電風扇模擬控制系統(tǒng)分析

1、 單片機技術課程設計題 目 風扇模擬控制系統(tǒng) 院 系 軌道交通學院 專 業(yè) 鐵道信號 年級 2013級 學生姓名 張三 李四 王五 學 號 指導教師 羅世民 需 求 書題目十一：電風扇模擬控制系統(tǒng)設計1.用4個LED顯示電風扇的工作狀態(tài)（1,2,3,4四檔風力），顯示風類：“自然風”、 “常風”和“睡眠風”。（20分）2.設計 “自然風”、 “常風”和“睡眠風” 三個風類鍵用于設置風類；設計一個“搖頭” 鍵用于控制電機搖頭。（20分） 3.設計一個“定時”鍵，用于定時時間長短設置；（20分）4*.設計過熱檢測與保護電路，若電風扇電機過熱，則電機停止轉動，蜂鳴器報警，電機冷卻后電機又恢復轉動。5

2、*. 用LCD作為用戶界面顯示風扇運行模式等信息。 6.其他功能（創(chuàng)新部分 10分）電風扇模擬控制系統(tǒng)設計通信工程專業(yè)學生 張三 李四 王五 指導教師 簡磊【摘 要】本設計以直流電機控制為基礎，基于傳感器技術，以單片機控制技術為核心，實現(xiàn)電風扇的智能控制，同時設計采用輕觸開關即可具有電風扇的調(diào)檔功能。使用集成電路LM298N完成電風扇的驅(qū)動設計，通過單片機STC89C52的定時器0以及定時器1產(chǎn)生不同占空比的PWM波形控制電風扇電機驅(qū)動芯片從而改變電風扇電機的輸入電流，最終實現(xiàn)電風扇電機轉速調(diào)節(jié)功能，使得設計更加人性化，更加環(huán)保節(jié)能?！娟P鍵詞】 調(diào)速功能 單片機 測溫 智能控制目 錄任 務 書

3、1摘 要目 錄引 言一、 方案設計二、 硬件電路2.1電路系統(tǒng)框圖2.2 STC89C52RC最小系統(tǒng)2.3 按鍵模塊2.4 LED指示燈模塊2.5電機溫度實時測量模塊2.6電機驅(qū)動模塊2.7 LCD顯示模塊三、軟件程序3.1主函數(shù)程序流程圖3.2按鍵模塊接口程序3.3 LED指示燈接口程序3.4 電機測溫接口程序3.5 電機驅(qū)動接口程序3.6 LCD顯示驅(qū)動程序四、 調(diào)試結果五、 小結附錄一 總電路仿真附錄二 程序清單附錄三 元件清單引言 單片機原理應用廣泛根據(jù)單片機原理及應用課程的要求，主要進行兩個方面的設計，即單片機最小系統(tǒng)和存儲器擴展設計、接口技術應用設計。其中，單片機最小系統(tǒng)主要要求

4、學生熟悉單片機的內(nèi)部結構和引腳功能、引腳的使用、復位電路、時鐘電路、4個并行接口和一個串行接口的實際應用，從而可構成最小應用系統(tǒng)，并編程進行簡單使用。電風扇模擬控制系統(tǒng)具有電路簡單、成本較低、操作方便、靈敏可靠等優(yōu)點，經(jīng)使用效果良好, 具有較高的推廣價值,在很多領域都有廣泛的應用。本文設計出以STC89S52單片機為核心的電風扇模擬控制系統(tǒng)，采用了LCD1206直接指示，顯示狀態(tài)，并自動復位的設計思想,它能根據(jù)按鍵輸入的信號，經(jīng)過單片機的控制處理并產(chǎn)生不同的與輸入信號相對應的輸出信號，最后通過LCD1206顯示相應的狀態(tài)，分別顯示當前電機實時溫度以及當前風力，充分利用了單片機系統(tǒng)結構

5、簡單、功能強大、可靠性好、實用性強的特點。一、方案設計1.1簡介本人首先設計了硬件電路，硬件電路充分體現(xiàn)了模塊化的思想，主要由以下幾個模塊組成，1、 STC89C52單片機最小系統(tǒng)；2、 按鍵模塊：共六個按鍵，三個控制風力的大小，兩個控制電機的搖頭以及睡眠定時功能；3、 LED指示燈模塊: 共四個綠色LED指示燈，分別指示風扇電機運行狀態(tài)，自然風（natural wild），常風（ordinary wind），睡眠風（sleep wind），無風（no wind）4、 電機溫度實時測量模塊: 本系統(tǒng)采用DS18B20測量電機實時溫度5、 電機驅(qū)動模塊：本系統(tǒng)采用LM298N集成驅(qū)動芯片驅(qū)動電機

6、轉動6、 LCD顯示模塊： 本系統(tǒng)采用LCD1206模塊顯示電風扇實時狀態(tài)1.2課程設計目的（1） 綜合所學的單片機原理及接口技術等課程的理論知識完成本課程設計；（2） 學習并掌握基本電路設計與使用方法，單片機的編程與應用方法；（3） 提高綜合分析、解決實際問題的能力。1.3任務和要求本設計以STC89C52處理器為核心，單片機作為外圍檢測與控制電路設計實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)。其中單片機系統(tǒng)通過傳感器檢測到相關信息，向嵌入式平臺發(fā)送相對應的信息，嵌入式平臺做出相應判斷與處理，并同時通過網(wǎng)絡告知主人與物管人員做出相應處理，以保證業(yè)主的財產(chǎn)人身安全。本設計主要設計指標：（1） 按鍵輸入模塊，4個按鍵分別

7、調(diào)整“睡眠風”，“自然風”，“常風”，“無風”2個按鍵分別控制 “搖頭” “定時”；（2） 直流電機轉速控制，通過LM298N芯片驅(qū)動；（3） 當前轉速顯示、當前電機溫度顯示，狀態(tài)在LCD上顯示。2、 硬件電路2.1電路系統(tǒng)框圖2.2 STC89C52RC最小系統(tǒng)2.3 按鍵模塊TIME BUTTON:定時按鈕 SHAKE BUTTON：搖頭按鈕NATURAL WIND自然風按鈕ORDINARY WIND 常風按鈕SLEEPWIND 睡眠風按鈕2.4 LED指示燈模塊NATURAL WIND 自然風指示燈ORDINARY WIND 常風指示燈SLEEP WIND 睡眠風指示燈NOWIND 無風

8、指示燈2.5 電機溫度實時測量模塊采用DS18B20測量電機實時溫度2.6 電機驅(qū)動模塊采用LM298N驅(qū)動芯片驅(qū)動兩個直流電機2.7 LCD顯示模塊采用LCD1206輸出顯示當前狀態(tài)2.8 蜂鳴器報警模塊3、 軟件程序3.1 主函數(shù)程序流程圖3.2 按鍵模塊驅(qū)動程序#include "head_file.h"sbit Natural_wind_button =P20; sbit Ordinary_wind_button=P21; sbit Sleep_wind_button=P22; sbit Time_button =P36;sbit Shake_button =P37

9、;void BUTTON_Config()Natural_wind_button = 1; Ordinary_wind_button = 1; Sleep_wind_button=1;Time_button = 1;Shake_button = 1;3.3 LED指示燈驅(qū)動程序#include "head_file.h"sbit Natural_wind_LED=P23; sbit Ordinary_wind_LED=P24; sbit Sleep_wind_LED=P25; sbit NO_Wind_LED=P26; sbit Buzzer =P03;void GUIDE

10、_Led_Config()Natural_wind_LED = 1; Ordinary_wind_LED = 1; Sleep_wind_LED = 1; NO_Wind_LED = 0; /ÎÞ·çָʾµÆÁÁBuzzer = 0; /·äÃùÆ÷¾²Ä¬3.4 電機測溫驅(qū)動程序#include "head_file.h"sbit dq = P27;v

11、oid sdelay(uint i)while(i-);void DS18B20_Reset()uchar x=0;dq=1; sdelay(8); dq=0; sdelay(80); dq=1; sdelay(14);sdelay(20);void DS18B20_Write_Byte(uchar dat)uchar i=0;for(i=8;i>0;i-)dq=0;dq=dat&0x01;sdelay(5);dq=1;dat>>=1;uchar DS18B20_Read_Byte()uchar i=0,dat=0;for(i=8;i>0;i-)dq=0;dat

12、>>=1;dq=1;if(dq)dat|=0x80;sdelay(4);return(dat);uint GET_Temperature()uchar a=0,b=0;uint t=0;float tt=0;DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xCC);/Ìø¹ýROMDS18B20_Write_Byte(0x44);/¿ªÆôζÈת»»DS18B20_Reset();DS18B20

13、_Write_Byte(0xCC); DS18B20_Write_Byte(0xBE);/¶ÁÔÝ´æÆ÷a=DS18B20_Read_Byte();b=DS18B20_Read_Byte();t=b;t<<=8;t=t|a;tt=t*0.0625; t= tt*10+0.5; return(t);3.5 電機驅(qū)動驅(qū)動程序#include "head_file.h"uchar t0, add0;uchar t1,add1;sbit EN0=P34;sbit EN1=P35;sbit

14、IN0=P30;sbit IN1=P31;sbit IN2=P32;sbit IN3=P33;void L298_Config() t0=50; t1=50; IN0=0; IN1=1; IN2=0; IN3=1; void TIM_Config()TMOD = 0x11; TH0 = (65536-50000)/256; TL0 = (65536-50000)%256; ET0 = 1; TR0 = 1;TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;ET1 = 1; TR1 = 1;EA = 1;void TIM0() interrupt 1

15、 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256 ; if(add0=100) add0=0;EN0=1; if(add0=t0) EN0=0; add0+;void TIM1() interrupt 3 TH1=(65536-50000)/256; TL1=(65536-50000)%256 ; if(add1=100) add1=0;EN1=1; if(add1=t1) EN1=0; add1+; 3.6 LCD顯示驅(qū)動程序#include "head_file.h"uchar code table="temperat

16、ure 27'c" ; /ÏÔʾµÄ×Öĸuchar code table1="status NO Wind" ;sbit lcdrs=P00; /¼Ä´æÆ÷Ñ¡ÔñÒý½Åsbit lcdwr=P01; /¶ÁдÒý½Åsbit l

17、cde=P02; /ƬѡÒý½Åvoid LCD1206_config()uchar i; /¶¨Òå¾Ö²¿±äÁ¿init();write_com(0x80); /Ö¸ÕëµÄλÖÃfor(i=0;i<16;i+) /ÏÔʾ write_da

18、t(tablei);delay(50); /ÑÓʱ£¬ÓÃÓÚµ÷½ÚËٶȲ»Æ¥Åäwrite_com(0x80+0x40);for(i=0;i<16;i+)write_dat(table1i);delay(50);/*ÑÓʱ×Óº¯Êý*/v

19、oid delay(uchar x) uchar i,j;for(i=x;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);/*дָÁî×Óº¯Êý*/void write_com(uchar com) /¸ù¾Ý1602Òº¾§ÏÔʾÆ÷ЭÒé±àÐ

20、;´ P1=com; lcde=0; lcdrs=0; lcdwr=0; delay(5); lcde=1; delay(5); lcde=0; /*дÊý¾Ý×Óº¯Êý*/void write_dat(uchar dat) P1=dat; lcde=0; lcdrs=1; lcdwr=0; delay(5); lcde=1; delay(5); lcde=0;/*³õʼ»¯×Ó&

21、#186;¯Êý*/void init() write_com(0x01); /ÇåÆÁ write_com(0x3f); /¹¦ÄÜÉèÖà write_com(0x0f); /ÏÔʾ¿ØÖÆ write_com(0x06); /ÊäÈ뷽ʽÉèÖÃ4、 調(diào)試結果5、 小結 在將近一周的單片機課程設計，終于完成了電風扇模擬控制系統(tǒng)的設計，雖然沒有完全達到設計要求,但還是收獲良多。通過這次課程設計，使我更進一步地熟悉了單片機芯片的工作原理和