温控电风扇设计毕业论文3篇汇编.docx

《温控电风扇设计毕业论文3篇汇编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温控电风扇设计毕业论文3篇汇编.docx（80页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、温控电风扇设计毕业论文3篇汇编温控电风扇设计（一）摘要该设计是为了让电风扇这一家用电器变的更智能化。如今人们生活的很忙碌，在夏天，结束了一天的工作后，回到家便可以感受夏日家里的凉爽，而且又物美价廉，非常适合广大老百姓的使用。当室温高于需要开启电风扇的某一温度并且人出现在热释电传感器可测范围时，电风扇自动开启，人离开后自动关闭；当室温低于这一温度时，即使人在热释电传感器可测范围内，电风扇也处于关闭状态。关键字：温度传感器，热释电传感器，步进电机。目录摘要2第一章绪论51.1 传统电风扇简介51.2 温控电风扇简介51.3 温控电风扇设计目的5第二章温控电风扇结构和原理62. 1温控电风扇结构62

2、.1 温控电风扇流程图62.2 温控电风扇电路原理图72.3 主要元件的工作原理简介7第三章温控电风扇控制系统93. 1温控电风扇的控制电路93.1 温控电风扇的硬件电路13第四章软件设计163.2 主程序设计163.3 温度测量程序设计174. 3显示程序设计185. 4温度设定程序设计19第五章结束语236. 文献247. 25第一章绪论传统的风扇是只高，中，低三个风速挡，并且是人工开关，还不知室温是多少，该用哪个挡。而这个设计是一新技术，在电子行业，单片机上早已经广泛的应用。而这个是单片机电路板和温度探测相结合，将其应用于家用电风扇的转速精确控制上，能够有良好的表现。1.1 传统电风扇简

3、介众所周知，传统的电风扇的开启和关闭要人为的去开，关，好一点的会有个遥控器，可还是要人去操作，这对现代忙碌的人群来说是很麻烦的。而我过的电网电压为220伏，50赫兹，在由于供电频率不能改变，传统的电风扇的电机转速基本上变化不大，依靠它的“开，高速，中速，低速，停”电机来调整室内温度，其电机的一开一停，一高一低之间容易造成室内温度忽冷忽热，并消耗较多电能，还容易烧毁电机。1. 2温控电风扇简介它是采用多挡全自动变频器，使得对电风扇各挡风量的调节更加细化，使得电风扇的控制更具人性化，同时它也具有全自动、控制简单、智能化、制作容易。使用温度传感器、热释电红外传感器、专用控制集成电路和单片机，实现当室

4、温达到设定开启风扇的温度并且人出现在热释电传感器可测范围时，电风扇自动开启，并且可以根据室温变换频率，人离开后自动关闭；当室温低于这一温度时，即使人在热释电传感器可测范围内，电风扇也处于关闭状态。电路遥感距离为IOm,角度为85,温度设定为24。1.3温控电风扇设计目的在如今，人们烦琐的事情越来越多，回到家更想一动不动好好休息一下，消除自己一天的工作疲劳，传统风扇还要去开启，调速，固定它的转动方向，同样的风速吹的人会痛，这让人们觉得很麻烦也很无奈。而温控电风扇就解决了这些问题。只要人一进入它的探测范围，它就会自己启动，吹出变换方向适合室内温度的风来，免除人为的手工操作。中国有13亿人，使用空调

5、的只占总人口的三四成，还有多数人使用电风扇，由此可见它的市场是巨大的，人们已经普遍把它使用在了生活中。温控电风扇是把自动开与关和通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，从而达到改变风速的目的。此设计用到单片机，它是把微处理器，存储器（RAN和RON）,输入/输出接口以及定时器/计数器等集成在一起的集成电路芯片。它与集成电路相结合，组成一个设定，感温，控制和输出与一身的模块。利用单片机89C51和一些电路对室温进行探测，从而对电风扇进行开和关的一系列控制。第二章温控电风扇结构和原理2. 1温控电风扇结构温控电风扇有内部结构和外部结构组成。内部结构有集成电路板和风扇电机组成，外部结构就是机

6、壳。整个部分电路板是重种之中，它上面连接了有单片机，温度传感器，热释电红外传感器，PWM脉宽调治电路，延时开关电路，按键式电磁开关，自动变频器，电压一-频率转换电路，1ED显示器，A/D转换电路、可控硅触发控制电路、振荡、电源电路组成。温控电风扇的结构框图如图2-12. 2.2控电风扇流程图3.4. 3主要元件工作原理简介步进电机原理简介步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式

7、的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。步进电机的控制方式如果通过单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制电机的转动，从而实现数字角度的转换。转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，而转动方向则与脉冲的顺序有关。以三相步进电机为例，电流脉冲的施加共有三种方式。热释电传感器原理热释电传感器利用的正

8、是热释电效应，是一种温度敏感传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有T的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷AQ,即在两电极之间产生一微弱电压AV。由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷AQ会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，AT=O,传感器无输出。当人体进入检测区时，因人体温度与环境温度有差别，产生AT,则有信号输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出，所以这种传感器能检测人体或者动物的活动。温度传感器的原理温度传感器的基本原理是由热电偶传感器演变而来，主

9、要按照热电效应来工作。将两种不同的导体A和B连接起来，组成一个闭合回路，即构成感温元件。当导体和B的两个接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象即称为热电效应，也叫温差电效应。热电偶就是利用这一效应进行工作的。热电偶的一端是将A、B两种导体焊接在一起，称为工作端，置于温度为t的被测介质中。另一端称为参比端或自由端，放于温度为t的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入计算机进行处理，即可得到温度值。PwM脉宽调制原理脉宽调制J(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用

10、在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。这三种PwM输出编码的分别是强度为满度值的期、50%和90%的三种不同模拟信号值。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。步进电机原理步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误

11、差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。第三章温控电风扇控制系统3. 1温控电风扇的控制电路一、89C51单片机简介AT89C51部分管脚定义Vss：地Vcc：电源：提供掉电、空闲、正常工作电压P0.0-0.7：POI/OD-PO口是开漏双向口，可以写为1使其状态为悬浮用作高阻输入。PO也可以在访问外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储器时作数据总线，此时通过内部强上拉输出I0P1.o-1.7：P1I/OQ-P1

12、口是带内部上拉的双向I/O口，向P1口写入1时，P1口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流（见DC电气特性）。P1口第2功能：T2（P1O）定时/计数器2的外部计数输入/时钟输出（见可编程输出）T2EX（P11）定时/计数器2重装载/捕捉/方向控制P2.0-2.7：P2I/O口-P2口是带内部上拉的双向I/O口，向P2口写入1时，P2口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P2口会因为内部上拉而输出电流（见DC电气特性）。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和16位地址（MOVXDPTR）,此时通过

13、内部强上拉传送Io当使用8位寻址方式（MoVRi）访问外部数据存储器时，P2口发送P2特殊功能寄存器的内容。RST：复位当晶振在运行中，只要复位管脚出现2个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到VSS仅需要外接一个电容到VCC,即可实现上电复位。PSEN：程序存储使能当执行外部程序存储器代码时，PSEN每个机器周期被激活两次，在访问外部数据存储器时PSEN无效，访问内部程序存储器时PSEN无效。XTA11：晶体1反相振荡放大器输入和内部时钟发生电路输入。XTA12：晶体2反相振荡放大器输出。AT89C51部分关联功能简介（1）复位在振荡器工作时将RST脚保持至少两个机器周期高电平12时钟

14、模式为24个振荡器周期6,时钟模式为12振荡器周期可实现复位为了保证上电复位的可靠，RST保持高电平的时间至少为振荡器启动时间（通常为几个毫秒）再加上两个机器周期。复位后，振荡器以12时钟模式运行当已通过并行编程器设置为6时钟模式时除外。(2)振荡器特性XTA11和XTA12为输入和输出，可分别作为一个反相放大器的输入和输出。此管脚可配置为使用内部振荡器。要使用外部时钟源驱动器件时，XT12可以不连接而由XTA11驱动。外部时钟信号无占空比的要求，因为时钟通过触发器二分频输入到内部时钟电路。但高低电平的最长和最短时间必须符合手册的规定。(3)定时器O和1的操作定时和计数功能由特殊功能寄存器TM

15、OD的控制位进行选择。这两个定时/计数器有4种操作模式，通过TMOD的M1和MO选择。两个定时/计数器的模式0、1和2都相同模式3不同。(4)中断本器件提供6个中断源。外部中断INTO和INT1可根据寄存器TCON中的ITO和IT1位状态分别设置为电平或者边沿触发。实际产生的中断标志是TCON中的位IEo和IE1。当产生外部中断时，如果是边沿触发，进入中断服务程序后由硬件清除中断标志位。如果中断是电平触发，由外部请求源而不是由片内硬件控制请求标志。定时器0和定时器1中断由TFO和TF1(分别由各自的定时/计数寄存器控制，定时器0工作在模式3时除外)产生。当产生定时器中断时，进入中断服务程序后由片内硬件清除标志位。8(P12-15)二、按键电路按键电路采用的是单片机89C51的15,16,17脚作为按键的输入端子。它们分别是SW1开关按键、SW2递减按键、SW3递增按键。当按下开关按键时会给单片机一低电平，从而单片机检测到这个脚电平的变化，会作出下一步的处理，经内部分析运算后输出相应的控制数据。开关按键的是单片机内部的T1记数功能，当此脚电平变化一次，内部就会记一次数。按键电路如图所示：递减按键用的是单片机的3.6口。当此按键按下一次就会使PI口所有的输出端口就会变化。递增按键用的是3.7口，工作过程同递减按键3.6口。按键电路如图2所示。三、1ED显示电路整