智能红外遥控电风扇系统的设计

泰山学院

本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计

所在学院机械与工程学院

专业名称机械设计制造及其自动化

申请学士学位所属学科工学

年级二〇一〇级 (3+2) 学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师

完成日期二〇一二年五月

摘要

电风扇是一种传统的家用电器，但随着空调的普及，电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求，人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能，而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟，使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。

本设计方案为满足市场的需求，结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点，运用了51单片机作为遥控发射接收芯片，HS0038为红外一体化接收发射管，设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统，系统包括接收和发射两大部分。该系统设计实现了几项电风扇的基本功能：开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能，此外本系统有16个按键，可用于扩展控制其他电器。

关键字：红外遥控，信号调制，编码，解码

ABSTRACT

With the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact, the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market. It is hoped that the fans in small, easy to operate, and so on the basis can have more features. When the application of infrared remote control becomes wilder and technologies of SCM become mature, the remote control system is the trend.

The design was based on the needs of the market. Considering that infrared remote control is simple, easy to operate, low-cost, I use a special launching and receiving chip which depends on remote control. On the basis of this chip a system of intelligent infrared remote-control was designed for the fan. The system consists of the launching part and the receiving part. This system is designed to achieve some basic functions of fans: on / off function, three kinds of speed, the timing function which can be chosen at different times of 0.5-7.5 hours, and the function of two kinds of wind which are the natural wind and the normal wind.

Key words: Infrared Remote Control, Signal Modulation, Encoding, Decoding

目录

1 引言 (1)

1.1课题设计目的及意义 (1)

1.2课题研究内容和预期目的 (2)

2 总体方案的设计和工作原理 (2)

2.1设计方案的选择 (2)

2.2总体硬件设计 (3)

2.3工作原理 (3)

3 硬件设计 (4)

3.1发射端电路设计 (4)

3.1.1红外发射电路设计 (7)

3.1.2键盘电路设计 (8)

3.1.3显示电路设计 (9)

3.1.4电源电路设计 (10)

3.2接收端电路设计 (12)

3.2.1红外接收电路设计 (13)

3.2.2键盘电路设计 (14)

3.2.3显示电路设计 (14)

3.2.4电源电路设计 (14)

3.2.5控制电路设计 (15)

4 软件设计 (16)

4.1红外发射 (17)

4.1.1发射端程序设计 (17)

4.1.2遥控码的发射 (18)

4.2红外接收 (19)

4.2.1接收端程序设计 (19)

4.2.2数码帧的接收处理 (19)

4.3 调速单元 (20)

4.3.1 调速原理 (20)

4.3.2 调速方法 (20)

4.4按键抖动问题 (21)

5 系统的调试 (23)

5.1系统的硬件调试 (23)

5.2系统的软件调试 (24)

附录 (25)

1.红外发射电路 (25)

2.红外接收电路 (25)

3.红外发射程序 (27)

4.红外接收程序 (31)

参考文献 (37)

致谢 (38)

1 引言

红外线又被称为红外光波，它的波长范围为0.01um-1000um。根据其波长的不同，可以将其分为两种：可见光和不可见光。可见光的波长为0.38um-0.76um，有七种颜色，为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。紫外线光波的波长为0.01um-0.38um，红外线的波长为0.76um-1000um。红外光线根据波长范围的不同可分为四类：近红外、中红外、远红外、极红外。选用近红外光线作为红外遥控的遥控指令，是因为红外发射器件与红外接收器件光谱正好重合，能够进行来良好地匹配，发光与受光峰值波长为0.8um-0.94um,这样就可以获得较高的可靠性和较高的传输效率。目前来讲，红外线的传输技术在家电遥控器中广泛应用。红外线是无线局域网的传输方式之一，优点是不受无线电干扰和国家无线管理委员会所限。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。

1.1课题设计目的及意义

科技的发展，使得人们生活的节奏也越来越快，随之人们对方便，快捷的要求也不断增高。遥控器的出现，在一定程度上满足了人们的要求。红外遥控实现了对控制对象的远距离控制，原理是利用红外线来传递控制信号，具体来说，就是由发射器发出红外线指令信号，接收器接收下来并对信号进行处理，最终实现对控制对象的远程控制功能。

红外遥控具有隐蔽性、独立性、无穿透障碍物的能力、物理特性与可见光相似性等特点。随着红外遥控技术的开发和迅速发展，大部分电器应用了红外遥控，电风扇也不例外。从由通过按钮控制电风扇面板，到短距离(10M以内)的遥控，虽然改变不大，但是带来的便利无疑是巨大的。红外遥控技术的成熟，也使得遥控电风扇的设计变得简单，价格低廉。

作为一种常用的电器，电风扇具有体积轻巧、价格便宜、摆放方便等特点。空调虽然现在在城市中已经相当普遍，而且有替代电风扇的趋势，但是由于家庭消费水平所限，在将来的一段时间里，电风扇在中小城市和农村仍有较大的市场份额。

市场的需求促使了电风扇的发展。“智能化”的兴起，使得电风扇的功能也越来越多，越来越贴进人们生活。在现有市场多功能红外遥控电风扇的基础上，提出了一种新型的智能电风扇，相对于旧式电风扇，智能电风扇设置了很多人性化的设计，如智能照明，安全保护，倾倒保护，智能照明等功能，使得电风扇更加人性化，相信其丰富的功能、人性化的设计将会大大提高电风扇的市场竞争力。

1.2课题研究内容和预期目的

本设计方案就是以电风扇为对象，通过红外遥控系统来实现电风扇的几种常用功能，如：开关功能、调速功能、定时功能等的控制，相对于传统的机械控制，体现出了更加方便、更加快捷的优点。

2 总体方案的设计和工作原理

2.1设计方案的选择

红外编码有很多种方式，下面列举两种实现方案：

第一方案：脉宽调制的串行码。这种遥控码具有以下特征：以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。其相关的波形图如下:

图1 串行码编码

第二方案：码分制。采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的被控对象，最小为2个脉冲。为了使接收可靠，第一位码宽为3ms，其余为1ms，遥控码数据帧间隔大于10ms，如图2所示。

图2 码分制编码波形图

本设计采用第二方案，码分制编码编程简单，在按键较少的情况下优势明显。

2.2总体硬件设计 AT89C51

电机调速

控制输出键盘功能输入遥控功能输入

图3 硬件总体结构框图 2.3工作原理

红外遥控是单项的红外通信方式，整个信号传输中，需要一个发射端和一个接收端。发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。红外接收端普遍采用价格便宜，性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它对信号进行放大后送解调电路将以调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号，再送给单片机，经单片机解码并控制相关对象。

图4 遥控器原理图

3 硬件设计

3.1发射端电路设计

发射端电路：单片机系统及显示电路、红外发射电路、按键电路和稳压电路等组成。其设计原理图如图5所示：

图5 手持式遥控器方框图

CPU采用AT89C51单片机。

1.AT89C51的功能：

（1）和 MCS-8051产品兼容

（2）2KB可重编程闪速存储器

（3）耐久性:1000写/擦除周期

（4）2.7V-6V的操作范围

（5）全静态操作：0Hz-24MHz

（6）两级加密程序存储器

（7）128×8位内部RAM

（8）15根可编程I/O引线、6个中断源

（9）可编程串行UART通道

（10）直接LED驱动输出

（11）片内模拟比较器

（12）低耗空载和掉电方式。

2.AT89C51的引脚及功能

图6 A T89C51引脚

(1) 主要电源引脚

① VSS 电源端

② GND 接地端

(2) 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2

① XTAL1 接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是构成片内振荡器的反相放大器的输入端。当采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，既把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。

② XTAL2 接外部晶体的另一个引脚。在单片机内部，它是上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，此引脚应悬浮不连接。

(3) 输入/输出引脚 P0.0～ P0.7、P10.～P1.7、P2.0～ P2.7 和P3.0～P3.7。

① P0端口（P0.0～ P0.7） P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。

② P1端口（P1.0～ P1.7） P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。作输入口时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

③ P2端口（P2.0～P2.7） P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P2作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @DPTR指令)时，P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @Ri , A指令)时，P2口引脚上的内容(就是专用寄存器(SFR)区中P2寄存器的内容)，在整个访问期间不会改变。

④ P3端口（P3.0～P3.7） P3 是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。

P2的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在AT89C51中，P3端口还用于一些专门功能，这些兼用功能如下：

(1) P3.0 RXD（串行输入口）

(2) P3.1 TXD（串行输出口）

(3) P3.2 /INT0（外部中断0）

(4) P3.3 /INT1（外部中断1）

(5) P3.4 T0（记时器0外部输入）

(6) P3.5 T1（记时器1外部输入）

(7) P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

(8) P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

(9) P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号

3.1.1红外发射电路设计

本遥控发射器采用码分制遥控方式。码分制红外遥控就是指令信号产生电信号以不同的脉冲编码（不同的脉冲数目及组合）代表不同的控制指令。

在确定选择AT89C51作为本设计发射电路核心芯片和点触式开关作为控制键后，加上一个简单红外发射电路和12M晶体震荡器便可实现红外发射。

红外发光二极管为发射部分的主要元件。由于红外发光二极管的内部材料与普通二极管不同，所以它是一个特殊的发光二极管，在它的两端加上一定的电压时，其发出来的是红外线不再是可见光。现在市面上常用的红外发光二极管的波长为940nm，其与普通Φ5的发光二极管外形相同，但是颜色不同。

遥控发射通过键盘，每按下一个键，即产生具有不同的编码数字脉冲，这种代码指令信号调制在40KHz的载波上，激励红外光二极管产生不同的脉冲，通过空间传送到受控机的遥控接收器。P1口作为按键部分，P0.7口作为发射部分。电路图如图7所示：

本系统采用PH303红外发射二极管，波长为940，正向电压在1.5V以下。

图7 红外发射电路

3.1.2键盘电路设计

单片机系统的键盘主要有两种：一种是有编码键盘，另一种是非编码键盘。

编码键盘：包括按键和产生键码的硬件电路。当使用时，按下键盘上的按键，硬件电路就会产生这个键的代码（简称键码），在此时还会产生一个脉冲信号，脉冲信号传递给CPU以接收键码。编码键盘的优点是编写程序简单而且使用方便；缺点所使用的硬件复杂。

非编码键盘：排列成行或列矩阵形式是其按键的特点。按键只能简单地实现接点的接通或断开，所以要有与之相应的程序相配合，从而实现相应的键码，而且非编码键盘的一个优点是不需要附加硬件电路。

为了简洁电路，使用非编码键盘。如图8所示：

图8 矩阵键盘原理图

3.1.3显示电路设计

由LED组成的7段发光管显示器是不太复杂的单片机应用系统常用外部设备之一。

7段发光管显示器由7段发光线段组成，并按“日”字形排列，每一段都是一个发光二极管，如图9所示。图中将7个LED的阴极连在一起，称之为共阴极接法。反之为共阳极接法。

如果将公共阴极接地，而在a～g各段的阳极加上不同的电压，就会使各段的发光情况不同，形成不同的发光字符。加在7段阳极上的电压可以用数字量表示，如果某一段的阳极为数字量1，则这个段就发光；如为0，则不发光。

多位显示器连用有两种方法。

其一，每一位都用各自的8位输出口控制，在显示某字符时，相应的段恒定发光或不发光。这种显示方法属于静态显示。显然，静态显示需占用较多的I/O口线。

其二，是动态显示。即将多个7段LED的段选端复接在一起，只用一个8位输出口控制段选，段选码同时加到各个7段LED显示器上，通过控制各个显示器公共阳极轮流接高电平的办法，逐一轮流地启动各个LED。在这种方法中，只要恰当地选择点亮时间和间隔时间，就会给人以这样一种假相：似乎各位LED是“同时”显示的。动态显示法是目前各种单片机采用的流行方法。其优点是硬件简单，“动态”由软件实现。

我选用动态显示的方法，其显示格式如表1。

表1 数码管显示格式

图9 数码管原理图

数码管的操作电路如图10所示：

图10 数码管基本操作电路

3.1.4电源电路设计

lm78/lm79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的lm78或lm79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如lm7805表示输出电压为正5V，lm7806表示输出电压为负6V。

lm7805是我们最常用到的稳压芯片了，lm7805的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源，lm7805的输出电压恰好为5v，刚好是51系列单片机运行所需的电压，性能有微小的差别,用的最多的还是lm7805,lm7805的3个引脚以及用lm7805来构成的稳压电路的资料。

本设计的稳压采用lm7805。

图11 lm7805引脚图

lm7805其中1接整流器输出的+电压，2为公共地(也就是负极)，3就是我们需要的正5V输出电压了。

电源采用4节7号电池来提供电源，并用一个二极管（IN4148）进行降压。

稳压电路如图12所示，图中C5用于频率补偿，防止自激振荡和抑制高频干扰；C6采用电解电容，以减少电源引入的低频干扰对输出电压的影响；D4是保护二极管，当输入端短路时，给C4一个放电的通路，防止C4击穿。

图12 稳压电路

3.2接收端电路设计

接收端电路：单片机系统及显示电路、红外发射电路、按键电路、电源电路和控制单元等组成。其设计原理图如下：

图13 红外接收端方框图

3.2.1红外接收电路设计

在接收过程中，脉冲通过光学滤波器和红外二极管转换为40KHZ的电信号，此信号经过放大，检波，整形，解调，送到解码与接口电路，从而完成相应的遥控功能。接收电路图见图14。

通常，红外遥控器将遥控信号(二进制脉冲码)调制在40KHz的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，产生红外信号发射出去。将上述的遥控编码脉冲对频率为40KHz(周期为26μs)的载波信号进行脉幅调制(PAM )，再经缓冲放大后送到红外发光管，将遥控信号发射出去。

根据遥控信号编码和发射过程，遥控信号的识别——即解码过程是去除40KHz 载波信号后识别出二进制脉冲码中的0和1。由MCS—51 系列单片机AT89C51、一体化红外接收头、还原调制与红外发光管驱动电路组成。

红外接收管是接收部分的主要元件，红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用时，为了使它能正常工作，需要给红外接收二极管加上反向的偏压，即在电路中反向应用，这样就可以拥有较高的灵敏度。

本设计采用HS0038红外接收头。

HS0038它负责红外遥控信号的解调。将调制在40kHz上的红外脉冲信号解调后再输入到AT89C51的INT0（P3.2）引脚，由单片机进行高电平与低电平宽度的测量。遥控信号的还原是通过P3.1输入二进制脉冲码的高电平与低电平及维持时间，当接收头接收信号时，单片机产生中断，并在P3.1口记下脉冲的个数，通过单片机处理后驱动控制部分。

图14 红外接收电路

3.2.2键盘电路设计

接收端采用矩阵按键，其中0，1，2按键用于风扇的定时，模式，调速切换。其他按键用于扩展控制其他家用电器，如电脑等，也可以用于设置密码锁等功能，其具体事情由用户自己设定。接收端采用独立按键，根据不同的电器，其具体功能各不相同。本设计中，P1.0用于定时切换，P1.1用于模式切换，P1.2用于调速切换。按键原理图如图15所示：

图15 独立按键原理图

3.2.3显示电路设计

接收端数码管的选用同发射端的显示部分，采用双位SN20401数码管。

3.2.4电源电路设计

直流稳压电源的主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

图中C7用于频率补偿，防止自激振荡和抑制高频干扰；C8采用电解电容，以减少电源引入的低频干扰对输出电压的影响；D3是保护二极管，当输入端短路时，给C6一个放电的通路，防止C6击穿。框图如图16所示：

图16 稳压电源原理图

3.2.5控制电路设计

在控制部分采用了隔离驱动电路，用光电器件作为隔离元件，利用光耦来隔离强电，以防止强电影响单片机的工作。

光电隔离的作用是使两个电路的电气断开联系，并且使其相互独立，从而也就使噪声从一个电路传入另一个电路的通路断开了。光电耦合器可以实现光电隔离。光耦又称光电隔离器或光电耦合器，它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器与受光器封装在管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接收后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“光—电—光”的转换。光电耦合器是把一个发光二极管和一个光敏三极管封装在一起的一个器件。外壳有金属的或塑料的两种，但是在其内部发光二极管和光敏三极管是用透明的绝缘体填充的，为了提高灵敏度，发光二极管与光敏三极管对准。

对于数字量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为高电平“1”；当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“0”。

输入信号使二极管能发光，它的光线又能使光敏三极管产生出电信号并且输出，这样完成信号传递的同时又能够使电气隔离。光电耦合的响应时间在生产情况下不会超过几个微秒。

光电耦合器的输入端与输出端在电气上是绝缘的，且输出端对输入端也无反

基于单片机控制的红外线遥控电风扇设计

毕业设计（论文）《基于单片机控制的红外线遥控电风扇设计》 专业（系）电气工程系 班级车辆电子101 学生姓名 指导老师 完成日期

目录 摘要 (1) 第1章任务与要求 (1) 1.1课题概述 (1) 1.1.1设计简介 (1) 1.1.2 任务要求 (2) 1.2 设计内容与要求 (2) 1.3参数要求 (2) 第2章引言 (3) 2.1研究背景 (3) 2.2论文研究目标和意义 (4) 2.3论文章节安排 (4) 第3章方案论证与设计 (6) 3.1 总体设计分析 (6) 3.2 方案的选择与设计 (6) 3.2.1信号调制及红外信号方案 (6) 3.2.2电机调速方案 (7) 3.3 方案确定 (8) 第4章系统电路设计 (9) 4.1 原理分析 (9) 4.1.1硬件设计 (12) 4.1.2软件设计 (9) 4.2原理图 (26) 4.3 PCB (28) 第5章电路调试 (29) 5.1调试的设备 (31) 5.2调试步骤 (31) 5.2.1 XXXXXX (31) 5.2.2 XXXXXX (31) 第6章使用说明 (32) 6.1 使用方法 (32) 6.1.1 XXXXXX (32) 6.1.2 XXXXXX (32) 6.2故障分析 (32) 6.2.1 XXXXXX (32) 6.2.2 XXXXXX (32) 第7章心得体会 (34) 参考文献 (35)

摘要 本系统以51系列单片机为核心，旨在开发一种新型遥控电风扇控制系统，该系统由遥控发射模块，风扇接收控制模块组成，使系统可以以遥控或手动的方式对系统进行控制。遥控发射模块主要以AT89C2051单片机核心，外加键盘，和红外信号整形与发射电路一起组成遥控器，键盘作入，单片机主要完成信号的编码及信号与载波的调制，调制信号经发射末端整形放大发射出。接收部分主要以AT89C51为主控中心，配以键盘，红外接收模块，电机驱动模块，液晶显示模块，及相应指示灯；红外接收模块，键盘，液晶显示模块，指示灯共同完成人机交互功能；单片机主控中心接收各种输入，驱动液晶，指示灯，控制电机驱动模块来调节电机转速。电机主要采用直接PWM无级调速。 关键词：遥控电风扇控制系统；PWM无级调速；红外发射，红外接收 Abstract The system is of 51 series single-chip microcomputer as the core, to develop a new type of remote control electric control system, the system fired by remote control module, the fan control module receiving the composition, the system can be remote or manually controlled. Remote Control Transmitter Module AT89C2051 mainly single-chip core, plus a keyboard, and infrared signals with the launch of plastic components with a remote control circuit, a keyboard for entry, the main achieve single-chip signal encoding and signal modulation and carrier modulation signal launch the end of the plastic surgery to enlarge the launch. AT89C51 a receiver module for the main control center, with a keyboard, infrared receiver modules, motor drive modules, liquid crystal display module, and the corresponding indicator light; infrared receiver module, keyboard, liquid crystal display module, a common indicator achieve human-computer interaction function; single chip main control center to receive a variety of input, drive liquid crystal,led, motor drive control module to adjust the motor speed. Direct PWM motor speed control. Key words: Remote fan control system; PWM speed control; infrared emission; infrared receiver

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课程设计报告家用电风扇控制系统完整版 电子课程设计 ——家用电风扇控制逻辑电路设计 学院：电子信息工程学院专业、班级：电子131501班 姓名：李思尚 学号：201315020109 指导教师：李小松 2015年12月 - 1 - 目录 电子课程设计 ____________________________________________________ - 1 - 一、设计任务与要求 ______________________________________________ - 4 - 1、基本要求_________________________________________________ - 4 - 2、提高要求_________________________________________________ - 4 - 二、总体框图（数字电路方案） ____________________________________ - 4 -

1、风速、风种模块___________________________________________ - 5 - 2、脉冲触发模块_____________________________________________ - 5 - 3、输出控制模块_____________________________________________ - 5 - 4、定时模块_________________________________________________ - 5 - 5、复位模块_________________________________________________ - 5 - 6、秒脉冲发生器_____________________________________________ - 5 - 三、器件选型 ____________________________________________________ - 6 - 1、触发器___________________________________________________ - 6 - 2、计数器___________________________________________________ - 7 - 1）、计时部分计数器_______________________________________ - 7 - 2）、预设时间部分计数器___________________________________ - 8 - 3、数据选择器_______________________________________________ - 9 - 4、555定时器_______________________________________________ -

智能电风扇开题报告

附件B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 随着电子制造业的不断发展，社会对生产率的要求越来越高，各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求。作为一种老式家电，电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品；但电风具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为成熟的家电行业的一员，在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额，但老式电风扇功能简单，不能满足智能化的要求。为提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 2、国内外研究现状 电风扇在中国仍然具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究是很积极的。智能电风扇已经开始投入市场，目前这方面的技术已经成熟。下一阶段的研究将是使其更加人性化，更好的满足不同群体的人的需求。美的等家电企业相继推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电风扇。 国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极，但是在智能化电器方面的研究却比我国更加成功。“智能化电器”包含三个层次：智能化的电器元件，如智能化断路器、智能化接触器和智能化磁力启动器等，智能化开关柜和智能化供配电系统。智能化开关柜包含多台断路器，而且供电系统的控制与用电设备的控制关系很密切。这两个层次上的智能化工作重点是：加强网络功能，最大限度地提高配电系统和用电设备的自动化水平。 新型的智能化电器元件的发展趋势：采用微处理器及可编程器件，大量功能“以软代硬”实现，并具有“现场”设计的能力。充分增加智能化电器元件的“柔

电风扇常见故障维修

电风扇常见故障维修集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

电风扇常见故障维修? 随着天气的逐步炎热，使用电风扇日益频繁，电风扇的故障在所难免，为了使您对电风扇有所了解，进而尝试着自己维修电风扇。下面，将我维修电风扇的一点做法写出来，供有兴趣的朋友参考。? 一、电风扇电机不转的维修? 从维修的实践中得知，如果电风扇电机启动电容两端有1.3KΩ电阻值，就可快速判定电风扇电机是好的。反之，则可断定电机损坏。? 电机不转的原因，主要有：绕组断路，缺油抱轴，电容异常等。从对电风扇的维修实践来看，后两种故障居多。对于不转的电风扇，我的维修步骤是：测插头、转电机、量电容、再处理 第一步，测量电风扇运行和调速绕组。先把电风扇定时器旋转一下，当听到有嗒嗒声时，说明定时器是正常的。（定时器触点损坏或积碳除外）。如果没有嗒嗒声，说明定时器损坏。如果定时器正常，把万用表调到R×100Ω档，用一手持两只万用表笔，夹住电风扇电源插头，（电源插头内部或电源线内断的情况极少）一手分别按动电风扇档位开关，测量电风扇电机的运行和调速绕组电阻值。大多数电风扇的正常电阻值在600—1000Ω之间。且快、中、慢每档电阻值相差100Ω左右。如果电阻值相符，说明电风扇运行调速绕组基本正常。但是，不能说电风扇电机就是好的。因为，电机还有启动绕组，以及绕组存在局部短路的可能。如果无电阻值，一，可能是电机绕组烧毁断路。二，对串有热熔断器的电机，可能是热熔断器开路，还应拆开电机看一看，如果只是开

路，短接热熔断器即可恢复正常，三，档位开关全部损坏，但可能性不大。 第二步，检查是否抱轴：拆开电风扇护罩，用手旋动电机轴，如果转不动，说明电机抱轴严重。拆开电机，先清除前后轴套和电机轴上的油污、锈迹，然后在前后轴套的油毡上加足缝纫机油，大部分电风扇都能排除故障。拆电机时，只要卸掉电机的四颗固定螺丝以及妨碍拆卸的摇头拉杆螺丝后，就可轻轻地拉开电机外壳。动作一定要轻，防止拉坏电机绕组漆包线。特别是鸿运扇电机，转子大多数只能从后边拉出，如果硬从前面拉出，就有可能造成电机报废。? 第三步，测量启动电容：如果电机轴旋转灵活，就要测量电风扇电机的启动电容。首先，用万用表R×100Ω档，测量电机启动电容两端（整个电风扇电机运行、启动和调速绕组的电阻值），即黑色和黄色引线的电阻值。如果电阻值在1.3KΩ左右，说明电机启动、运行和调速绕组正常。如果电阻值为无穷大，可以判定电风扇电机启动绕组断路损坏。如果用户不想更换电机，维修到此结束。如果要继续维修，在现在电风扇成品电机价格，比重绕、下线、清漆、烘干修复电机来的快和便宜情况下，一般不费时费力修复电机 其次，电风扇旋转速度下降或根本不转。也可能是启动电容不正常造成的。在各绕组电阻值正常的情况下，应进一步测量启动电容容量。通过测量，根据实际情况，进行处理。（如果没有电容表，也可用同型号的电容直接代换试之），。?

智能风扇控制系统

数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的智能电风扇控制系统 专业：物联网运行与管理 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 成绩： 2014年12月

目录 第1节引言 (3) 1.1 智能电风扇控制系统概述 (3) 1.2 本设计任务和主要内容 (3) 第2节系统主要硬件电路设计 (5) 2.1 总体硬件设计 (5) 2.2 数字温度传感器模块设计 (5) 2.2.1 温度传感器模块的组成 (5) 2.2.2 DS18B20的温度处理方法 (6) 2.3 电机调速与控制模块设计 (7) 2.3.1 电机调速原理 (7) 2.3.2 电机控制模块硬件设计 (8) 2.4 温度显示与控制模块设计 (9) 第3节系统软件设计 (10) 3.1 数字温度传感器模块程序设计 (10) 3.2 电机调速与控制模块程序流程 (15) 3.2.1 程序设计原理 (15) 3.2.2 主要程序 (16) 第4节结束语 (19) 参考文献 (20)

基于单片机的智能电风扇控制系统 数理与信息工程学院电子信息工程041班汪轲 指导教师：余水宝 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由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。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对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变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，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。

红外线遥控电风扇设计思路

红外线遥控电风扇设计思路 作者：邵贝贝文章来源：华信单片机点击数：1175 更新时间：2008-06-13 概述 遥控电风扇是90年代初期在广东珠江三角洲地区作做大量地研发和生产,并有专门地掩模芯片作为主控芯片使用, 现本人用单片机作了接收和发射地配套使用地系统方案.红外遥控电路现在已成为一种设计电路地时尚,现简单地介绍了红外线遥控发射、接收系统地原理,给出用89C2051作为遥控接收系统解码器地一种巧妙实现方法,以及完整地51汇编程序代码.包括发射、接收地原理图及其编程地主程序、发送程序、接收程序、定时中断程序地流程过程,从而完成此设计地要点,参考流程方框图地构思过程,可以编写应用软件.遥控电风扇控制系统分为两大部分：遥控器和电风扇控制板,下面分别加以描述. 一、遥控器 为了能远离距地控制电风扇,采用了红外遥控器.通常红外遥控器由发射和接收两部分组成,发射部分由单片机 80C2051等构成.接收部分由单片机89C51等构成. 1. 工作原理及组成部分 (1)CPU 采用AT89C2051单片机,AT89C2051地功能: 和MCS-8051产品兼容、2KB可重编程闪速存储器、耐久性:1000写/擦除周期、2.7V~6V地操作范围、全静态操作：0Hz~24MHz、两级加密程序存储器、128×8位内部RAM、15根可编程I/O引线、6个中断源、可编程串行UART通道、直接LED驱动输出、片内模拟比较器、低耗空载和掉电方式. （2）电源采用4节7号电池来提供电源,并用一个二极管（IN4148）进行降压. （3）调制部分：采用CD40106进行缓冲放大并整形.发送地数字信号与38K地载波进行相与,将其调制在一起,整形并缓冲放大,经过8050进行放大驱动红外发射管,使其发射红外光. (4)红外发射方原理见图（1）所示.

电工课程设计家用风扇控制器

目录 前言 (3) 摘要 (4) 1.课程设计任务要求 (4) 2.方案设计 (5) 2.1总体思路 2.2基本原理 2.3框图 3.单元电路设计 (6) 4.Multisim 仿真设计 (14) 5.安装调试步骤 (17) 6.故障分析与电路改进 (18) 7.总结与涉及调试体会 (23) 8.队员分工 (24) 参考文献 (24) 附录一 (25) 实验清单 (25)

前言 炎炎夏日，酷暑难耐，很多家庭选择使用电风扇来降温解暑。之 所以家用电风扇普及范围广，是因为它经济，便捷，实用的性质。本 次课程设计任务为设计并制作一个家用风扇控制器，并实现一定的功 能控制功能。相关功能要求包括风速、类型和通断的调节与控制，并 在风扇运行于任意状态下都对其实现功能的切换，充分体现其可控制性。 设计内容是用一个按钮来实现风速强、中、弱的转换并且实现循环；一个按钮来实现风种从正常风、睡眠风、自然风的转换并且实现 循环；并且用不同颜色LED灯的显示来表示风速与风种的状态各个状态。一个模块是风速的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片 实现三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭； 一个模块是风种的循环控制电路，利用74ls192、74ls138芯片实现 三种状态的循环计数，并且利用高低电平实现LED灯的亮与灭，其中 周期性脉冲是利用555发生器产生周期为1s的方波，并且利用 74ls161产生周期为8s和16s的脉冲。 本课题基本实现了控制循环电路的功能，将之有效的连接在一起，实 现了家用电风扇控制逻辑电路的总体功能。 关键字：LED 电风扇循环控制汇编语言 74LS161D 74LS138D 74LS192D 74LS04 74LS08 74LS32

电子设计大赛之智能电风扇的设计

题目名称：智能电风扇的设计 摘要：本设计以MSP430F149单片机为核心控制模块，采用HS0038光电传感器 和DS18B20温度传感器来测量电风扇的转速和检测时刻环境温度，通过主从单片机之间的串行通信来完成电风扇转速数据处理、模式控制和转速控制等，采用PWM 脉冲调制技术来控制风扇的转速，用键盘和HB12864液晶显示来实现人机交互，用红外发射和接受装置来完成遥感控制功能。该系统有电风扇的无级调速，并可以对电风扇的转速进行设置和转速的实时测试与显示、具有睡眠风、自然风等多种工作模式可以选择、能显示日期、时间、温度、风扇转速、运行模式等等信息和实现定时自动开、关机等功能，系统结构简单，步进小、精度高等优点。 关键词：单片机红外遥控智能控制风扇 Abstract:This design to MSP430F149 microcontroller as the core control module, the HS0038 photoelectric sensor and DS18B20 temperature sensor to measure the speed of the electric fan and testing time, through the master-slave SCM environment temperature of serial communication between to complete the electric fan speed data processing, pattern control and speed control and so on, USES the PWM pulse modulation technology to control the speed of the fans, use the keyboard and HB12864 liquid crystal display to realize human-machine interaction, with infrared emission and accept device to complete remote sensing control function. The system has the fan stepless speed regulation, and to the electric fan speed setting and speed of the real-time testing and display, with the wind, such as natural sleep DuoZhong work models to choose, can show the date, time, temperature, fan speed, the mode of operation and so on information and realize the automatic shutdown open, such as timing function, system structure is simple, step into small, high precision of advantages. Keyword: temperature sensor；infrared remote control；intelligent control；fan

智能电风扇控制器设计单片机课程设计

智能电风扇控制器设计单片机课程设计

智能电风扇控制器设计 单片机课程设计 设计题目：智能电风扇控制器设计

neuq 目录 序言 一、设计实验条件及任务 (2) 1.1、设计实验条件 1.2、设计任务 (2) 二、小直流电机调速控制系统的总体方案设计 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 2.2、芯片选择 (3) 2.3、DAC0832芯片的主要性能指标 (3) 2.4、数字温度传感器DS18B20 (3) 三、系统硬件电路设计 (4) 3.1、AT89C52单片机最小系统 (5) 3.2、DAC0832与AT89C52单片机接口电路设计 (6) 3.3、显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 (7) 3.4、显示电路与AT89C52单片机电路设计 (8) 四、系统软件流程设计 (7) 五、调试与测试结果分析 (8) 5.1、实验系统连线图 (8) 5.2、程序调试................................................,. (8) 5.3、实验结果分析 (8) 六、程序设计总结 (10) 七、参考文献............................................ (11) 附录 (12) 1、源程序代码 (12) 2、程序原理图 (23)

序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题，使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809 电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。 巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ①系统手动模式及自动模式工作状态切换。

机械原理课程设计台式电风扇摇头装置之令狐文艳创作

令狐文艳创作 机械原理课程设计说明书 令狐文艳 台式电风扇摇头装置 设计者： 学号： 院系： 班级： 小组成员： 辅导教师： 时间： 目录 一．设计题目…………………………………… 二．计划任务…………………………………… 三．设计提示…………………………………… 四．功能分解…………………………………… 五．机构的选用………………………………… 六．机构组合设计与说明………………………… 七．方案评价及相关计算………………………… 八．小组中三个方案的评价与择优……………… 九．设计体会…………………………………… 一．设计题目 设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇做摇头动作（在一

定的仰角下随摇杆摆动）。 风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见表2.11. 表2.11 台式电风扇摆头机构设计数据 我选择方案D：摆角为ψ=95°，急回系数K=1.025。 二．计划任务 （1）按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案。 （2）画出机构运动方案简图。 （3）分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。 （4）确定电风扇摇摆转动的屏幕、平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角及急回系数K条件下使最小传动角最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在条件。 （5）编写设计计算说明书。 （6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动

态演示或模型试验验证。 三．设计提示 （1）常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将电风扇的摇头动作分解为风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。风扇要摇摆转动克采用平面连杆机构实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件（即风扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可取80~90 mm。风扇的上下俯仰运动可采取连杆机构、凸轮机构等实现。 （2）还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。 四．功能分解 为完成风扇左右俯仰的吹风需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，应设计设计相应的左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构。 扇头的仰俯角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件旋钮）。 五、机构的选用 1、驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇的左右摆动的吹 风过程，采用弧形的轨道装置，轨道中间用一个半圆的滚轮，它结构简单，制造容易，工作可靠，实现风扇平

智能电风扇控制系统

第六届全国大学生电子设计竞赛征题（湖北赛区） 一、题目 智能电风扇控制系统 二、任务 设计并制作一个智能电风扇控制系统，其示意图如下： 三、要求 1、基本要求 （1）能够分档、连续（或步进）调节电风扇转速，调节范围：0~600转/分钟。 （2）具有普通风、自然风、睡眠风输出功能。 （3）具备定时关机功能。 （4）能通过按键设定输出风的种类、关机时间及调速。 （5）可以切换显示电风扇转速，误差小于1%；输出风的种类;开机工作时间；剩余工作时间;累计工作时间。能够存储当前设定状态。 （6）由于输入电压波动引起转速超过要求的最大值时，应具备限速功能。 （7）具备遥控操作功能，遥控范围不小于5米。 2、发挥部分 （1）电扇输出普通风时，若输入电压有效值在±20%范围内波动时，应保持输出转速恒定，静态误差小于1%。 （2）可以通过键盘任意设定普通风输出时的转速。 （3）当转速设定值和输入电压突变时，采取适当的控制方法以减少超调量及调节时间。

（4）提高输入功率因数，要求不小于0.9。 （5）其他特色与创新（如进一步提高输入功率因素，减低输入电流谐波，提高睡眠风、自然风的舒适度，增加语音提示功能等）。 四、评分意见 五、说明 电风扇用一50W普通风扇 自然风：风扇能吹出忽大忽小的自然风,仿佛大自然的阵阵轻风。 睡眠风：阶梯性减小风速的睡眠风,能顺应人体生理变化,使你即使睡觉也不会因吹风扇着凉而感冒。 六、命题意图及知识范围 本题侧重与控制系统的设计，其内容涵盖了控制、模拟电路、数字电路、单片机和电力电子技术等方面的知识。 本题基本部分虽然要求学生要有一定的知识面，但难度不大，相信大部分参赛学生可以完成。而发挥部分要求学生具有较好的控制理论知识及应用能力。特别是输入功率因素不得小于90%这一要求，用传统的移相斩波调压法是很难达到的，需要用到现代电力电子技术，有一定难度。

基于stm32的红外遥控风扇设计

基于Android的红外智能风扇 摘要：为了解决家用电器在遥控方面的缺陷，结合智能家居的相关概念和技术，本文提出了一种基于Android手机的红外智能风扇设计方案。利用Android平台的应用软件，将智能风扇分为两种模式，一种模式是手动调节模式，通过红外模块把控制信号发送到STM32控制模块，而后由主控芯片STM32控制风扇的启停以及速度调节；另一种模式是智能模式，利用人体红外感应器和温湿度传感器，当检测到是否有人存在，且当前的温湿度（可通过设置数值大小）是否超出设定值，风扇将自动开关，调节风速大小，从而实现智能手机遥控电器的功能。 关键词：智能家居；Android；红外线；STM32；风扇

第一章概述 目前，市面上的家用电器如电视、空调、DVD等都有自己专用的红外遥控器；另外，还有一种叫万能遥控器，可以实现控制不同品牌的家用电器。但是遥控器过多，也给用户带了不便，可以通过手机集成红外遥控功能，实现简化。该方法通过手机发射红外信号，主控芯片接受到该红外信号后，对与之连接各种电器设备进行相应控制。 Android系统是Google公司推出的开源手机平台，采用Linux内核，是一 个标准化的、开放式的手机平台[1]。它具有强大的无线网接入能力，丰富、便捷的开发工具，和开放的平台等特点。STM32F1系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。该控制芯片具有低功耗、高稳定、大容量等特点，适合多场合的控制应用。 基于当前安卓智能手机的普及，为了满足智能家居的需求，本文设计了一款基于Android 手机控制的智能风扇。把安卓智能手机作为控制平台，采用红外通信接口，把安卓智能手机与家用电器结合在一起，从而实现手机的无线智能遥控的功能。另外，本文还对风扇工作的模式进行了拓展，使其能够红外遥控调节模式与智能调节模式之间切换。 第二章硬件设计 2.1 方案选择 红外协议需要载波调制信息，设计方案有： 方案一：采用555定时器调制38KHz载波信号供单片机加载信息；555 定时器成本低，性能可靠，但占空比调制困难，频率确定无法改变。 方案二：采用单片机内部的PWM机制调制38KHz载波信号加载信息；这个方案节约空间、抗噪性能强，可随时改变频率与占空比，但程序不易编写 众多遥控器一体对数据库存储需求大，方案设计有： 方案一：采用AT24Cxx扩展外部存储器； 方案二：采用自带高存储容量的存储器； 综合以上考虑，本设计采用STM32系列单片机，这款单片机有脉宽调节模式，能满足本方案的38KHz需求，且此单片机Flash程序存储区有512K，不需要扩展存储空间也能满足加载万能遥控器的数据库。功能满足的情况下，也为了不让硬件过剩的原则，我们采用了载波方案二和数据库存储方案二。

课程设计——基于单片机的智能电风扇控制系统

智能风扇设计报告 学院：信息工程学院 专业：自动化

基于单片机的智能电风扇控制系统 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由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。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对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变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，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

智能电风扇设计

智能电风扇设计 【摘要】 本设计以A T89S52单片机为控制中心，主要通过提取热释电红外传感器感应到的人体红外线信息和温度传感器DS18B20得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控制电风扇的开关及转速的变化。 目录 引言 (3) 1、总体方案设计及功能描述 (4) 2、功能模块硬件简介与实现 (4) 2.1、键盘输入电路 (4) 2.2、热释电红外传感器模块 (4) 2.2.1、热释电红外线传感器原理简介 (4) 2.2.2、热释电红外线传感器应用 (5) 2.3、温度传感器 (5) 2.3.1、温度传感器DS18B20简介 (5) 2.3.2、DS18B20读写及初始化时序 (5) 2.3.3、DS18B20的一般操作过程 (6) 2.3.4、DS18B20的温度存储方式即温度计算 (6) 2.4、数码管显示电路 (6) 2.4.1、74ls164简介 (6) 2.4.2、共阴极八段数码管简介 (6) 2.4.3、显示电路设计 (7) 2.5、发光二极管电路 (7) 2.6、蜂鸣器电路 (7) 2.7、继电器控制电路 (8) 2.7.1、继电器简介 (8) 2.7.2、继电器驱动电路设计及工作原理简介 (8) 2.8、整体电路硬件设计 (9) 3、AT89S52软件设计与实现 (10) 3.1、整体设计思路介绍 (10) 3.2、主要部分流程图 (10) 3.2.1、主程序流程图 (10) 3.2.2、外部中断流程图 (10) 3.2.3、定时器0中断流程图 (11) 3.2.4、定时器1中断流程图 (11) 4、总结 (11) 致谢词 (12) 参考文献 (12) 附页： (13) 引言

遥控电风扇电路图

多功能无线电遥控电风扇电路图 本例介绍的电风扇无线遥控调速器是采用4位遥控模块和一块风扇调速集成电路，它 可将普通电风扇改造成无线电遥控多功能调速风扇。 工作原理 电风扇无线遥控调速器的风扇接收部分电路原理图如图1所示。发射部分是一个4位TWH9236匙扣式发射器，其A键用作风速（SPEED）调节、B键为风类（MODE）调节，C键为定时（TIME）设定，D键为关（OFF）。 图1中IC1是与TWH9236遥控发射器相对应的TWH9238接收模块，其A, B、C, D 4个引脚与发射器上A、B、C、D4个按键是一一对应的。 IC3是一块LC901电风扇调速专用集成电路，其1、巧、14和5脚分别为风速（SPEED）、风类（MODE)、定时(TIME）、关（OFF)控制设定端，低电平触发有效。当1脚反复受到低电平触发，风速依次为强风（S）～中风（M）～弱风（L)一强风(S)～……，11脚为强 风输出端S, 12脚为中风输出端M, 13脚为弱风输出端L，有效输出为高电平，分别触发 驱动双向晶闸管VTH1一VTH3,使其导通，通过电抗器L使电风扇M获得不同的电压以实现调速的目的。VL6V比分别为强风、中风、弱风指示灯。当5脚受到低电平触发时，11 一13脚均无输出，电风扇停转，芯片处于静止状态，即关机。在关机状态时，1脚兼作起

动端，可使电风扇起动运转。15脚受到低电平触发，可使风类在正常风与自然风之间进行切换，VI5为风类指示灯，熄灭时为正常风，闪烁麦光时为自然风。14脚反复受到低电平触发时，可使电路处于不定时-0 ．5h- 1 h-2h-4h一不定时一……，7一10脚所接的VU 一VL4分别为4h、2h、lh、0 ．5h定时显示指示灯。 由于TWH9238 (ICl )数据输出端有效输出为高电平，故通过反相器反相将其转换为低电平，以分别触发IC3的1、15、14和5，所以通过遥控发射机A一D4个按键就能方便地控制电风扇的风速、风类、定时及关机。 元器件选择 ICl与发射器选用广东中山达华电子厂生产的TWH9236/9238系列无线电发射与接收模块；IC2的4个反相器可选用一块CD4069六反相器数字集成电路中任意4个完好的反相器，另2个不用的反相器应将其输人端进行接地处理而不要悬空，可消除不必要的干扰。IC3选用LC901电风扇调速专用集成电路。VTH1 - VTH3可用MAC97A6（IA/600V）小型塑料封装双向晶闸管。VS选0.5W、6V稳压二极管，如1N5233、2CW21 C等型号。 L可用电风扇机械调速器中的电抗器，一般机械调速器有5挡转速，现只有3挡，所以要空出线圈2个抽头不用。 C3要求采用CBB/3-400V型聚丙烯电容器。

智能电风扇控制器设计

智能电风扇控制器设计 序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题，使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务

1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus 仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ① 系统手动模式及自动模式工作状态切换。 智能电风扇控制器设计 ② 风速设为从高到低9个档位，可由用户通过键盘手动设定。③ 定时控制键实现定时时间设置，可以实现10小时的长定时。 ④ 环境温度检测，并通过数码管显示，自动模式下实现自动转速控制。⑤ 当温度每降低1℃则电风扇风速自动下降一个档位，环境低于21度时，电风扇停止工作。 ⑥ 当温度每升高1℃则电风扇风速自动上升一个档位。环境温度到30度以上时，系统以最大风速工作。 ⑦ 实现数码管友好显示。 二、小直流电机调速控制系统的总体设计方案 2.1、系统硬件总体结构 图2.1系统硬件总体框图 2.2、芯片选择

智能红外遥控电风扇控制系统

目录 1.1 选题依据与研究意义 (1) 1.2 设计的任务与要求 (1) 2、整体方案设计 (3) 2.1系统方案设计 (3) 2.2方案论证 (4) 2.2.1 温度传感器的选择 (4) 2.2.2 控制器的选择 (5) 2.2.3 显示模块的选择 (6) 2.2.4 直流电机驱动方式 (7) 3、系统硬件组成 (8) 3.1 单片机主控单元设计 (8) 3.2 独立按键电路 (9) 3.3 数码管显示电路 (10) 3.4 温度采集电路 (11) 3.5 风扇电机驱动与调速电路 (11) 3.6舵机驱动电路 (12) 3.7 LED显示电路 (13) 3.8风扇遥控发射与接收电路 (14) 3.9单片机引脚资源分配 (15) 4、软件设计 (16) 4.1 程序设计 (16)

4.2 温度测量子程序 (17) 4.3 数码管显示子程序 (18) 4.4按键扫描子程序 (19) 4.5转速计算函数 (20) 4.6 延时函数 (21) 4.7定时函数 (21) 4.8红外遥控函数 (22) 5、系统仿真与调试 (23) 5.1 独立按键调试 (23) 5.2 数码管显示调试 (23) 5.3 温度采集调试 (24) 总结 (26) 参考文献 (27) 附录1 (29) 附录2 (30)

摘要：传统的手工操作、模拟调控为主的风扇，功能简单，智能化程度不高，调速方式一般采用电机抽头的小型电机来实现，不能实现无级调速，而且功耗高，效率低。针对上述缺点，本设计采用单片机STC89C51作为控制器，利用数字温度传感器DS18B20作为温度采集器，可以根据采集的温度，另外通过单片机的脉宽调制控制三极管的导通关断来驱动风扇电机和控制风扇电机的转速。风扇可利用红外遥控器或手动按键实现切换风扇的挡位、工作模式以及定时时间，可根据系统设定温度与实际检测到的温度进行比较来实现风扇的自动启停，并可以根据温度的变化来自动改变风扇转速，同时可通过数码管来显示实际检测的温度。关键词：单片机、DS18B20、风扇控制器、红外遥控