畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）智能功放散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì)

1、 摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展，尤其是電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化社會(huì)逐步形成，本設(shè)計(jì)通過(guò)溫度傳感器ds18b20作為傳遞方式，將lm1875集成芯片的溫度采集去后，送給單片機(jī)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理；采用脈沖寬度調(diào)制pwm控制，改變導(dǎo)通角；自動(dòng)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)通過(guò)風(fēng)扇帶走集成塊的溫度，電機(jī)隨溫度的升高轉(zhuǎn)速加快，也使風(fēng)俗加大，風(fēng)速的增大反過(guò)來(lái)控制溫度的增高，達(dá)到自動(dòng)控制的效果，實(shí)現(xiàn)了智能化，并通過(guò)led顯示出來(lái)，此方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高、易于控制等優(yōu)點(diǎn),隨著空調(diào)機(jī)在日常生活不斷中的普遍應(yīng)用，很容易想到電風(fēng)扇以后會(huì)成為空調(diào)的社會(huì)淘汰品，其實(shí)經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的考驗(yàn)證實(shí)，真實(shí)的并不是這樣,雖然在空調(diào)產(chǎn)品的沖擊也，

2、空調(diào)產(chǎn)品仍然占有很強(qiáng)大的生命力，電風(fēng)扇在市場(chǎng)的考驗(yàn)中并沒(méi)有淘汰市場(chǎng)，反而銷(xiāo)售在不停地復(fù)蘇中具有強(qiáng)大的發(fā)展空間。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，電風(fēng)扇的不停復(fù)蘇主要在以下原因,一是電風(fēng)扇雖然沒(méi)有空調(diào)機(jī)的強(qiáng)大的制冷功能，但電風(fēng)扇是直接取風(fēng)，風(fēng)力更加溫和，比較適合老年人、兒童以及體質(zhì)虛弱的人使用。二是電風(fēng)扇經(jīng)過(guò)多年的市場(chǎng)使用，較符合人們的使用習(xí)慣，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安裝簡(jiǎn)易。三是電風(fēng)扇比起空調(diào)產(chǎn)品而言，其價(jià)格低廉，相對(duì)省電，更易的進(jìn)入老百姓的家庭。 關(guān)鍵詞 溫度傳感器； 脈沖寬度調(diào)制 ；導(dǎo)通角 ；1875集成芯片 ；led顯示 ； abstractwith the development of society,

3、especially the electronic the rapid development of science and technology, the intelligent community is formed stage by stage, through the design of the temperature sensor ds18b20 as transfer mode, the lm1875 integrated chip temperature is sent to mcu, the mcu processing; using pulse width modulatio

4、n pwm control, adjustment of the conduction, control motor speed, at the same time through the fan take integrated piece temperature, motor with temperature rising speed up, also make the customs and increase the wind speed increases, which in turn control of the increase in temperature, to achieve

5、automatic control effect, and display on the led.,this method has the advantages of simple structure, high accuracy, easy to control universal application in daily life constantly with the air conditioner, it is easy to think of the fans, air conditioning will be eliminated products, in fact, fans i

6、n the market is not out of the market ，after the market test confirmed that the real is not the case, although the impact of air conditioning products in the air-conditioning products still occupies a very strong vitality, but sales kept recovering the strong development of space. according to marke

7、t research, the fans of non-stop recovery for the following reasons, first, fans, powerful air conditioner cooling function, but the fans direct access to the wind, the wind is more moderate, more suitable for the elderly, children and weak constitution people. second, the market of fans after years

8、 of use, more in line with peoples habits, and simple structure, convenient operation, easy to install. third, the fans than the air-conditioning products, its low price, relative power, the easier the access to the families of the people.key words: temperature; sensor ds18b20 ; lm1875 integrated ch

9、ip ; modulation pwm control ; led display. ; adjustment of the conduction angle;目錄摘 要iabstractii1 緒論12 單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.1 單片機(jī)的主要功能及運(yùn)用32.2 本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用的功能42.3 單片機(jī)的啟動(dòng)晶振復(fù)位電路42.4 液晶顯示53 功率放大系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)63.1 功放設(shè)置63.2 功放原理圖63.3 音頻信號(hào)輸入輸出64 風(fēng)扇系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)84.1 溫度測(cè)試原理84.2 pwm控制電路84.3 傳感器產(chǎn)品及特點(diǎn)94.4 電機(jī)工作原理及介紹94.5 單片機(jī)最小系統(tǒng)104.6 系統(tǒng)總體硬件原

10、理圖125 系統(tǒng)測(cè)試135.1 實(shí)物圖135.2 測(cè)試流程圖145.3 子程序溫度控制流程圖155.4 測(cè)試結(jié)果155.5 測(cè)試程序166總結(jié)25參考文獻(xiàn)26致謝271 緒論 隨著社會(huì)的發(fā)展，尤其是電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化社會(huì)逐步形成，本設(shè)計(jì)通過(guò)溫度傳感器，作為一種老式家電，電風(fēng)扇具有價(jià)格便宜、擺放方便、體積輕巧等特點(diǎn)。由于大部分家庭消費(fèi)水平的限制，電風(fēng)扇作為一個(gè)成熟的家電行業(yè)的一員，尤其在中小城市，以及鄉(xiāng)村將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍然會(huì)占有市場(chǎng)的大部分份額。 面臨龐大的市場(chǎng)需要的同時(shí)，也要提高電風(fēng)扇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。使之在技術(shù)含量上有所提高，應(yīng)使風(fēng)扇不僅功能多樣，操作簡(jiǎn)便，而且更加安全可靠。 為此，

11、在現(xiàn)有市場(chǎng)上要求多功能電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，新的要求不斷提出出了一種新型的智能的電風(fēng)扇，該風(fēng)扇功能更多，添加了很多我們?nèi)诵曰脑O(shè)計(jì)，如安全設(shè)施保護(hù)，傾倒保護(hù)，智能照明等許多功能，使電風(fēng)扇更加完全人性化，相信其豐富的功能，人性化的設(shè)計(jì)將會(huì)有效大大提高電風(fēng)扇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 眾所周知，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，眼下雖然電風(fēng)扇具有廣闊的市場(chǎng)空間，由于不斷新生產(chǎn)品的出現(xiàn)，我們要使產(chǎn)品更具市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，單單是靠傳統(tǒng)型的電風(fēng)扇是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，因此要對(duì)世界傳統(tǒng)的電風(fēng)扇根據(jù)市場(chǎng)的需求進(jìn)行不斷的更新，不斷的改進(jìn)，從而使自己的產(chǎn)品立于不敗之地。傳統(tǒng)的電風(fēng)扇主要的缺點(diǎn)是，首先，風(fēng)扇的風(fēng)力大小不能隨著溫度的變化自動(dòng)的調(diào)節(jié)風(fēng)速，在世界的

12、各個(gè)國(guó)家和地區(qū)，溫度茶葉較大，對(duì)于那些晝夜溫差很大的地區(qū)，這個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速就凸顯出他的的重要了，特別是人們?cè)谒X(jué)時(shí)常常沒(méi)有覺(jué)察到夜間是微弱溫度變化，那樣既浪費(fèi)電費(fèi)資源又容易引起感冒。其次，傳統(tǒng)的風(fēng)扇是用機(jī)械式人為定時(shí)方式，機(jī)械式的定時(shí)方式總會(huì)伴隨著很大的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的聲音，尤其是在夜間影響人們睡眠質(zhì)量，另外，機(jī)械式的定時(shí)有一定的局限性，定時(shí)范圍有限，而且機(jī)械式的容易壞。再次，傳統(tǒng)的電風(fēng)扇不能遠(yuǎn)程遙控控制電風(fēng)扇的功能，對(duì)平時(shí)改變調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)速和其它對(duì)風(fēng)扇的調(diào)節(jié)，很不科學(xué)，我們不想走近風(fēng)扇就能達(dá)到與取得小效果，可以解決帶來(lái)很多的不便。鑒于以上方面的考慮，我們迫切需要設(shè)計(jì)一種智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)用以來(lái)解這些

13、問(wèn)題。作為一種老式家電，普通電風(fēng)扇具有價(jià)格便宜、擺放方便、體積輕小，質(zhì)量輕等特點(diǎn)。由于大部分家庭消費(fèi)水平不高的限制，電風(fēng)扇作為一個(gè)成熟可靠的家電行業(yè)的一員，尤其在中小城市，再加上鄉(xiāng)村的需求，將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍然會(huì)占有市場(chǎng)的大部分份額，尤其是我國(guó)，農(nóng)村人口相對(duì)較多，是一個(gè)十多億的大國(guó)，對(duì)空調(diào)的安裝，是一個(gè)非常長(zhǎng)遙遠(yuǎn)的過(guò)程，世界很多國(guó)家也是如此，發(fā)達(dá)國(guó)家所占人數(shù)的比例還是相對(duì)比較少的，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，對(duì)智能低昂風(fēng)扇的設(shè)計(jì)和改造是非常有必要的，至少在最近一段時(shí)間內(nèi)是相當(dāng)重要的，經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展基本上都是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，我們有足夠的時(shí)間和社會(huì)條件做后盾，保證我們對(duì)電風(fēng)扇的研究有其實(shí)可靠的價(jià)值。 面臨這龐大

14、的市場(chǎng)需要，不斷提高電風(fēng)扇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。使其在技術(shù)含量上有所突破，應(yīng)使風(fēng)扇不僅功能多樣，操作簡(jiǎn)潔方便，而且更加安全可靠。因此，在現(xiàn)有市場(chǎng)上多功能電風(fēng)扇發(fā)展的基礎(chǔ)上，我們提出了一種新型可靠經(jīng)濟(jì)的智能電風(fēng)扇，該風(fēng)扇功能要求更多更高，要添加了很多人性化的設(shè)計(jì)，對(duì)安全保護(hù)，傾倒保護(hù)，以及智能照明等功能，從而使電風(fēng)扇更加人性化，這才是我們?nèi)藘?nèi)改造社會(huì)的真諦，相信其豐富的功能和人性化的設(shè)計(jì)將會(huì)大大提高電風(fēng)扇為人類(lèi)做出的貢獻(xiàn)，隨著全球人口的增多，對(duì)社會(huì)的環(huán)境造成極大的破壞，這一方面是主觀的問(wèn)題，我盟需要提倡保護(hù)環(huán)境，甚至采取法律的手段來(lái)控制，但同時(shí)也是客觀當(dāng)面的問(wèn)題，我們雖然提倡和靜止，但是還是改變不了全球

15、變暖氣溫升高，生態(tài)被嚴(yán)重破壞的局面。對(duì)此，電風(fēng)扇將會(huì)占據(jù)市場(chǎng)也是客觀的，市場(chǎng)使用人口愈多，對(duì)其產(chǎn)品的要求就越高，在經(jīng)濟(jì)科學(xué)的條件下，大量的改善其功能和作用，為人類(lèi)創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，功能強(qiáng)大是很有必要的。 智能電風(fēng)扇是一種可以通過(guò)弱電來(lái)控制強(qiáng)電的過(guò)程，我們僅僅只需要一個(gè)很小的單片機(jī)系統(tǒng)，就可以在滿(mǎn)足人們所需功能的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，現(xiàn)在電子技術(shù)高速發(fā)展，為其研究帶來(lái)了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，任何一位相關(guān)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，都能夠參與到研究的潮流之中，各種電子產(chǎn)品器件價(jià)格低廉，我們只要很少的的經(jīng)費(fèi)就可以對(duì)其開(kāi)發(fā)和研究，當(dāng)然，本產(chǎn)品是一項(xiàng)軟件和硬件鄉(xiāng)合并的產(chǎn)品，在開(kāi)發(fā)法過(guò)程中需要加大知識(shí)和能力的學(xué)習(xí)，對(duì)于本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，

16、我們必須注重將理論聯(lián)系實(shí)際這個(gè)過(guò)程做好，理論基礎(chǔ)往往在實(shí)踐中有很大的差別，加強(qiáng)我們的動(dòng)手操作能力是非常關(guān)鍵的，為我們將來(lái)為自己在社會(huì)上立足打下基礎(chǔ)，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)知識(shí)更深層次的理解。電風(fēng)扇在社會(huì)世界的各個(gè)地方走必不可少，不管是用于日常生活或是工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)其智能化的要求也是很有必要的，這是一個(gè)科學(xué)發(fā)展的社會(huì)，這種高速的發(fā)展必定將會(huì)淘汰舊產(chǎn)品，但是這樣一種市場(chǎng)產(chǎn)品的粗求是不會(huì)降低的，只會(huì)愈來(lái)愈高，就如同電腦一般，它需要的是多功能但是有要求低價(jià)，經(jīng)濟(jì)，因?yàn)檫@類(lèi)產(chǎn)品可以通過(guò)更簡(jiǎn)單的方式去創(chuàng)造出更經(jīng)濟(jì)的東西，更多的是要求我們的研究和學(xué)習(xí)，不是豪華高檔的設(shè)備，總之，以最簡(jiǎn)單最科學(xué)的方式創(chuàng)造出最多、最強(qiáng)功能，

17、最智能的風(fēng)扇是當(dāng)今社會(huì)形式所需。2 單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)的主要功能及運(yùn)用 單片機(jī)也較為處理器，每個(gè)微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強(qiáng)大的硬件外，還需要它們運(yùn)行的軟件，單片機(jī)只會(huì)完全按照人們預(yù)先編寫(xiě)的程序而執(zhí)行之。那么設(shè)計(jì)人員編寫(xiě)的程序就存放在微處理器的程序存儲(chǔ)器中，俗稱(chēng)只讀程序存儲(chǔ)器（rom）。程序相當(dāng)于給微處理器處理問(wèn)題的一系列命令。其實(shí)程中。本設(shè)計(jì)用到的stc89c52單片機(jī)電路接口引腳如下圖： 圖1 單片機(jī)端口圖圖1單片機(jī)管腳說(shuō)明：該單片機(jī)總共有40個(gè)端口，其中有32個(gè)端口用來(lái)作為數(shù)據(jù)的輸入輸出端口，被分別分為p0、p1、p2、p3空四個(gè)端口，一個(gè)電源接地接口20端口

18、，一個(gè)vcc電源40端口。端口9為復(fù)位端口，端口31為中斷允許端口，也直接輸出電源，管腳接地被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。29端口psen外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen信號(hào)將不出現(xiàn)。單片機(jī)ea引腳（31號(hào)腳）為外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許控制端。（1）當(dāng)ea引腳接高電平時(shí)，在pc值不超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的地址范圍時(shí)，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的程序；當(dāng)pc值超出時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向讀取片外程序存儲(chǔ)器空間中的程序。（2）當(dāng)ea引腳為低電平時(shí)，只讀取外部程序存儲(chǔ)器中的程序，而片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器不

19、起作用。所以在此我們不需要外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器就把ea引腳接高電平，讓單片機(jī)讀取片內(nèi)程序存儲(chǔ)器中的內(nèi)容2.2 本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用的功能 運(yùn)用串行輸入口，串行輸出口，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，int0（外部中斷0），工作方式一；led液晶顯示，p3stc89c52好吧可以多次擦寫(xiě)程度而且一個(gè)機(jī)械周期只要六個(gè)晶振周期.可以串口下載程序；可以方便地進(jìn)行程序的調(diào)試，觀察結(jié)果明顯， 2.5 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)接口的功能及作用， p0的8個(gè)端口接在液晶顯示的8個(gè)數(shù)據(jù)端口，并用10k的上拉電阻，確保單片機(jī)的正常工作，p2的高三個(gè)端口用來(lái)控制場(chǎng)效應(yīng)管的工作過(guò)程，導(dǎo)通角。引腳9接了個(gè)復(fù)位電路，18和19接口接晶振和和兩個(gè)22pf的

20、電容，20端口接地，p33，p34，p34分別接液晶的三個(gè)控制端樓，對(duì)液晶進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。2.3 單片機(jī)的啟動(dòng)晶振復(fù)位電路 通過(guò)兩個(gè)22pf的電容震蕩，為警惕產(chǎn)生震蕩控制單片機(jī)的正常工作做好準(zhǔn)備，復(fù)位電路是單片機(jī)能夠重新開(kāi)始啟動(dòng)，xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，rst腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，rst 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器auxr(地址8eh)上的disrto位可以使此功能無(wú)效。disrto默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。振蕩器特性:，xtal1和xtal2分別為

21、反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。中斷定時(shí)，at89s52 有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（int0 和int1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、1、2）和一個(gè)串行中斷。每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器ie 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。ie還包括一個(gè)中斷允許總控制位ea，它能一次禁止所有中斷。ie.6位是不可用的。讀寫(xiě)指令； 本設(shè)計(jì)用到的是單片機(jī)讀寫(xiě)指令，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)；

22、主要是針對(duì)傳感器而言，首先進(jìn)行位的讀取，之后是字節(jié)的讀取，整個(gè)過(guò)程主要是把溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)讀出來(lái)；并顯示在液晶顯示屏，通過(guò)觀察顯示屏上的數(shù)據(jù)來(lái)模擬整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果。2.4 液晶顯示 圖2 液晶顯示1602液晶用來(lái)顯示風(fēng)扇調(diào)速系統(tǒng)處于的工作狀態(tài)，狀態(tài)有不同種類(lèi)的顯示，對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，在液晶顯示器上的數(shù)據(jù)反應(yīng)具體的設(shè)計(jì)效果。led顯示；本系統(tǒng)共使用的三個(gè)共陽(yáng)極七段數(shù)碼管分別顯示，當(dāng)前的溫度和設(shè)定定時(shí)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間。溫度以標(biāo)準(zhǔn)攝氏度為單位。時(shí)間以分鐘為單位。數(shù)碼管采用單片機(jī)p0口并行數(shù)據(jù)輸出，p2口數(shù)據(jù)掃描控制顯示，三極管8550做數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。液晶現(xiàn)實(shí)原理就象磁場(chǎng)中的金屬一樣，當(dāng)受到外界電場(chǎng)影響時(shí)，

23、其分子會(huì)產(chǎn)生精確的有序排列。如果對(duì)分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂疲壕Х肿訉?huì)允許光線穿越。采用led顯示屏由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。當(dāng)led中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進(jìn)行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。 3 功率放大系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 功放設(shè)置 在電子設(shè)備中，常常要求最后一級(jí)要帶動(dòng)一定功率的負(fù)載，例如推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使繼電器

24、工作，使揚(yáng)聲器音圈震動(dòng)發(fā)出聲音，這就要求末級(jí)放大器能輸出一定的信號(hào)功率，因此通常常把放大一級(jí)叫做功率放大器，這是一種價(jià)格低廉、輸出功率大，保真性好 、外圈元件少，能驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)音的音頻集成功率放大器，本設(shè)計(jì)核心部件就是tda2030，它是一塊高保真的集成音頻功率放大器芯片，輸出功率功率大于10瓦，頻率響應(yīng)為10到1400hz；輸出電流峰值可達(dá)3.5a，是以中非常實(shí)用的功放。3.2 功放原理圖圖3 功放原理圖3.3 音頻信號(hào)輸入輸出 音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音量調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)音量的大小，該電阻為可調(diào)電阻，組織可達(dá)到50k左右，在輸入端接了2.2uf電容是輸入耦合電容，作用是隔離音源前級(jí)過(guò)來(lái)的直流，通過(guò)音源過(guò)

25、來(lái)的音頻信號(hào)（交流）。22k電阻為輸入偏執(zhí)電阻，信號(hào)被放大后，有連個(gè)0.1uf的電容，是電源的高頻旁路電容器，防止高頻自激。反饋到輸入端的22uf的電容是起到隔直流的作用。交流電電源經(jīng)過(guò)整理器后變?yōu)橹绷?，然后在?jīng)過(guò)兩個(gè)25v和4700uf的電容濾波穩(wěn)壓，最后得到5v和12v的兩種電壓，功放原理其實(shí)質(zhì)就是高頻功率放大的過(guò)程，主要作用是放大各種信號(hào)，必須是在電源電壓確定的情況下進(jìn)行的，以輸出盡可不是真的信號(hào)功率和有盡可能高的轉(zhuǎn)化效率，信號(hào)的輸出接一個(gè)揚(yáng)聲器，功率在20w左右匹配最佳。 4 風(fēng)扇系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.1 溫度測(cè)試原理 根據(jù)ds18b20的特點(diǎn)，充分抓住其產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)其特殊的功能，結(jié)構(gòu)

26、簡(jiǎn)單，易于操作和模擬，故把它作為本設(shè)計(jì)的中心橋梁，將功放的集成塊芯片1875聯(lián)系起來(lái)，這就使得單片機(jī)和功放之間建立了一種可控制的聯(lián)系；而且可以互相制約，即溫度的升高可以使電機(jī)轉(zhuǎn)速的加快，電機(jī)的加速又反過(guò)來(lái)使其溫度降低。4.2 pwm控制電路 圖4 pwm控制場(chǎng)效應(yīng)管電路通過(guò)單片機(jī)的的控制，控制點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，已達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)力大小的效果，在此過(guò)程中主要用到的是脈沖寬度調(diào)制，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種pwm技術(shù)，其中包括：相電壓控制pwm、脈寬pwm法、隨機(jī)pwm、spwm法、線電壓控制pwm等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬pwm法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為pwm波形，通過(guò)改變脈沖列

27、的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整pwm的周期、pwm的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的。 4.3 傳感器產(chǎn)品及特點(diǎn) 圖5 ds18b20電路 一個(gè)端口dq就可以控制接受和發(fā)送，就可實(shí)現(xiàn)通信，在其內(nèi)部沒(méi)一個(gè)零件都是獨(dú)一無(wú)二的，實(shí)際中不需要任何器件就可以測(cè)溫度，溫度范圍在-55度到125度之間，相對(duì)溫宿足夠滿(mǎn)足實(shí)際所需溫度，數(shù)字溫度的分辨率高。 ds18b20的使用方法 ，由于ds18b20采用的是1wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)at89s51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟

28、件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)ds18b20芯片的訪問(wèn)。 由于ds18b20是在一根i/o線上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。ds18b20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 4.4 電機(jī)工作原理及介紹 電機(jī)通過(guò)磁鐵的作用，當(dāng)通電時(shí)，根據(jù)電壓的大小，使其產(chǎn)生一定的磁力，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將電能轉(zhuǎn)

29、化為機(jī)器能，電動(dòng)機(jī)俗稱(chēng)馬達(dá)，被廣泛運(yùn)用于各種電器用品間，驅(qū)動(dòng)機(jī)械作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)，作直線運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)叫線性馬達(dá)，適用于半導(dǎo)體、自動(dòng)化工業(yè)、工具機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)器及儀器工業(yè)等，而作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)，其應(yīng)用遍及各種行業(yè)、辦公室、家庭等總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路方框圖如圖6所示，控制器采用單片機(jī)at89c52，溫度傳感器采用ds18b20，用2位led數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢功放開(kāi)始工作集成塊溫度降低集成塊芯片溫度升高電機(jī)轉(zhuǎn)速加快溫度傳感器采集數(shù)據(jù)硅管導(dǎo)通次數(shù)增加單片機(jī)接收處理數(shù)據(jù) 圖6 設(shè)計(jì)方框圖4.5 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)要能正常工作，必須要有以下四部分組成，其中包括復(fù)位開(kāi)關(guān)，晶振回

30、路，單片機(jī)，p0口接上拉電阻1晶振電路， 圖7 晶振電路單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。2復(fù)位電路圖8 復(fù)位電路圖單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使cpu及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開(kāi)始工作。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從rset引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后

31、，如果rset引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則cpu就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。手動(dòng)按鍵s1復(fù)位就是當(dāng)按鍵按下時(shí)，直接給單片機(jī)復(fù)位引腳一個(gè)高電平。由于人的動(dòng)作時(shí)間遠(yuǎn)大于單片機(jī)復(fù)位所需的最短時(shí)間，所以手動(dòng)按鍵復(fù)位是可行的，c8和r5串聯(lián)構(gòu)成單片機(jī)的上電復(fù)位電路。上電復(fù)位的工作過(guò)程是在加電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電 容加給rset端一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，此高電平信號(hào)隨著vcc對(duì)電容的充電過(guò)程而逐漸回落，即rset端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位，rset端的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。3p0口接

32、上拉電阻圖9 p0口上拉電阻圖p0口作為通用的i/o口使用時(shí)需要加上拉電阻（一般為10k歐），這時(shí)為準(zhǔn)雙向口。當(dāng)作為通用的i/o輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫(xiě)入“1”,實(shí)用排阻，既方便又美觀，價(jià)格也相差不大，是單片機(jī)最小系統(tǒng)中實(shí)用上拉電阻最佳選擇。4.6 系統(tǒng)總體硬件原理圖5 系統(tǒng)測(cè)試5.1 實(shí)物圖實(shí)物主要有以下部分組成，液晶顯示器，單片機(jī)最小系統(tǒng)，可控硅管，15v變壓器，直流電源，直流電機(jī)，功率放大器，揚(yáng)聲器，溫度傳感器，圖10 實(shí)物圖5.2 測(cè)試流程圖（1） 程序總體流程圖 開(kāi)始初始化程序檢查數(shù)據(jù)總線是否繁忙等待響應(yīng)寫(xiě)指令數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)總線是否繁忙寫(xiě)數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)顯示溫度結(jié)束是是否否 圖11 總

33、程序流程圖5.3 子程序溫度控制流程圖開(kāi)始初始化溫度檢測(cè)pwm=5溫度在30-35之間？是pwm=10溫度在35-38之間？否pwm=20溫度在38-39之間？pwm=30溫度在39-41之間？pwm=1000溫度大于41？結(jié)束是否否否是是圖12 子程序溫度控制流程圖5.4 測(cè)試結(jié)果當(dāng)功放在工作的時(shí)候，1875芯片很容易因?yàn)闇囟冗^(guò)高而被損壞，假若通過(guò)散熱的方法，可以使其緩解壽命，通過(guò)用傳感器檢測(cè)功放的溫度，將其數(shù)據(jù)返回給單片機(jī)，并且在led上顯示出來(lái)，然后單片機(jī)通過(guò)pwm方式，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，達(dá)到自動(dòng)降溫的目的。在平時(shí)生活中，做的功放的壽命很有限，而且總是1875芯片首先損壞，通過(guò)多次的觀察

34、發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題主要出現(xiàn)的原因是功放的芯片溫度過(guò)高，所以可以設(shè)計(jì)通過(guò)散熱的方式來(lái)解決問(wèn)題，但是當(dāng)溫度低于某一數(shù)值之后，就不需要再對(duì)芯片散熱。5.5 測(cè)試程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit dq=p10; /ds18b20與單片機(jī)連接口sbit lcdrs=p25;sbit lcdrw=p26;sbit lcden=p27;sbit relay=p20; /低電平導(dǎo)通sbit beep=p21; /高電平響uint zhengshu,xiaoshu;uint t0,pwm,t;void delayus2x

35、(unsigned char t) while(-t);void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=123;y0;y-);void check_busy() lcdrs=0; lcdrw=1; lcden=1; p0=0xff; while(p0&0x80)=0x80);/忙則等待 lcden=0;void write_com(uchar com)check_busy(); lcdrs=0;lcdrw=0; p0=com; lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_date(uchar date)chec

36、k_busy(); lcdrs=1;lcdrw=0; p0=date; lcden=1; delay(5); lcden=0;void diyihang(uint z) z-; write_com(0x80+z);/*void dierhang(uint z) z-; write_com(0x80+0x40+z);*/*void kaishi()char num; write_com(0x01);/清屏 diyihang(1);/顯示位置 for(num=0;num14;num+) write_date(tablenum); delay(10); diyihang(12);/換行顯示 for(

37、num=0;num0; i-)dq = 0;dq = dat&0x01;/按位與delayus2x(25);dq = 1;dat=1;delayus2x(25);uchar readonechar(void)uchar i=0;uchar dat=0;for (i=8;i0;i-) dq = 0; / 給脈沖信號(hào) dat=1;/稍微延時(shí) dq = 1; / 給脈沖信號(hào) if(dq=1) dat|=0x80; delayus2x(25); return(dat);void readtemperature()uchar lsb,msb,temph,templ,tempd;init_ds18b20(

38、);writeonechar(0xcc); / 跳過(guò)讀序列號(hào)的操作writeonechar(0x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換delay(10);init_ds18b20();writeonechar(0xcc); /跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 writeonechar(0xbe); /讀取溫度寄存器等（共可讀9個(gè)寄存器） 前兩個(gè)就是溫度lsb=readonechar(); /低位msb=readonechar(); /高位init_ds18b20(); /復(fù)位，結(jié)束數(shù)據(jù)讀取temph=msb4; /取低字節(jié)高4位zhengshu=temph|templ;tempd=lsb&0x0f;xiaoshu=t

39、empd*625;void display()readtemperature();diyihang(1);write_date(0+zhengshu/100);/百位write_date(0+zhengshu%100/10);/十位write_date(0+zhengshu%10);/個(gè)位write_date(.);write_date(0+xiaoshu/1000);/小數(shù)一位write_date(0+xiaoshu%1000/100);/小數(shù)二位write_date(0+xiaoshu%100/10);/小數(shù)三位write_date(0+xiaoshu%10);/小數(shù)四位write_dat

40、e( );write_date(c);void init_lcd() lcdrw=0; lcden=0; write_com(0x38);/模式delay(1);write_com(0x38);/模式delay(1); write_com(0x0c);/無(wú)光標(biāo)不閃delay(1); write_com(0x01);/清屏delay(20);write_com(0x06);/指針加1delay(1);void init_t0()tmod=0x01;th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;tr0=1;void control()

41、if(zhengshu=30)/t=50;pwm=5;tr0=1;if(zhengshu=34)&(zhengshu=35)&(zhengshu=36)&(zhengshu=36)/t=100;pwm=100;else tr0=0;beep=1;relay=0;void main() init_lcd();init_t0();relay=0; while(1) display();control(); void timer0() interrupt 1th0=(65536-10000)/256; /10mstl0=(65536-10000)%256;t0+;if(t0=100)/周期為st0=

42、0;if(t0pwm)relay=1;beep=0;else relay=0;beep=1;6 總結(jié) 首先，通過(guò)這次應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在很大程度上提高了自己的獨(dú)立思考能力和單片機(jī)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也深刻了解寫(xiě)一篇應(yīng)用系統(tǒng)的步驟和格式，有過(guò)這樣的一次訓(xùn)練，相信在接下來(lái)的日子我們都會(huì)了，而且會(huì)做得更好。我所寫(xiě)的系統(tǒng)主要根據(jù)目前節(jié)智能化電風(fēng)扇技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，采用了自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制。 系統(tǒng)以單片機(jī)stc89c52為核心部件，單片機(jī)系統(tǒng)完成對(duì)環(huán)境溫度信號(hào)的采集、處理、顯示等功能;用本設(shè)計(jì)遇到的問(wèn)題主要是選擇硅管，當(dāng)選擇三極管時(shí)，不能使電機(jī)工作，并且發(fā)現(xiàn)三極管發(fā)熱，后來(lái)改用大的三極管；還是有同樣的問(wèn)題，后來(lái)想到場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制電壓的方式，這樣能十電機(jī)兩端有5v的電壓，最后達(dá)到目的。穩(wěn)壓塊的目的及其他附