广东药学院本科课程设计报告
温控风扇的设计
摘 要: 温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛
的应用,如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广
泛应用的智能 CPU 风扇等。本文设计了基于 altera FPGA 温控风扇系统,采
用 FPGA 作为控制器,利用温度传感器 DS18B20 作为温度采集元件,并根据
采集到的温度,通过继电器驱动风扇电机。采用热释电红外传感器,并根据
检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止,并
能根温度的变化自动改变风扇电机的转速,同时在 LED 数码管显示检测到的
温度与设定的温度。
【关键词】altera cyclone IV;按键模块;LCD1602 显示模块;人体模块
广东药学院本科课程设计报告
目 录
第 1 章 前言 ..............................................1
第 2 章 整体方案设计......................................2
2.1 设计要求 .......................................................2
2.2 系统整体设计 ...................................................2
2.3 方案论证 .......................................................2
2.3.1 温度传感器的选择
2.3.2 调速方式的选择
第 3 章 各单元模块的硬件设计 .............................6
3.1 系统器件简介 .................................................6
3.1.1 DS18B20 单线数字温度传感器简介
6
3.1.2 复位及复位电路................................................7
3.1.3 引脚介绍......................................................8
3.2 LCD1602 介绍...................................................10
3.2.1 显示原理.....................................................10
3.2.2 基本参数及引脚功能...........................................11
3.2.3 指令说明及时序...............................................12
3.3 SYN6288 语音呼叫模块...........................................14
3.4 按键模块 ......................................................15
第 4 章 系统软件设计 .....................................16
4.1 程序流程图 ....................................................16
4.2 主要子程序代码 ................................................17
4.2.1 LCD1602 显示子程序 ...........................................18
4.2.2 SYN6288 语音呼叫子程序 .......................................20
第 5 章 仿真结果与分析 ...................................22
广东药学院本科课程设计报告
第 1 章 前言
随着人们生活水平及科技水平的不断提高,现在家用电器在款式、功能
等方面日益求精,并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。过去的电
器不断的显露出其不足之处。电风扇作为家用电器的一种,同样存在类似的
问题。
现在电风扇的现状:大部分只有手动调速,再加上一个定时器,功能单
一。
存在的隐患或不足:比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇,浪费电且
不说还容易引发火灾,长时间工作还容易损坏电器。之所以会产生这些隐患
的根本原因是:缺乏对环境的检测。
如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能,当温度下降时能自动的减
小风速甚至关闭风扇,这样一来就避免了上述的不足。
第 2 章 整体方案设计
2.1 系统整体设计
本设计的整体思路是:以 altera FPGA 作为控制中心,通过提取热释
电红外传感器感应到的人体红外线信息,并利用温度传感器 DS18B20 检测环
境温度并直接输出数字温度信号给 FPGA 进行处理,在 LED 数码管上显示当
前环境温度值以及预设温度值。通过独立键盘输入预设温度值,其中预设温
度值只能为整数形式,检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。同时
采用 PWM 脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。并通过两个按键改变预
设温度值,一个提高预设温度,另一个降低预设温度值。系统结构框图如下:
FPGA
键盘输入
1602
传感器模块
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