家用风扇控制器 论文

### 家用风扇控制器设计知识点解析 #### 一、项目背景与目标 本文档介绍了一项基于微机原理课程设计的家用风扇控制器项目。该设计旨在通过计算机硬件和软件技术来实现对家用风扇的智能化控制。项目的目标是设计并制作一个能够模拟家用风扇功能的控制器，包括对风扇速度和模式的调节。 #### 二、设计要求概述 1. **控制器面板配置**：控制器面板上设有三个按钮（风速、类型、停止）和六个LED指示灯（用于指示风速强、中、弱以及类型为睡眠、自然、正常）。此外，还规定了不同状态下控制器的行为。 2. **工作状态与转换**：控制器具有不同的工作状态，包括停转状态、初始状态、以及通过按钮操作实现的风速和类型的变化。 3. **风速与类型的控制**：风速分为弱、中、强三种等级，而风扇类型则包括正常、睡眠和自然三种模式。不同类型对应不同的运转方式。 4. **控制信号输出**：根据设定的风速与类型，控制器会输出相应的控制信号来调整风扇的运行状态。 #### 三、总体设计方案 该项目采用了8086 CPU结合汇编语言编程的方式来实现对风扇控制器的各种功能控制。其中，8255A接口芯片被用于信号的输出与接收，而8253计数器/定时器则负责风种时间控制。整个系统通过软件编程实现对输入信号的处理，并通过硬件设备实现功能切换。 #### 四、硬件设计细节 - **硬件设计概要**：本设计主要包括按键输入、LED指示灯显示、步进电机驱动以及计数器/定时器控制等几个关键部分。其中，按键用于输入控制命令，LED指示灯用于显示当前状态，步进电机用于模拟风扇转动，而计数器/定时器则用于控制不同模式下的风扇运转周期。 - **8255A的应用**：8255A接口芯片被用于接收来自按键的控制信号，并输出信号至LED指示灯和步进电机。具体来说，PA口用于控制信号输入，PC口低四位用于接收开关信号，高四位用于输出信号驱动步进电机，而PB口则用于控制LED指示灯。 - **8253计数器/定时器的应用**：8253计数器/定时器主要用于控制不同风扇类型的运转周期。通过设置不同的工作模式，可以实现自然风和睡眠风的模拟。例如，在自然风模式下，8253会在工作方式2下产生八秒高电平四秒低电平的信号；而在睡眠模式下，则会产生周期为十六秒的方波信号。 #### 五、软件设计要点 - **软件设计目的**：通过软件编程实现对输入信号的逻辑处理，并根据处理结果输出相应的控制信号。 - **软件功能模块**：软件设计主要包括信号读取、状态判断、功能实现等几个关键模块。信号读取模块负责从8255A读取按键状态；状态判断模块根据读取的信号确定当前状态；功能实现模块则负责根据当前状态输出相应的控制信号。 - **程序流程**：程序从初始化开始，然后进入主循环。在主循环中，程序不断地读取按键状态，并根据当前状态更新LED指示灯和控制步进电机的运转。 #### 六、关键技术点总结 1. **8086 CPU与汇编语言**：通过8086 CPU结合汇编语言实现对控制器的逻辑控制。 2. **8255A接口芯片**：利用8255A接口芯片实现信号的输入与输出。 3. **8253计数器/定时器**：使用8253计数器/定时器实现对风扇不同类型风的精准控制。 4. **步进电机控制**：通过8255A控制步进电机，实现风扇的模拟转动。 5. **软件设计与编程**：通过软件编程实现对风扇控制器的智能化控制，包括状态判断、功能实现等核心功能。 通过以上设计，该家用风扇控制器不仅能够满足基本的风扇控制需求，还能够提供更加智能和人性化的使用体验。