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《基于at89c51的智能電風扇調(diào)速器的設(shè)計gai》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、宿州學院畢業(yè)論文基于AT89C51電風扇智能調(diào)速器的設(shè)計基于AT89C51電風扇智能調(diào)速器的設(shè)計摘要本文介紹了一種基于AT89C51單片機的電風扇智能調(diào)速器的設(shè)計,該設(shè)計以AT89C51控制器為核心,巧妙利用溫度傳感器電路,及時而準確的采集環(huán)境溫度,利用雙向晶閘管對電機進行無級調(diào)速,把智能控制技術(shù)用于家用電器的控制中,用人體周圍的環(huán)境溫度對風扇進行溫控。關(guān)鍵詞:單片機;紅外遙控;溫度傳感器;智能控制。1系統(tǒng)概述1.1AT89C51單片機簡介AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單
2、片機,片內(nèi)4bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元,功能強大。AT89C51單片機可靈活應用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51單片機提供以下標準功能:4K字節(jié)Flash閃速存儲器,128字節(jié)內(nèi)部RAM,32個I/O口線,兩個16位定時、計數(shù)器,一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時
3、,AT89C51單片機可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式??臻e方式停止CPU的工作,但允許RAM,定時、計數(shù)器,串行通行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容,但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。1.2本設(shè)計任務和主要內(nèi)容本文以AT89C51單片機為核心,通過數(shù)字溫度傳感器對外界環(huán)境溫度進行數(shù)據(jù)采集,從而建立一個控制系統(tǒng),使電風扇隨溫度的變化而自動調(diào)節(jié)檔位,實現(xiàn)“溫度高、風力大、溫度低、風力弱”的性能。另外,通過紅外發(fā)射和接收裝置及按鍵實現(xiàn)各種功能的
4、啟動與關(guān)閉,并且可對各種功能實現(xiàn)遙控,用戶可以在一定范圍內(nèi)設(shè)置電風扇的最低工作溫度,當溫度低于所設(shè)置溫度時,電風扇將自動關(guān)閉,當高于此溫度時電風扇又將重新啟動。本設(shè)計主要內(nèi)容如下:14宿州學院畢業(yè)論文基于AT89C51電風扇智能調(diào)速器的設(shè)計(1)風速設(shè)為從低到高共5個檔位,可由用戶通過鍵盤和遙控手動設(shè)定。(2)每當溫度降低2℃,則電風扇風速自動下降一個檔位。(3)每當溫度升高2℃,則電風扇風速自動上升一個檔位。(4)用戶可以設(shè)定電風扇最低工作溫度,當?shù)陀谠摐囟葧r,電風扇自動停轉(zhuǎn)。2系統(tǒng)原理2.1系統(tǒng)總體設(shè)計
5、數(shù)字溫度傳感器鍵盤功能輸入遙控功能輸入AT89C51電機調(diào)速輸出顯示控制輸出圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖2.2控制裝置原理傳統(tǒng)電風扇供電采用的是220V交流電,電機轉(zhuǎn)速分為幾個檔位,通過人工手動調(diào)整電機轉(zhuǎn)速達到改變風速的目的,亦即,每改變一次風力,必然有人參與操作,這樣就會帶來諸多不便。本文介紹了一種基于AT89C51單片機的智能電風扇調(diào)速器的設(shè)計,該設(shè)計巧妙利用紅外線遙控技術(shù)、單片機控制技術(shù)、無級調(diào)速技術(shù)和溫度傳感技術(shù),把智能控制技術(shù)應用于家用電器的控制中,14宿州學院畢業(yè)論文基于AT89C51電風扇智能調(diào)速器的
6、設(shè)計將電風扇的電機轉(zhuǎn)速作為被控制量,由單片機分析采集到的數(shù)字溫度信號,再通過可控硅對風扇電機進行調(diào)速。從而達到無須人為控制便可自動調(diào)整風速的效果。3系統(tǒng)主要硬件電路3.1溫度檢測和顯示電路可以選用LM324A運算放大器作為溫度傳感器,將其設(shè)計成比例控制調(diào)節(jié)器,輸出電壓與熱敏電阻的阻值成正比,但這種方案需要多次檢測后方可使采樣精確,過于煩瑣。所以我采用更為優(yōu)秀的DS18B20數(shù)字溫度傳感器,它可以直接將模擬溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,降低了電路的復雜程度,提高了電路的運行質(zhì)量。3.1.1DS18B20的溫度處理方
7、法DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比,它能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式??梢苑謩e在93.75ms和750ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量,并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線(單線接口)讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線,總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電,而無需額外電源,因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單可靠性更高。他在測溫精度
8、、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進,給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。DS18B20簡介:(1)獨特的單線接口方式:DS18B20與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。(2)在使用中不需要任何外圍元件。(3)可用數(shù)據(jù)線供電,電壓范圍:+3.0~+5.5V。(4)測溫范圍:-55~+125℃。固有測溫分辨率為0.5℃。(5)通過編程可實現(xiàn)9~