【正文】 號傳遞的信息，然后單片機再依據(jù)采集的信息，生成不一樣占空比的PWM 信號，利用這個信號實現(xiàn)電機驅(qū)動電路的有效控制，包括對電機不同轉(zhuǎn)速的控制。DS18B20 溫度傳感器能夠把室內(nèi)溫度進(jìn)行采集，單片機只需要根據(jù)溫度傳感器采集得到的的溫度值就能實現(xiàn)電機運行狀態(tài)的控制，包括不同的轉(zhuǎn)速的控制。當(dāng)有按鍵按下的情況出現(xiàn)，語音播放模塊能夠把已經(jīng)事先錄制好的語音，利用播放器進(jìn)行播放操作，然后實現(xiàn)語音的自動播報功能。系統(tǒng)在運行的情況下，液晶模塊能夠把整個系統(tǒng)的狀態(tài)信息以及功能全部顯示出來，讓用戶在 使用過程中更加方便和快捷。 本系統(tǒng)的整個電路主要包括以下幾部分：電源電路、單片機最小系統(tǒng)電路、按鍵電路、錄音電路、放音電路、溫度采集電路、液晶顯示電路、紅外接收和放送電路以及電機驅(qū)動電路。 系統(tǒng)的總體硬件電路圖 系統(tǒng)總體硬件電路圖如下圖所示： 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 14 圖 31 智能紅外遙控電風(fēng)扇系統(tǒng)總體硬件電路圖 系統(tǒng)各個模塊硬件電路設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)電路 （ 1）時鐘電路 時鐘是芯片工作的最基本元素，單片機的時鐘信號能夠通過兩種方法產(chǎn)生。第一種是內(nèi)部產(chǎn)生方式，通過芯片中含有的振蕩電路實現(xiàn)；另一種 產(chǎn)生方法是外部產(chǎn)生。內(nèi)部方法的電路需要在外圍電路中接入晶振和電容，共同組建成并聯(lián)諧振電路。外部方法是通過外部振蕩器信號源直接連接 XTAL1 或者 XTAL2。一般情況下， XTAL1 需要接地， XTAL2需要接外部時鐘。 時鐘電路如下圖所示： Y1X T A LC 14C A PC 15C A PX T 2X T 1 圖 32 時鐘電路 （ 2）電源電路 因為系統(tǒng)使用是低功耗型的單片機，所以電路內(nèi)部芯片的工作電壓是 。所以，電路的主電源為 。電路內(nèi)的其它芯片都是工作在 5V狀態(tài)下的，電機的驅(qū)動需要使用8V 左右的電壓。因此，本系統(tǒng)在設(shè)計時，電源一般要使用一塊 8V 的電池，再利用分壓芯片分別取得 和 5V 的電源，這就是為不一樣的芯片輸入電壓。 電路電路的連接電路如下圖所示： + 3. 33V i n1Gnd2L M 111 1 7C2E C A PC4E C A PC1C A P+8S W 1KMD4LEDR 15R E SV C C 圖 33 電源電路 （ 3）復(fù)位電路 復(fù)位電路屬于單片機的最小系統(tǒng)的組成電路，主要用于完成初始化操作。復(fù)位電路的哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 15 目的為，讓 CPU 以及其寄存器間處在一個確定的初始化狀態(tài)。系統(tǒng)在正常上電的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)位。而且，在系統(tǒng)程序運行遇到問題時，或者操作出現(xiàn)錯誤時，都會讓系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)。這就需要參照復(fù)位開關(guān)恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)。操作型式有上電自動復(fù)位操作以及手動復(fù)位操作。其中，上電自動復(fù)位操作為把單片機連接電源，并 對復(fù)位電路的電容實現(xiàn)充電；按鍵電平復(fù)位是基于 RST 端，并利用電阻和 VCC 電源進(jìn)行連接實現(xiàn)的。本文的復(fù)位電路使用的是手動復(fù)位形式，電路圖連接如下圖所示： C 12E C A PR 13R E SB1B U T T O NV C CR S T 圖 34 復(fù)位電路 紅外收發(fā)電路 因為紅外收發(fā)模塊使用遙控器控制形式，所以，發(fā)送端電路不需要進(jìn)行設(shè)計，在實際中是一個遙控。在這部分，主要工作時進(jìn)行軟件調(diào)試，接收端應(yīng)用的是紅外一體化接收頭。電路圖如下圖所示： OUT1Vss2Vdd3PH1PHX1VCC irport 圖 35 紅外接收電路 顯示電路 因為使用的為 TFT 彩屏模塊，該模塊中在出廠時有集成了驅(qū)動電路。因此，僅需對器件 IO 口進(jìn) 行相對應(yīng)的控制即可。本文將該器件和單片機 IO 口進(jìn)行連接，電路圖如下圖所示： 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 16 GND1VCC2NC3RS4WR5RD6DB87DB98DB109DB1110DB1211DB1312DB1413DB1514CS15F_CS16REST17NC18LED_A19NC20DB021DB122DB223DB324DB425DB526DB627DB728D_CLK29D_CS30D_DIN31D_BUSY32D_OUT33D_Penirq34SD_OUT35SD_SCK36SD_DIN37SD_CS38F_WP39F_HOLD40T F T 1T F TLCD_RSLCD_WRLCD_RDio8io9io10io11io12io13io14io15LCD_CSLCD_RESTV C CV C C 圖 36 TFT彩屏電路圖 語音播報電路 語音播報電路是通過錄音電路和放音電路構(gòu)成的，錄音電路使用的是駐極體話筒，把模擬量采集并存儲。通過單片機進(jìn)行處理，然后存儲到語音芯片中的存儲單元內(nèi)。 放音電路利用喇叭和運放進(jìn)行組合而成，單片機利用對語音芯片的控制，實現(xiàn)存儲信號的輸出，并且信號再經(jīng)放大和濾波操作處理后，就可以通過喇叭進(jìn)行播放了。 語音播報電路如下圖所示： R 16R E SR 18R E SR 21R E SR 17R E SC 18C A PQ1N P NM K 1M I C R O P H O N E 2V C Cmicoout 圖 37 錄音電路圖 C 1 9C 2 0C A PR 2 3R E SR 2 2R E S+C 2 1C A P AU3B U Z Z E RR 2 7P O T 2+5p h o n e i n112233V S S455V D D67788L M 8L M 3 8 6 圖 38 放音電路圖 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 17 J9雙道自轉(zhuǎn)換插頭J 10雙道自轉(zhuǎn)換插頭SS1M O S I2M I S O3V S S D4NC5NC6NC7NC8NC9NC10V S S A11V S S A12A N D O U T13A M C A P14NC15I N 16I N +17V C C A18NC19NC20NC21NC22V S S A23R A C24I N T25X C L K26V C C D27S C L K28I S D 1I S D 40 04C 23C A PC 22C A PSSM O S IM I S OS C L KI N TR A CC 16C A PC 17E C A PV C CC 25C A PV C CC 26C A PC 24C A PR 26R E Sph o ne ou tph o ne i nmicooutm i c oi n 圖 39 ISD4004 芯片工作電路 按鍵控制電路 本系統(tǒng)的按鍵電路由三個按鍵共同組成，因為采用的為機械按鍵，所以必然存在按鍵的抖動現(xiàn)象。這種現(xiàn)象能夠利用軟硬件進(jìn)行消除處理，則為了節(jié)約成本，便于設(shè)計電路，本文使用了軟件消抖方法。 按鍵控制電路圖如下： B2B U T T O NB3B U T T O NB4B U T T O Nk e y _ s e lk e y _ a d dk e y _ j i a n 圖 310 按鍵控制電路 驅(qū)動電路 本文的驅(qū)動電路主要有直流電機驅(qū)動電路以及步進(jìn)電機驅(qū)動電路兩種。其中，直流電機驅(qū)動電路使用的是 BTN7970，它可以實現(xiàn)兩路 PWM 輸入，而且可以控制電機正反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機驅(qū)動電路則是利用 ULN2021 取 反驅(qū)動芯片組成的。 驅(qū)動電路的硬件連接電路如圖所示： 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 18 1G1A121Y 118A241Y 216A361Y 314A481Y 4122G19B1112Y 19B2132Y 27B3152Y 35B4172Y 43U1 74L S 244GND1IN2I N H3OUT4SR5IS6VS7OUT8B T 1B T N 797 0GND1IN2I N H3OUT4SR5IS6VS7OUT8B T 2B T N 797 0R1R E SR2R E SR5R E SR6R E SC6C A PR7R E SR8R E SC 13C A PR3R E SR4R E S12J5C O N 2M O T 0MOT0MOT1M O T 1C7C A PM O T 0M O T 1I N 0I N 1+5+5m ot opw mR9R E S+5I N 0I N 1+5+5C8C A PC9C A PC 10E C A PDJDJDJ 圖 311 直流電機驅(qū)動電路 I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77GND8C O M9O U T 710O U T 611O U T 512O U T 413O U T 314O U T 215O U T 116U L 1U L N 20 03D1LEDD2LEDD5LEDD6LEDR 10R E SR 11R E SR 19R E SR 20R E S+5O U T 1O U T 2O U T 3O U T 4C 11C A P+512345J7C O N 512345678J6C O N 8+5O U T 1O U T 2O U T 3O U T 4bu1bu2bu3bu4 圖 312 步進(jìn)電機驅(qū)動電路 溫度模塊電路 本系統(tǒng)的溫度傳感器使用的為數(shù)字型溫度傳感器 DS18B20，這種傳感器不需要進(jìn)行模擬量的轉(zhuǎn)換。該傳感器連接電路簡單，使用方便。 DS18B20 電路圖連接如下： VDD3I/O2GND1U4D S1 8 B 2 0V C CDQR 2 4R E SV C C 圖 313 DS18B20 電路圖 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 19 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)總體流程圖 圖 41 系統(tǒng)流程圖 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 20 部分模塊程序設(shè)計 語音播放程序設(shè)計 圖 42 語音播放系統(tǒng)流程圖 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 21 紅外接收程序設(shè)計 圖 43 紅外接收模塊系統(tǒng)流程圖 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計 22 5 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)硬件調(diào)試 當(dāng)繪制完成原理圖以后，參照原理圖進(jìn)行焊接電路板操作。在焊接操作全部完成以后，首先需要進(jìn)行目測，看各個焊點是否存在虛焊或者漏焊現(xiàn)象。通過萬用表檢測各個芯片間的連接電路，以及電源與地之間是否正確連接。因為本系統(tǒng)在設(shè)計時，需要用排線把主板和副版相連接，所以需要檢查引腳連接是否有問題。檢查的方法可以使，通過把主板芯片引腳和副版芯片引腳直接通過萬用表進(jìn)行檢測，觀察是否能夠接通，再上電進(jìn)行檢 測，同時還要注意是否有發(fā)熱的芯片出現(xiàn)。 系統(tǒng)硬件調(diào)試方法為： （ 1） 對選擇的器件質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果沒有問題，則可以進(jìn)行下一項調(diào)試。 （ 2） 依據(jù)電路原理圖檢查電路是否有虛焊和漏焊的現(xiàn)象