基于智能電風(fēng)扇方案開發(fā)內(nèi)容的學(xué)究

1、奧芯方案開發(fā)內(nèi)容研究與學(xué)習(xí)期刊?第 01 卷第 03 期智能電風(fēng)扇方案2021 年 07 月 31 日基于智能電風(fēng)扇方案開發(fā)內(nèi)容的學(xué)究綜合性內(nèi)容學(xué)習(xí)中文學(xué)名：奧芯方案；英文學(xué)址： saiyimcu 【內(nèi)容摘要】 單片微型機(jī)是一種高度集成的芯片.實(shí)際上,它是按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,所以它通常有很好的環(huán)境適應(yīng)水平和抗干擾水平, 故有很好的可靠性.隨著單片機(jī)的速度、內(nèi)存量、位數(shù)等性能的不斷提升,單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)普及幾乎所有的領(lǐng)域.單片機(jī)是把中央處理 器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一塊集成芯片上的微型計(jì)算機(jī),它 的特點(diǎn)是性能高、速度快

2、、體積小.脈沖寬度調(diào)制PWM是英文“ Pulse Width Modulation 的縮寫,簡稱為脈寬調(diào)制.它利用微處理器的數(shù)字輸岀對模擬電路來進(jìn)行操作限制,是一種非常有效的技術(shù),在通信、功率變換與限制、測量等多方領(lǐng)域廣泛的適用.它根據(jù)相應(yīng)的載 荷變化來對基極的偏置進(jìn)行調(diào)制,從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸岀晶體管或者是晶體管導(dǎo)通時間的改變,這種方式可以使電源的輸岀電壓在工作條件發(fā)生變化時保持恒定不變,是一種模擬的限制方式.【關(guān)鍵詞】智能電風(fēng)扇方案【文章分類號】A45【文章標(biāo)識號】F69單片微型機(jī)是一種高度集成的芯片.實(shí)際上,它是按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,所以它通常有很好的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾水平,故有很好的可

3、靠性.隨著單片機(jī)的速度、內(nèi)存量、位數(shù)等性能的不斷提升,單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)普及幾乎所有的領(lǐng)域.單片機(jī)是把中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一塊集成芯片上的微型計(jì)算機(jī),它的特點(diǎn)是性能 高、速度快、體積小.脈沖寬度調(diào)制 PWM 是英文“ Pulse Width Modulation 的縮寫,簡稱為脈寬 調(diào)制.它利用微處理器的數(shù)字輸出對模擬電路來進(jìn)行操作限制,是一種非常有效的技術(shù),在通信、功率變 換與限制、測量等多方領(lǐng)域廣泛的適用.它根據(jù)相應(yīng)的載荷變化來對基極的偏置進(jìn)行調(diào)制,從而實(shí)現(xiàn)開關(guān) 穩(wěn)壓電源輸出晶體管或者是晶體管導(dǎo)通時間

4、的改變,這種方式可以使電源的輸出電壓在工作條件發(fā)生變化 時保持恒定不變,是一種模擬的限制方式.這次使用 MCS-51 系列 8051 單片機(jī)所設(shè)計(jì)的智能電風(fēng)扇具有變速、定時、睡眠等功能,主要用到的是 8051 單片機(jī)的定時器.在軟件編程中主要是通過標(biāo)志位的設(shè)置來限制程序流程,從而到達(dá)響應(yīng)電風(fēng)扇 按鍵所對應(yīng)的功能.1、設(shè)計(jì)要求1采用 PWM 波限制電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速.2電風(fēng)扇具有定時功能,并用 LED 顯示定時剩余時間.3電風(fēng)扇具有睡眠功能2、設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)原理分析設(shè)計(jì)要求,本次設(shè)計(jì)可分為軟件局部和硬件局部,軟件局部對 8051 單片機(jī)進(jìn)行編程,硬件局部 主要是通過 8051 單片機(jī)限制外部直流電

5、機(jī)工作.1軟件局部軟件編程的最終目標(biāo)是通過 8051 單片機(jī)的 P1 口的輸出來限制外部直流電機(jī)的工作, 由于采用 PWM 波限制,電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可通過改變 P1 口輸出矩形波的占空比來實(shí)現(xiàn).用 PWM 調(diào)制的方法,把恒定的直 流電源電壓調(diào)制成頻率一定,寬度可變的脈沖電壓序列,從而可以改變平均輸出電壓的大小,以調(diào)節(jié)電機(jī) 轉(zhuǎn)速.另外電風(fēng)扇的定時、睡眠等功能可通過設(shè)置標(biāo)志位來限制程序流程. PWM 波可通過定時器來實(shí)現(xiàn), 但矩形波的周期不能過大,一般采用 ms 級.2硬件局部由于采用 PWM 波限制,因此可利用三極管作為開關(guān)管的特性來實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的限制.本次設(shè)計(jì)的外圍電路主要是仿真機(jī)上 8051

6、單片機(jī)的 P1 口限制外部直流電機(jī), P1 口的輸出分為高電 平+5V和低電平0V兩種,P1.1的輸出限制三極管8055作開關(guān)管使用工作在截止和飽和兩種狀態(tài),通 過改變 P1.1 輸出 PWM 波的占空比以到達(dá)限制直流電機(jī).電源引腳 Vcc 和 VssVcc:電源端,接+5V.Vss :接地端.時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2XTAL1 :連接外部晶振以及微調(diào)電容的一端, 在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入, 如果使用外部 TTL 時鐘的話,它的引腳必須接地.XTAL2 ：連接外部晶振以及微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出,如果使用外部 TTL 時鐘的話,它的引腳必須是外

7、部時鐘的輸入端.地址鎖存允許 ALE進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展的時候, ALE 用于限制地址鎖存器鎖存 P0 口輸出的低 8 位地址,來實(shí)現(xiàn)低位地址與數(shù) 據(jù)的復(fù)用.外部程序存儲器讀選通信號 PSENPSEN 是外部程序存儲器的讀選通信號,低電平才是有效的.程序存儲器地址允許輸入端 EA /VPP當(dāng) EA 是高電平的時候, CPU 執(zhí)行片內(nèi)程序的存儲器命令,但當(dāng) PC 中的值超過 0FFFH 的時候,會自 動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器指令.當(dāng) EA是低電平的時候,CPU只執(zhí)行片外程序的存儲器指令.復(fù)位信號 RST該信號高電平時有效,在它輸入端保持兩臺機(jī)器周期高電平以后,就可以獨(dú)立完成復(fù)位的操作.輸入/輸出端口引腳

8、P0, P1 , P2和P3P0 口 (P0.0P0.7):此端口是漏極開路的8位準(zhǔn)雙向口,它是外部低8位地址線和8位數(shù)據(jù)線復(fù)用端 口, 八個 LSTTL 負(fù)載驅(qū)動水平.P1 口(P1.0P1.7):它是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口,P1 口的驅(qū)動水平是四個LSTTL 負(fù)載.P2 口 (P2.0P2.7):它是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向I/O 口,P2 口的驅(qū)動水平也是四個 LSTTL 負(fù)載.P3 口(P3.0P3.7):為內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O 口,P3 口除了作為一般的I/O 口使用之外, 每個引腳都具有第二功能.2.2 組裝調(diào)試1軟件調(diào)試軟件調(diào)試的目的是驗(yàn)證

9、程序的正確性,本次所采用的調(diào)試方法主要是分步調(diào)試法,通過逐步添加標(biāo)志 位及其對應(yīng)程序來驗(yàn)證.驗(yàn)證的方法主要是通過電壓表和示波器.電壓表法測量 P1.7 的輸出電壓.當(dāng)電風(fēng)扇不工作時 P1.7 的輸出電壓為 0V; 當(dāng)改變電風(fēng)扇的風(fēng)速時可看到 P1.7 的輸出電壓在 0.5V-4.5V 內(nèi)變化, 每次變化的幅度為 0.5V 左右;當(dāng)定時工作時, 在定時時間內(nèi) P1.7 的輸出 為PWM波對應(yīng)占空比所對應(yīng)的電壓值,當(dāng)定時結(jié)束時P1.7的輸出為0V定時時間可通過觀察LED;當(dāng)工作睡眠狀態(tài)時,一分鐘內(nèi) P1.7 的輸出 PWM 波對應(yīng)占空比所對應(yīng)的電壓值,另一分鐘內(nèi) P1.7 的輸出電壓 為 0V.示波器法與電壓表法根本相同,所不同的只是電壓的觀察通過示波器的波形變化來驗(yàn)證.?奧芯方案開發(fā)內(nèi)容研究與學(xué)習(xí)期刊?第01卷第03期智能電風(fēng)扇方案2021年07月31日2硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是驗(yàn)證 8051 單片機(jī)的輸出限制直流電機(jī)的工作,通過驗(yàn)證按鍵響應(yīng)來觀察直流電機(jī)的 轉(zhuǎn)動.該文設(shè)計(jì)了一種智能電風(fēng)扇,具有變速、定時、睡眠等功能,軟件局部通過對單片機(jī) 8051 進(jìn)行匯編 語言編程,硬件局部通過采用 PWM 波限制,實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的變