智能温控调速电风扇 毕业论文

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智能温控调速电风扇

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内容摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (1)

1 引言 (2)

1.1 电风扇的工作原理 (2)

1.2 电风扇的发展历史 (2)

1.3 本课题的目的 (3)

2 系统总体设计 (4)

2.1 本设计的任务 (4)

2.2 系统的整体设计结构框图 (4)

3系统硬件模块的设计 (5)

3.1 电源模块的设计 (5)

3.2 单片机系统模块的设计 (5)

3.3液晶模块的设计 (8)

3.4 温度采集模块的设计 (9)

3.5电风扇调速电路的设计 (11)

3.6独立键盘模块的设计 (13)

3.7 系统硬件总体电路 (13)

4 系统软件的设计 (14)

4.1 系统软件设计总体流程 (14)

5 系统制作调试 (15)

5.1 硬件调试 (15)

5.2 系统软件程序的编译与仿真 (17)

5.3 程序下载 (19)

6 结束语 (19)

参考文献 (20)

致谢 (21)

附件1 系统硬件总体电路原理图 (24)

附件2 智能温控调速电风扇的总程序清单 (24)

内容摘要：电风扇是给人们带来凉爽夏天的家用电器，智能温控

调速风扇即可自动根据室内环境温度改变风扇转速。一般电风扇只有

几档的人为调速，夏夜温度下降后人们容易因熟睡而受凉，当温度升

高时，它又不能根据温度的变化改变转速。该电风扇控制系统采用单

片机STC12C5A60S2作为控制系统的核心；使用温度传感器DS18B20进行

室内温度采集；利用双向可控硅的特性；通过控制双向可控硅的导通

角实现三档的调速，并可实现模拟自然风，使风速更符合人的感受，

更具人性化；通过软件和少量硬件实现控制输出及温度显示。

关键词：单片机；温度控制；双向可控硅；风扇

Abstract:The electric fan is to bring cool summer home appliances, intelligent temperature control fan can automatically according to the indoor environment temperature changing fan speed. General electric fan only a few files for speed, the summer temperature decrease people vulnerable to sleeping and cold, when the temperature rises, it cannot change according to temperature change speed. The electric fan control system using stc12c5a60s2 as the central processing unit as the core of the control system;The use of temp- erature sensor DS18B20 indoor temperature acquisition; The use of two-way SCR characteristics; by controlling the bidirectional thyristor conduction angle adjust- able speed, and can realize the simulation of natural wind, the wind speed is more consistent with human feelings, more humane; through software and hardware implementation of a control output and temperature display.

Key words:single-chip microcomputer; temperature sensor; temperature- control; fan;

1 引言

1.1 电风扇的工作原理

通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为内能。电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，故人们会感觉到凉爽。

当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方。即扇叶对其下方的空气有向下的力，根据“物体间力的作用是相互的”可知：空气对扇叶同时也有向上的力，明确这一点以后，再对电风扇进行受力分析，电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即：竖直向下的重力；竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力。由此可知：此时竖杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候减小。因此，我们完全没有必要担心电风扇转动起来以后会因为承受的力增大而掉下来[1]。

1.2电风扇的发展历史

电风扇机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到凉爽，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。

1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。

1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这

1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊?斯卡茨?霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。第二年，该厂开始批量生产，当时的电扇，是只有两片扇叶的台式电风扇。1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，而成为以后销售的主流。

中国的第一台电风扇生产自1916年，发明者杨济川在上海四川路横浜桥开办生产变压器的工厂，以“中华民族更生”之意，取名为华生电器制造厂，至1925年华生电扇正式投产，很快成为著名品牌。

再此之后电风扇的品种开始日益丰富。台扇、地扇、吊扇、壁扇，根本不同场合的需求，电风扇不仅从外型到控制方式都有了不少改变。从最开始的旋钮、按钮控制方式到之后的触摸式操作。扇页材质也从最开始的金属材质换成塑料材质。

最初的电风扇在控制方面相当呆板，因此不久之后，一种只需要设置好工作时间，就会根据设置、按时开、按时关的定时风扇并且风靡一时。定时风扇的操作方式也从旋钮、按键到之后的触摸式操作[2]。

1.3 本课题的目的

随着科技的进步，经济的不断发展和人民生活水平的提高，家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、自动化、智能化、人性化节能等方向发展。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，功能单一，存在隐患或不足。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。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉。之所以会产生这些隐患，其根本原因是缺乏对环境的检测。

本课题的目的就是设计一种智能温控调速电风扇，使电风扇系统

朝着自动化、智能化，尤其是节能的方向发展。它可以检测室内温度，并根据温度自动改变电风扇的电机转数，实现不同风速的自动转换，按预设温度自启动，低温停止的功能。该设计实现了家电产品的更新换代，提高了产品的附加值。从而迎合人们对健康、安全、节能减排和绿色环保的新需求。

2系统总体设计

2.1 本设计的任务要求：

1、智能风扇有自动和手动两种模式功能，可设置选择；

2、当风扇设置于手动模式，有“高”、“中”、“低”三档，且具有模拟自然风功能；

3、当风扇设置于自动模式时，当环境温度高于风扇设定的自动开机温度时，风扇自动开启运转；当环境温度低于风扇设定的自动开机温度时，风扇不启动或者停止运转；

4、自动开机温度可设置；

2.2 系统的整体设计结构框图

图1 系统的整体设计结构框图

电风扇控制电路系统主要包括：输入、控制、输出三大部分7个功能模块。STC12C5A60S2主控电路模块，+5V稳压电源模块，温度检测模块，功能按键，温度显示模块，可控硅模块，风扇。各模块间的关系

如图所示。

控制电路的设计采用STC12C5A60S2单片机作为主要控制芯片，使用温度传感器DS18B20 进行温度采集，把采集到的室内温度送到单片机，通过单片机进行判断，根据判断的结果控制相应引脚输出高电平或低电平，从而控制可控硅电路，达到控制电风扇转动或停止的目的；双向可控硅用来实现对电风扇的自动控制；lcd1602用于显示当前的温度，电风扇运行的档位和工作模式。

3 系统硬件模块的设计 3.1电源模块的设计

直流稳压电源作为直流能源的提供者，在电路中起关键作用，因此对电源的要求比较高，尤其体现在电源纹波系数和输出电流能力的要求。如果电源没有达到设计的要求，将直接影响系统的正常工作和使用寿命。

一般的三端稳压集成块稳压效果较好，纹波系数小，单个稳压集成块可以达到1.5A 的大电流输出。+5v 直流稳压电源工作流程:220V 交流电经变压器降压、通过桥式整流器KBP307整流，470μF 电解电容和0.1μF 瓷片电容输入滤波、经三端稳压器L7805稳压，通过10μF 电解电容和0.1μF 的瓷片电容输出滤波。其原理图如图2所示。

图2 直流+5稳压电源原理图

3.2 单片机系统模块的设计

3.2.1 STC12C5A60S2单片机的简介

STC12C5A60S2系列单片机是STC 生产的单时钟机器周期的单片机，是高速、低功耗、超抗干扰的新一代8051单片机，指令代

码完全兼容传统8051，但速度快8-12 倍。内部集成MAX80专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S，25万次/秒)，针对电机控制，强干扰场合。

STC12C5A60S2的主要特性：

(1)增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051；

(2) 工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压:5.5V - 3.5V；

(3)工作频率范围:0～35MHz，相当于普通8051的0～420MHz

(4)用户应用程序空间60K字节；片上集成1280字节RAM；

(5) I/O口36/40/44，复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口) ，可设置成四种模式:准双向口/弱上拉，强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏。每个I/O口驱动能均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过120mA；

(6) ISP(在系统可编程)/ IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口(P3.0/P3.)直接下载用户程序，数秒即可完成一片；

(7)有EEPROM功能；

(8)看门狗；

(9)内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地)；

(10) 时钟源:外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为±5%到±10%以内) 用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/时钟，常温下内部R/C振荡器频率为:50V单片机为:11MHz ～ 7MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准；

(11)共4个16位定时器，两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器，再上2路PCA模块可再实现2个16位定时器；

(12) 外部中断I/O 口7路，传统的下降沿中断或低电平触发中断，新增支持上升沿中断的PCA 模块，Power Down 模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2，INT1/P3.3，T0/P3.4，T1/P3.5，RXD/P3.0， CCP0/P1.3， CCP/P1.4；

(13) PWM(2路)/ PCA(可编程计数器阵列，2路) ---也可用来当2路D/A 使用 ---也可用来再实现2个定时器

---也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)；

(14) 8路10位A/D 转换，转换速度可达每秒钟25万次； (15) STC12C5A60S2有双串口， RxD2/P1.2，TxD2/P1.3； (16)工作温度范围:-40～+85 ℃；

(17)封装: PDIP-40，I/O 口不够时，可用2到3根普通I/O 口线外接74HC64/65/595(均可级联)来扩展I/O 口， 还可用A/D 做按键扫描来节省I/O 口，或用双CPU ，三线通信，还多了串口[3]； 3.2.2 单片机时钟电路的设计

时钟是时序的基础，STC12C5A60S2单片机内部有一个构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器。本设在XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C1，C2。电容选22pf ，晶振频率选择12MHz 。

由石英晶体构成的振荡器产生的脉冲频率很稳定且速率很高，且电路简单。单片机时钟电路的设计原理图如图3示。

图3单片机时钟电路的设计原理图 图4单片机复位电路原理图 +5

R7

10K

RESET

C910u f

+

3.2.3单片机复位电路的设计

复位是单片机的初始化操作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。单片机复位电路设计的好坏，直接影响到整个系统工作的可靠性。

STC12C5A60S2芯片的第9脚RESET是复位信号的输入端，复位信号时高电平有效，有效时间应持续2个机器周期以上，若使用频率为12MHz的晶振，则复位信号持续时间超过2μs才能完成复位操作。

图4示为上电自动复位电路，只要VCC上升时间不超过1ms，通过在VCC和RESET引脚之间加一个10μf的电容，上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RESET端为高电平，自动复位；电容两端的电压达到电源电压时，电容充电电流为零，电容相当于开路，RESET端为低电平，程序正常运行。

3.3液晶显示模块

3.3.1 LCD1602的简介

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。

LCD1602的特性：

(1) +5V电压，对比度可调；

(2) 内含复位电路；

(3)提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能；

(4)有80字节显示数据存储器DDRAM；

(5)内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM；

(6)8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM[4]；

3.3.2液晶显示模块的设计

本设计通过单片机控制lcd1602显示室内温度及电风扇的档位。LCD1602第3脚VO 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度。第4脚RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS 和R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS 为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平R/W 为低电平时可以写入数据。第6脚E 端为使能端，当E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。如图所示P0口接lcd1602的八位数据接口，P2.5、P2.6、P2.7分别接LCD1602的RS 、RW 、EN 端，液晶显示电路的设计原理图如图5所示。

图5 液晶显示电路原理图

3.4温度采集模块的设计

3.4.1 DS18B20的简介

DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接

LCD1602

读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。

DS18B20测温原理如图6所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值[5]。

图6 DS18B20测温原理图

DS18B20的性能特点如下：

(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；

(2)多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；

(3)无须外部器件；

(4)可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；

(5)零待机功耗；

(6)温度以9或12位数字；

(7)用户可定义报警设置；

(8)报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；

(9)负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；

DS18B20 用于采集温度，并将采集到的温度传送给单片机。DS1 8B20可以采用两种方式供电，一种是寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉；另一种是采用电源供电方式。D S18B20的2脚为数字信号输入/输出端，此管脚必须接上拉电阻，使其在无数据传输时一直处于高电平状态，以此保持信号的稳定传输；1脚为电源地；3脚为外接供电电源输入端。单片机根据温度作相应处理，并输出处理结果。温度采集电路如图7所示。

图7 温度采集电路原理图

3.5 电风扇调速电路的设计

3.5.1 MOC3063的简介

MOC3063光点双向可控硅驱动器是美国摩托罗拉公司最近推出的光电新器件。该系列器件的特点是大大加强了静态dv/dt的能力，保证了电感负载稳定的开关性能。由于输入和输出采用光电隔离，绝缘电压可达7500V。

MOC3063最大触发电流为5mA。MOC3063可以用来驱动工作电压为220V的交流双向可控硅。当交流负载电流较小时，如200mA以下，也可以直接用它带负载[6]。MOC3061采用双列直插6引脚封装形式，引脚

及内部结构如图8所示。器件由输入、输出两部分组成。1、2脚为输入端，输出级是一个砷化镓红外发光二级管，该二极管在5 mA正向电流作用下，发出足够的红外光，触发输出部分。3、5脚为空脚，4、6脚为输出端，输出具有过零检测的光控双向可控硅。当红外发光二级管发射红外光时，双向可控硅触发导通。

图8 MOC3063引脚及内部结构

3.5.2 可控硅触发电路

可控硅触发电路如图9所示，图中光电耦合器MOC3063的作用是为了使强电和弱电隔离, 以保障使用安全。R6 为限流电阻，使输入的LED电流为5mA。R4是双向可控硅的门极电阻，当可控硅灵敏度较高时，门极阻抗也很高，并上R2 可提高抗干扰能力。R2 是触发功率双向可控硅的限流电阻，其值由交流电网电压峰值及触发器输出端允许重复冲击电流峰值决定。由于电风扇为感性负载, 所以需要用R3和C7组成组成浪涌吸收电路电路来吸收可控硅关断瞬间产生的高电压, 以使可控硅不被击穿。

图9 可控硅驱动电路

3.5.3 可控硅调速原理

当两个阳极存在一定电压差时, 在门极施加一个触发信号, 双向可控硅将导通。导通后, 如果阳极两端电压低于导通电压或者电压反向, 双向可控硅将截止。使用单片机输出可调脉冲电压信号，通过改变矩形脉冲的占空比，使输出端有效电压值发生改变，从而改变电风扇的转速。

3.6 独立式按键模块的设计

独立式按键是直接用I/O 口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O 口线，每个按键的工作不会影响其它I/O 口线的状态。独立式按键的设计如图10示。机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图11示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5～10 ms 。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU 对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理[7]。

图10 按键模块的设计 图11机械式按键抖动过程

3.7系统硬件总体电路

系统硬件总体电路如附件1所示，包括：STC12C5A60S2主控电路

模块，+5V稳压电源模块，温度检测模块、独立键盘模块，液晶显示模块，双向可控硅光耦模块，双向可控硅模块等。

温度检测系统由DS18B20温度传感器对实时环境温度的检测来实现，电风扇启动的温度下限由独立式键盘模块设置，单片机主控电路通过判断输入变量的值来控制电风扇启动停止，档位变换，温度的实时显示等。

4 系统软件的设计

4.1 系统软件设计总体流程

图12系统软件设计总体流程图

系统软件设计总体流程图如图12所示，风扇启动的最低温度为t0，单片机向DS18B20 发送温度转换命令，读取已转换的温度值及风扇运

时，风扇电路导通，行模式并作出相应处理：○1自动模式，当温度高于t

时，风扇电路不通电，风扇风扇转动并随温度改变转速;当温度低于t

不转；○2自然风模式，通过单片机控制改变输出的PWM波占空比，经可控硅控制电路，从而控制电风扇转速，实现风速风速由低到高循环；模拟自然风；○3手动模式，在手动模式下，可通过按键实现风扇的三档变速。风扇系统采用额定电压为220 V、额定功率45 W、直径为25 cm 的风扇作为负载，实现风扇的自动启停并随温度变化自动调速，同时在液晶显示屏上显示当前温度。

5 系统制作调试

5.1 硬件调试

5.1.1硬件调试方法

当硬件设计从布线到焊接安装完成之后，就开始进入硬件调试阶段，调试大体分为以下几步：

(1)检查电路

焊接好电路后，必须先认真检查电路连线是否有错误。对照电路图，按一定的顺序逐级对应检查。特别要注意检查电源是否接错，电源与地是否有短路，二极管方向和电解电容的极性是否接反，集成电路和晶体管的引脚是否接错，观察焊点是否牢固，应特别注意电源系统检查，以防止电源短路和极性错误，必要时利用数字万用表的短路测试功能，可以缩短排错时间。

(2)排除电源故障

在通电前，一定要检查电源电压的幅值和极性，否则很容易造成集成块损坏。加电后检查各插件上引脚的电位，检查VCC与GND之间电位，输出啊电压在 5V～4.8V之间属正常。

(3)通电观察：

一定要确定电路板电源端无短路现象后，才能给电路接通电源。

电源一经接通，不要急于用仪器观测波形和数据，而是要观察是否有异常现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有，不要惊慌失措，而应立即关断电源，待排除故障后方可重新接通电源。然后，再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常，以确信集成电路是否已通电工作。

(4) 指标测试

在电路调试正常之后，开始根据设计要求电路的进行测试。测试并记录测试数据，对测试数据进行分析，最后作出测试结论，以确定电路是否符合设计要求。如有不符，则应仔细检查问题所在。因此，要求在设计的全过程中，要认真、细致，考虑问题要更周全。

5.1.2硬件电路中常用的抗干扰设计方法

在电路设计阶段，采取的抗干扰措施主要有以下几个方面：

(1)抑制干扰源:抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现；减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。常见的抑制干扰源的方法主要有以下几个方面：

a.布线时避免90度折线，减少高频噪声发射

b. 继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。

c. 在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选O.O1uF)，减小电火花影响。

d. 给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。

e. 电路板上每个IC要并接一个O.OluF——O.1uF高频电容，以减小IC对电源的影响。

f. 可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声。

(2)切断干扰传播路径：按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射

干扰两类。所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别注意处理。

所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距，用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩[8]。

切断干扰传播路径的常用措施如下：

a.充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。

b.如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。

c. 注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。

d. 电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机、继电器）与敏感元件（如单片机）远离。

e. 用地线把数字区与模拟区隔离。数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则。

f. 单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。

g. 在单片机I/O口、电源线、电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器、屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能[9]。

5.2 系统软件程序的编译与仿真

本设计的电风扇控制电路使用Keil uvision集成开发环境对程序代码进行编程、调试和仿真。Keil uVision是美国Keil Software