【正文】 方案設(shè)計，根據(jù)要求，我們可以選用具有 4KB 片內(nèi)EPPROM 的 AT89C51 單片機作為中央處理器。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強，競價比高。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 直流穩(wěn)壓電源主要功能是為后兩個部分提供電壓的輸出。 直流穩(wěn)壓電源主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。實現(xiàn)這以目標主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔茫虼硕O管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。 電機調(diào)速模塊 電機調(diào)速原理 通過單片機控制可控硅的導(dǎo)通角，從而改變加在電機兩端的有效電壓來調(diào)節(jié)電動機的運轉(zhuǎn)。 2）控制極 — 陰極間加正向觸發(fā)電壓； 3）陽極電流 IA 大于可控硅的最小維持電流 IS。圖 441（ a）中 DS18B20 采用寄生電源方式，其 VDD 和 GND 端均接地，圖 441（ b）中 DS18B20 采用外接電源方式，其 VDD 端用 3V～ 電源供電。 （ a）寄生電源工作方式 （ b）外接電源工作方式 圖 441 DS18B20 與微處理器的連接圖 主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：初始化、 ROM 操作指令、存儲器操作指令。假設(shè)接 一 單元，再按照溫度值字節(jié)的表示格式及其符號位，經(jīng)過簡 單的變換即可得到 實際溫度探測電路。如圖 442所示。所以我采用老性能更為優(yōu)越的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，它可以直接將模擬溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字 信號，降低了電路的復(fù)雜程度，提高了電路的運行質(zhì)量。整個系統(tǒng)力求結(jié)構(gòu)簡單，功能完善。系統(tǒng)工作原理如下： DS18B20 進行現(xiàn)場溫度測量，將測量數(shù)據(jù)送入 AT89C51 的 口，經(jīng)過單片機處理后顯示溫度值，并與設(shè)定溫度值的上下限值比較，若高于設(shè)定值或低于設(shè)定下限值則控制電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。在了解紅外線遙控之前，先得了解什么是紅外線。其中紅光的波長范圍是 ～ 的波長范圍為 ～ 。 紅外線主要優(yōu)點是： （ 1）具有較高的傳播速度，不會產(chǎn)生因干涉、空間反射以及雙折射等作用而出現(xiàn)的干擾； （ 2）傳播中不會產(chǎn)生畸變噪音； （ 3）在高峰值功率情況下所需的功率較??； （ 4）采用一定的調(diào)制方法可以有高的干擾性； （ 5）在僅有一個載波頻率的情況下可以有高的穩(wěn)定性。借助于紅外線具有直線傳播的特性，利用紅外傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快和光譜范圍窄的性能，同時利用單片機具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、數(shù)據(jù)處理能力強、速度快、功耗小、成本低的特點，可以制作靈敏度高、抗干擾性能優(yōu)良的紅外遙控裝置。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅安全可靠，而且能有效地隔離電氣干擾。 紅外線遙控器發(fā)射原理圖如下： 按鍵識別編碼 鍵盤 無線發(fā)射 無線接收 信號識別 控制電路 圖 451 遙控器原理框圖 1 遙控器 （ 1）、系統(tǒng)功能 該系統(tǒng)具有如下幾個功能： 1）、通過遙控器控制電機的啟動、停止； 2）、通過遙控器控制電機的加速、減速運行； 3）、通過遙控器控制電機的全自動與手動切換； 4）、通過遙控器控制電機的運轉(zhuǎn)時間； 5）、通過遙控器控制電機的搖頭與不搖頭切換； 6）、手動狀態(tài)下風(fēng)型的選擇。當(dāng)有按鍵按下時， INT0 中斷產(chǎn)生， 同時喚醒 CPU 進入工作狀態(tài)。根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待 9ms 的起始碼和 的結(jié)果碼完成后才能讀碼。如果計時器值為 32 時，就接收結(jié)束標志位并且計數(shù)器清 0，如果計時器值不為 32 時，就認為接收誤碼，計時器也將清 0，傳輸重新等待讀取紅外信號。 圖 451 紅外接收電路圖 HS0038 接收原理：紅外線接收是把遙控器發(fā)送的數(shù)據(jù)（已調(diào)信號）轉(zhuǎn)換成一定格式的控制指令脈沖（調(diào)制信號。這些工作通常有一體化的接收頭來完成 ，輸出 TTL 兼容電平。如果相鄰的兩個中斷間隔的數(shù)據(jù)長度 0. 56ms，說明接收到的是“ 0”；時間長度是 則為“ 1”。 4 軟件設(shè)計 軟件總體流程描述 在主程序初始化之后，開始反復(fù)檢測各模塊相關(guān)部分的緩沖區(qū)標志，如果緩沖區(qū)標志置位，說明有相應(yīng)的數(shù)據(jù)需要處理，然后主程序調(diào)用響應(yīng)的處理子模塊，對于溫度 傳感器，我們采用定時采集數(shù)據(jù)的方法，在定時中斷子程序中，采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并進行判斷，如果是異常數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)緩沖區(qū)，同時置對應(yīng)的緩沖區(qū)標志。軟件主流程圖見下頁圖 52 所示。在主程序中，當(dāng)有鍵盤按下的時候，調(diào)用對應(yīng)的鍵盤處理子程序。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速由光耦合器觸發(fā)導(dǎo)通角控制，搖頭部分可以使用普通電風(fēng)扇蝸桿部分搖頭調(diào)速，只是把它用一個電磁閥來控制其導(dǎo)通與斷開來實現(xiàn)搖頭控制。對于各種風(fēng)類型我們依照如下定義：正常 的 芯片，使用默認的 12 位轉(zhuǎn)換精度，外接供電正常 設(shè)置 異常 系統(tǒng)初始化 開始 進行測溫 設(shè)置參數(shù) 初始化 DS18B20 啟動 DS18B20 測溫 調(diào)用相應(yīng)的鍵值處理程序 調(diào)用相應(yīng)的控制程序 內(nèi)部判斷 調(diào)用子程序 調(diào)用讀子程序 輸出顯示 結(jié)束 電源 ,子程序 GETWD 讀取的溫度值高位字節(jié)送 WDMSB 單元，低位字節(jié)送 WDLSB 風(fēng)：風(fēng)扇按設(shè)定之強，中，弱風(fēng)互速運轉(zhuǎn)。 睡眠風(fēng)：風(fēng)扇馬達進入自然風(fēng)電腦程序控制，其原理是人體的體溫會在睡眠后慢慢下降。如圖 522 所示。 從軟件驅(qū)動層角度來說，就是根據(jù)軟件層確定的當(dāng)前時刻風(fēng)類型和風(fēng)速量化所要輸出的風(fēng)速值。轉(zhuǎn)換成 1 根線的選通以及選通的線上可控硅的導(dǎo)通時間。與之對應(yīng)的是鍵盤掃描處理模塊。系統(tǒng)不停的判斷有按鍵標志，如果沒有則跳過，如果有按鍵按下，則進 行響應(yīng)的按鍵處理，同時實時的在 LED 上顯示，并將最終結(jié)果反饋到系統(tǒng)各部分。 風(fēng)型 風(fēng)強 定時 搖頭 增加 減小 圖 424 鍵盤處理過程的軟件流程圖 不等 不等 不等 相等 相等 相等 相等 相等 標志位處理程序 鍵值與（ 01H）比較 鍵值與（ 02H）比較 鍵值與（ 03H）比較 鍵值與（ 04H）比較 鍵值與（ 05H）比較 其它鍵不處理 處理 K5 子程序 處理 K4 子程序 處理 K3 子程序 處理 K2 子程序 處理 K1 子程序 返回主程序 清處標志位 No No Yes Yes 開始初始化 主程序 延時 10s 進入待機模式 有鍵閉合時進入中斷系統(tǒng) 鍵盤中斷處理程序 讀列線有鍵閉合 讀行線有鍵閉合 延時消抖動 取按鍵編號 存鍵值 發(fā)送 RET1 紅外收 /發(fā)模塊 紅外發(fā)射程序流程圖如圖 524 所示。 紅外中斷服務(wù)程序流程圖 如圖 425所示。 typedef unsigned int word。 //顯示部分 sbit DB=P2^0。 //發(fā)光顯示部分 sbit LED_dingshi=P0^0。 sbit LED_zidong=P0^2。 sbit LED_zhong =P0^4。 //鍵盤定義部分 define wujian 0x3f sbit KEY1=P1^0 。 //+10 / 1 sbit KEY3=P1^2 。 // 3 sbit KEY5=P1^4 。 //0 表示開通， 1 表示關(guān)斷 sbit JDQ2=P2^5。 //蜂鳴器部分 sbit call=P2^7。useconds0。 } static byte ow_reset(void) { byte presence。 DQ = 0。 // leave it low for 480us //551us DQ = 1。// wait for presence //61us presence = DQ。 // wait for end of timeslot //491us EA=1。 // presence signal returned } // 0=presence, 1 = no part static byte read_byte(void) { byte i。 EA=0。i0。 DQ = 0。 // then return high {unsigned char i。i2。}//11us if(DQ)value|=0x80。// wait for rest of timeslot } EA=1。 } static void write_byte(char val) { byte i。 for (i=8。 i) // writes byte, one bit