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基于单片机智能电风扇控制系统设计.doc
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基于单片机智能电风扇控制系统设计.doc
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毕业设计任务书
学 生
姓 名
学
号
班级
电信
12-1
专业
电子与信息工程技术
设计题目
基于单片机的智能电风扇控制系统
指导教师姓名
职 称
工作单位及所从事专业
联系方式
学生联系方式
副教授
信息学院电子工程系
设计内容:
1、单片机分析采集到的数字温度信号,再通过可控硅对风扇电机进行调速。
2、用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度和最高工作温度。当温度低于所设置温度时,
电风扇将自动关闭,当高于此温度时电风扇又将重新启动。
3、温度显示在 LED 数码管上
4、设计硬件电路,并制作实物。
5、撰写毕业设计论文。
进度安排:
要有较为详细的时间安排(时间具体到周);
9.15-9.30(4-5 周)确定任务,完成资料收集归纳,确定设计方案。
10.1-10.20(6-8 周)完成电路原理图绘制,绘制 PCB 图,确定元器件的参数型号和数量。
10.21-11.3(9-10 周)调试软件,完成系统仿真。
11.4-11.17(11-12 周)完成硬件焊接和硬件调试。
11.18-12.1(13-14 周)完成软硬件联调测试。
12.2-12.15(15-16 周)完成论文写作,准备答辩材料答辩。
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位):
[1] 曹巧媛.单片机原理及应用.北京:电子工业出版社,2002.2
[2] 王伦.电风扇原理与维修技术[M].北京:新时代出版社,1999
[3] 张毅刚.新编 MCS-51 单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社,2006,10
[4] 梁廷贵、王裕琛.可控硅触发电路语音电路分册[M].北京:科学技术文献出版社,2003
审
批
意
见
教研室负责人:
年 月 日
备注:任务书由指导教师填写,一式二份。其中学生一份,指导教师一份
I
目 录
摘 要..................................................................1
第 1 章 概述............................................................2
1.1 STC89C52 单片机简介.............................................2
1.2 本设计任务和主要内容 ...........................................2
第 2 章 方案选择........................................................4
2.1 温度传感器的选用 ...............................................4
2.2 控制核心的选择 .................................................5
2.3 显示电路 .......................................................5
2.4 调速方式 .......................................................6
2.5 控制执行部件 ...................................................6
第 3 章 硬件设计........................................................7
3.1 系统总体设计 ...................................................7
3.2 控制装置原理 ...................................................7
3.3 温度检测和显示电路 .............................................8
3.3.1 DS18B20 的温度处理方法 ............................................................................................8
3.3.2 温度传感器和显示电路组成.........................................................................................9
3.4 电机调速电路 ..................................................10
3.4.1 电机调速原理...............................................................................................................10
3.4.2 电机控制模块设计.......................................................................................................11
第 4 章 软件设计.......................................................13
4.1 主程序 ........................................................13
4.2 数字温度传感器模块和显示子模块 ................................14
4.3 电机调速与控制子模块 ..........................................15
总 结.................................................................17
附录 1 主要程序代码 ...................................................19
附录 2 仿真图 .........................................................35
附录 3 实物图 .........................................................36
附录 4 元件清单 .......................................................37
第 1 页
摘 要
本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示功能,系统 STC89C52
单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。可由用户设置高、低温度值,测得温度值
在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风
档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。所设高低
温值保存在温度传感器 DS18B20 内部 E2ROM 中,掉电后仍然能保存上次设定值,性能
稳定,控制准确。
关键词 单片机;温度传感器;智能控制。
四川信息职业技术学院毕业设计说明书
第 2 页
第 1 章 概述
1.1 STC89C52 单片机简介
STC89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压、高性能 CMOS8 位单片机,片内
4bytes 的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和 128 bytes 的随机存取数据存储
器(RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准
MCS-51 指令系统,片内置用 8 位中央处理器(CPU)和 Flash 存储单元,功能强大。
STC89C52 单片机可灵活应用于各种控制领域。
STC89C52 单片机提供以下标准功能:4K 字节 Flash 闪速存储器,128 字节内部
RAM,32 个 I/O 口线,两个 16 位定时、计数器,一个 5 向量两级中断结构,一个全
双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,STC89C52 单片机可降至 0Hz 的静
态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作,但
允许 RAM,定时、计数器,串行通行口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM
中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
1.2 本设计任务和主要内容
本文以 STC89C52 单片机为核心,通过数字温度传感器对外界环境温度进行数据
采集,从而建立一个控制系统,使电风扇随温度的变化而自动调节档位,实现“温度
高、风力大、温度低、风力弱”的性能。另外,通过红外发射和接收装置及按键实现
各种功能的启动与关闭,并且可对各种功能实现遥控,用户可以在一定范围内设置电
风扇的最低工作温度,当温度低于所设置温度时,电风扇将自动关闭,当高于此温度
时电风扇又将重新启动。
本设计主要内容如下:
(1)风速设为从低到高共 2 个档位,可由用户通过键盘设定。
(2)每当温度低于下限值时,则电风扇风速关闭。
第 3 页
(3)每当温度在下限和上限之间时,则电风扇转速缓慢。
(4)每当温度高于上限值时,则电风扇风速全速运转。
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