受調(diào)用程序”中間的合適位置調(diào)用顯示子程序。在編寫程序時，由于整體程序較長，所以必須考慮調(diào)用程序的運行時間大學畢業(yè)設(shè)計 3 智能風扇軟件設(shè)計 對顯示效果的影響。下面是延時子程序流程圖： 圖 延時子程序流程圖 顯示子程序 由于風扇要在兩種狀態(tài)下運行，其顯示的內(nèi)容不同，所以采用兩種顯示子程序來完成顯示效果。下面是主程序的流程圖： 大學畢業(yè)設(shè)計 3 智能風扇軟件設(shè)計 圖 主程序流程圖 延時子程序 延時子程序主要用于使顯示的效果能讓人看得更好。 程序前序 程序在運行之前，必須先定義單片機的頭文件，如：“ include” ；時定義出現(xiàn)頻率極高的數(shù)據(jù)變量，如：“ define uchar unsigned char”，“ define uint unsigned int”等；定義輸入和輸出I/O 口，如：“ sbit k1=P3^2； sbit k2=P3^3；”等等；以及要調(diào)用子程序的函數(shù)聲明和使用的中間變量。 焦作大學畢業(yè)設(shè)計 3 智能風扇軟件設(shè)計 14 3 智能風扇軟件設(shè)計 軟件設(shè)計思路 軟件采用模塊化設(shè)計。通過按鍵可以發(fā)出各種控制脈沖，來控制單片機的運行，從而實現(xiàn)不同的控制效果。采用 8550 三極管進行控制，低電平觸發(fā)方式。 圖 為搖頭電機驅(qū)動電路原理圖： 大學畢業(yè)設(shè)計 2 驅(qū)動與硬件設(shè)計 圖 搖頭電機驅(qū)動電路原理圖 時間報警設(shè)計 中采用了蜂鳴器進行倒計時報警。在電流反相時， 電機的感應(yīng)電流起主導作用時，續(xù)流二極管會進行續(xù)流，同時反相的電源會接通，反相的電流會加強，電機進行制動，當速度為 0時，轉(zhuǎn)動方向改變。當要求正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，標zz 和 fz 的兩個控制端接在單片機的兩個 I/O 口，按照搖頭的時序輸出 PWM 脈寬進行控制。 圖 為可以調(diào)速的電機驅(qū)動電路原理圖： 圖 調(diào)速電機驅(qū)動電路原理圖 模擬搖頭電機設(shè)計 由于模擬搖頭電機要求的驅(qū)動電流不大，所以采用三極管來搭建驅(qū)動電路。如果電機所需的驅(qū)動電流較大，可直接選用市場上現(xiàn)成的電機專用驅(qū)動模塊，這種模塊接口簡單，操作方便，并可為電機提供較大的驅(qū)動電流，不過它的價格要貴一些。使用不同的直流電機，其驅(qū)動電流不同，所以要根據(jù)實際需要選擇合 適的驅(qū)動電路，通常有以下幾種驅(qū)動電路：三極管電流放大驅(qū)動電路、電機專用驅(qū)動模塊（如 L298）和達林頓驅(qū)動器等。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時刻分別顯示的，但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng)，因此只要每一位顯示時間足夠短就可以同時顯示的敢感覺。以動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流 選通。 圖 LED示意圖 大學畢業(yè)設(shè)計 2 驅(qū)動與硬件設(shè)計 動態(tài)顯示是指一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管，這種逐位點亮顯示器的方式稱為位掃描。上拉電阻選用 600Ω（流過發(fā)光二極管的電流為 ）。對共陰型 LED數(shù)碼管，應(yīng)采用高電平驅(qū)動方式；對共陽型 LED 數(shù)碼管，應(yīng)采用低電平驅(qū)動。 因為 LED 工作電壓較低，工作電流也不大，所以可以直接用七段顯示譯碼器驅(qū)動 LED 數(shù)碼管。 LED 數(shù)碼管有兩種形式，即共陰和共陽。 顯示模塊電路設(shè)計 一般 LED 的工作電流選在 5~10mA，但不允許超過最大值（通常為 50mA）。當 R=1KΩ， C=10uf 由 RC?? 可以求得 104?? 104 us，時間滿足要求。復位條件 是：必須使 RST/VPD 或 RST 引腳（ 9）加上兩個機器周期（即 24個振蕩周期）的高電平。在這里取 。而在芯片的外部， X1 和 X2 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激震蕩電路。 P3 口結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示： 圖 P3口結(jié)構(gòu)原理圖 P3 口各引腳名稱及與第二功能如下表所示： 大學畢業(yè)設(shè)計 2 驅(qū)動與硬件設(shè)計 表 1 P3口各引腳與第二功能表 引腳 第二功能 RXD(串行口輸入端 ) TXD(串行口輸出端 ) INT0（外部中斷 0請求輸入端，低電平有效） INT1（外部中斷 1請求輸入端，低電平有效） T0（定時器 /計數(shù)器 0計數(shù)脈沖輸入端） T1（定時器 /計數(shù)器 1計數(shù)脈沖輸入端） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效） 時鐘電路與復位電路 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就如同一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的 時鐘信號控制下嚴格地按照時序進行工作。而作為 I/O 使用的數(shù)據(jù)輸入，仍取自三態(tài)緩沖器的輸出端。當輸出第二功能信號時，該位的鎖存器應(yīng)置“ 1”，使與非門對第二功能信號的輸出是暢通的，從而實現(xiàn)第二功能信號的輸出。由于第二功能信號有輸入和輸出兩類，因此分兩種情況進行說明。通常情況下， P2口是作為高位地址線使用的，此時多路轉(zhuǎn)換電路開關(guān)應(yīng)倒向相反方向。 P1 口結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示 圖 P1口結(jié)構(gòu)原理圖 P2 口內(nèi)部電路 P2 口結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示： 圖 P2口結(jié)構(gòu)原理圖 大學畢業(yè)設(shè)計 2 驅(qū)動與硬件設(shè)計 P2 的電路比 P1口的電路多了一個多路轉(zhuǎn)換電路 MUX，這又正好與 P0 口一樣。為此， P1 口作為輸出 口使用時，已經(jīng)能提供推拉電流負載，因此無需再外接上拉電阻。 注 ：當 P0 口進行一般的 I/O 輸出時，由于輸出電路是漏極開路電路，因此必須外接上拉電阻才能有高電平輸出；當 P0 進行一般的 I/O 輸出時，必須先向電路中的鎖存器寫“ 1”，是 FET截止，以避免鎖存器為“ 0”狀態(tài)時對引腳讀入的干擾。因為在端口已處于輸出狀態(tài)的情況下，如果端口的負載恰是晶體管基極，則導通了的 PN 結(jié)會把端口引腳的高電平拉低，這樣直接讀引腳就會把本來的“ 1”誤讀為“ 0”。在端口已處于輸出狀態(tài)的情況下， Q 端與引腳的信號是一致的，這樣安排的目的是為了適應(yīng)對口進行“讀—— 修改 —— 寫”操作指令的需要。使用傳送指令進行讀口操作都是屬于這種情況。 當 P0口作為輸入口使用時，應(yīng)區(qū)分讀引腳和度端口兩種情況，為此，在口電路中有兩個用于讀入驅(qū)動的三態(tài)緩沖期。 當 P0 口作為通用的 I/O 口使用時，內(nèi)部的控制信號為低電平，封 鎖與門，是輸出大學畢業(yè)設(shè)計 2 驅(qū)動與硬件設(shè)計 驅(qū)動電路的上拉場效應(yīng)管（ FET）截止，同時使用多路轉(zhuǎn)換電路 MUX接通鎖存器 __Q端的輸出通路。 考慮到 P0既可以作為通用的 I/O 口進行數(shù)據(jù)的輸入 /輸出，也可以作為單片機系統(tǒng)的地址 /數(shù)據(jù)線使用，為此在 P0口的電路中設(shè)有一個的多路轉(zhuǎn)換電路 MUX。當對 P0 口進行寫操作時，由鎖存器和驅(qū)動電路構(gòu)成數(shù)據(jù)輸出通路。 AT89S52 單片機的 4 個 I/O 口都是 8 位雙向口，這些口在結(jié)構(gòu)和特性上是基本相同的，但又各具特點，以下分別介紹。每個口都包含一個鎖存器、一個輸出驅(qū)動器和兩個輸入緩沖器。當使用內(nèi)部時鐘時，這兩個引腳端外接石英晶體和微調(diào)電容 ； 當使用外部時鐘時，用于外接外部時鐘源。 （ 3） 32 個可編程 I/O 引腳； （ 4） 2 個 16 位計數(shù) /定時器； （ 5） 5 個中斷源，可以在斷電模式下響應(yīng)中斷； （ 6） 1 個全雙工的串行通信口； （ 7）最高工作頻率為 33MHz； （ 8）工作電壓為 ~； （ 9）雙數(shù)字指針使得程序運行得更快。通過相應(yīng)的ISP 軟件，用戶可以對單片機 Flash 程序存儲器中的代碼進行方便的修改。智能風扇的工作方式，硬件控制要求。分別用兩個電機來分別模擬電風扇電機和模擬風扇搖頭機構(gòu)。顯示形式：用 4位數(shù)碼管實時顯示風扇的工作狀態(tài)，最高位顯示風類：“初始狀態(tài)”顯示“ 0”、“自然風”顯示“ 1”、“常風”顯示“ 2”、“睡眠風”顯示“ 3”；第 2 位顯示分鐘，第 3 和第 4位顯示定時時間，以動態(tài)倒計時的形式顯示剩余時間，無定時顯示“ 000”。 采用 4 位數(shù)碼管來顯示剩余的工作時間；兩個按鍵功能是：按鍵 1實現(xiàn)風速的選擇；按鍵 2 實現(xiàn)工作時間的設(shè)定。它具有定時時間顯示，顯示時間準確，這一點也是它優(yōu)于傳統(tǒng)控制器的。所以在這方面采用單片機這種以數(shù)字信號控制的控制器更理想，單片機的外圍電路簡單，工作穩(wěn)定，可以采用各種傳感器來擴充功能，也可以采用繼電器、光電開關(guān)、光耦等，來實現(xiàn)不同電壓等級隔離?，F(xiàn)在仍有許多的電風扇采用傳統(tǒng)的機械式器件來實現(xiàn)定時和調(diào)速，也經(jīng)常遇到機械式調(diào)節(jié)機構(gòu)老化、調(diào)節(jié)失效，在這種情況下，如果再想在效果