智能電風扇開題報告70512

1、（本頁為開題報告等檔案材料的封面、打?。┍究粕厴I(yè)設計檔案材料題目（中為:基于人體舒適度的智能電風扇的設計學生姓名：鐘慶男學號13421101學院：能源與機電工程學院專業(yè)年級：自動化本科四年級指導教師：陳新湖南人文科技學院教務處制一、畢業(yè)設計開題報告書（學生為主填寫）（一）本選題的理論、實際意義人的一生中有80%以上的時間是在室內度過，室內環(huán)境品質如聲、光、熱環(huán)境及室內空氣品質對人的身心健康、舒適感和工作效率都會產生顯著的影響。在炎熱的夏大，基于全球溫室效應下，空調與風扇的利用率將飛速提升，然而風扇與空調相比，在省電、實惠的前提下適用人群也極為廣泛，例如有一部分身體較弱的老人和小孩群體，就更加

2、偏愛風扇的自然風。但傳統(tǒng)風扇智能化程度不高，風速檔位較少，并且溫度一旦上升或下降，就又需要重新手動調檔，這就導致人們在夜晚熟睡之后會因忘記關風扇而感冒，又或者因為室內溫、濕度的升高而感到不適。本選題設計一個多功能智能電風扇，可檢測人體的溫度，以及外界環(huán)境的溫度和濕度，根據(jù)三者數(shù)據(jù)之間差值的關系與人體舒適度所需大致風力對比，模擬自然風，給人們創(chuàng)造一個舒適的睡眠環(huán)境，防止感冒，又可在節(jié)能模式下實現(xiàn)在風扇搖頭的過程中紅外檢測到無人的情況下風速降低或者停止。既響應了國家節(jié)約型社會的號召，又可推動電風扇行業(yè)自動化、智能化、環(huán)?；腿诵曰确较虬l(fā)展，具有一定的市場前景.（二）文獻綜述（國內外有關本選題的研

3、究動態(tài)和自己的見解）近些年來空調價格水平不斷下降，越來越多的人開始使用空調，對電風扇行業(yè)是個不小丑擊，但是空調的強大的功育”是以高耗能、封閉空間為代價的。相比之下,電風扇通風較好且功耗低仍是很大的一個優(yōu)勢，還是具有廣闊的市場空間的，電風扇需要新型的技術功能，來滿足不同的人群需求。為了提高電風扇的市場競爭力，使之在技術含量上有所提高,且更加安全可靠,智能電風扇隨之W6出'電風扇有著悠久的發(fā)展歷史它簡稱電扇，香港稱為風扇，日本及韓國稱為扇風機，在世界從發(fā)明開始已經經歷了一百多年的時間炎熱夏季的寵物,隨著空調等高端家電發(fā)明應用,逐漸開始走下坡路口。但是從節(jié)能和方便考慮，電風扇的優(yōu)點一樣大放異

4、彩，并隨著社會的發(fā)展不斷進步。作為一種老式家電,電風扇曾一度被認為是空調產品沖擊下的淘汰品；但電風具有價格便宜、擺放方便、體積輕巧等特點H.由于大部分家庭消費水平的限制，電風扇作為成熟的家電行業(yè)的一員，在中國仍然具有艮大的市場，所以我國對電風扇的優(yōu)化研究是很積極的智能電風扇已經開始投入市場，目前這方面的技術已經成熟.下一階段的研究將是使其更加人性化，更好的滿足不同群體的人的需求5.美的等家電企業(yè)相繼推出了大廈扇和學生扇，這是針對不同的人群而專門研制的,具有智能化控制系統(tǒng)的電風扇。隨著溫度控制技術的發(fā)展，為了降低風扇運轉時的噪音以及節(jié)省能源等，溫度控制風扇越來越受到重視并被廣泛的應用。在現(xiàn)階段，

5、溫控風扇的設計已經有了一定的成效，可以使風扇根據(jù)環(huán)境溫度的變化進行自動無極調速，當環(huán)境溫度升高到一定時能自動啟動風扇，并隨著環(huán)境溫度的升高自動加快風扇的轉速，當環(huán)境溫度降到一定時能自動停止風扇的轉動，實現(xiàn)智能控制2o綜上所述，溫控智能電風扇的設計雖然已經有了一定基礎，但是尚未完全成熟，仍然有著很大的發(fā)展空間，而本文所提出的基于人體舒適度的智能電風扇更是一個新的概念。該系統(tǒng)不止實現(xiàn)室內溫度對風扇轉速的控制，同時還實現(xiàn)了室內濕度以及人體溫度對風扇的智能控制。風扇具有體積小，便于搬運，價格實惠，自然風等等優(yōu)點，而相比之下空調既昂貴，又不方便搬運，還有部分不適用人群。所以我的理解是，智能風扇的設計會推

6、動風扇行業(yè)前進，在未來會是家庭與個人的第一選擇，所以智能風扇將有很好的發(fā)展前景。（三）研究內容1、人體溫度及周圍環(huán)境溫、濕度對電風扇的風速控制.2、智能睡眠模式下，檢測人體和外部環(huán)境的變化下提供一個舒適的環(huán)境。3、節(jié)能模式下可實現(xiàn)在風扇搖頭的過程中紅外檢測到無人的情況下風速降低或者停4、利用電壓變化改變風速。使用風扇原有電機來提供風力（四）研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析研究方法：1、遵循老師任務書的指導，搜集資料，了解現(xiàn)有的智能風扇原理和參數(shù)指標。2、整理資料，畫出電路圖，確定參數(shù)，通過計算判斷理論上是否成立。3、建立理論模型，選擇最佳方案。4、理論與實際結合，撰寫論文，編排文檔格式

7、。技術路線：（1） 以STC12C5A60S2I片機作為風速和數(shù)據(jù)處理的控制核心。STC12C5A60S21STC生產的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快812倍。內部集成MAX810t*用復位電路，2路PWM8路高速10位A/D轉換，針對電機控制，增強干擾場合.（2） GY-906MLX90614ESFS外測溫傳感器模塊.MLX90302在信號調節(jié)芯片中使用了先進的低噪音放大器，一枚17-bitADC以及功能強大的DSP元件，從而實現(xiàn)高精確度溫度測量.計算并儲存于RAM中的環(huán)境溫度以及物體溫度可實現(xiàn)0.0

8、2C的解析度的數(shù)據(jù),并且它可通過雙線標準SMBus輸出獲得(0.02°C解析度)或者通過10-bitPWM®出獲得.MLX90614在-40-125C環(huán)境溫度及-70-382.2C物體溫度范圍內進行出廠校準。芯片計算出的溫度是感應器視角范圍內所有物體的平均溫度.MLX90614在室溫范圍內提供的標準精度為土0.5C。并且為了適應醫(yī)療應用的要求，MLX90614還可提供在人體溫度范圍內的高精確度土0o1C.內置涅菲爾透鏡，日光免疫，免標定。DCI系列為目前最高等級，帶梯度溫度補償，物距比高達12:1,體積小成本低，方便集成。(3) SHT20I2C通信溫濕度傳感器模塊。SHT

9、20溫濕度傳感器模塊I2C數(shù)字輸出3V供電瑞士進口敏感元件，功能特點完全標定數(shù)字輸出，I2C接口低功耗優(yōu)異的長期穩(wěn)定性采用DFNfe寸裝，適合回流焊，3VDD俞出信號：I2C數(shù)字接口功耗:1.5uw(8位測量，1次/秒)濕度范圍0-100%RH濕度測量精度：±3%RH溫度范圍-40-+125C(40+257°F)濕度測量精度：土0。3CRH響應時間8s(tau63%)。(4) 品閘管控制板，觸發(fā)開關直流控制交流220v光耦隔離可控硅模塊來實現(xiàn)電壓變化改變風速。使用風扇原有電機來提供風力。實驗方案：以STC12C5A60S常片機作為風速和數(shù)據(jù)處理的控制核心，在原有風扇基本功能

10、上增加一個智能睡眠模式和一個節(jié)能模式.采用G上906MLX90614ESF紅外測溫傳感器模塊,SHT20I2C通信溫濕度傳感器模塊作為數(shù)據(jù)采集來源.使用晶閘管控制板，觸發(fā)開關直流控制交流220v光耦隔離可控硅模塊來實現(xiàn)電壓變化改變風速.使用風扇原有電機來提供風力。本系統(tǒng)可實現(xiàn)在睡眠模式下檢測人體和外部環(huán)境的變化下提供一個舒適的環(huán)境，在節(jié)能模式下可實現(xiàn)在風扇搖頭的過程中紅外檢測到無人的情況下風速降低或者停止.可行性分析：1、 硬件、軟件可行性分析：本次設計所采用的硬件部分的使用，都是使用目前市場成熟且使用廣泛的產品軟件方面采用ProtelDXP制圖,通過Multisim進行仿真，技術成熟，理論可

11、行2、 法律風險及可行性：本次設計的原理并不存在專利侵權行為，完全由本人設計，不存在侵權行為，不會有法律糾紛（五）進度安排和采取的主要措施1、2016-12-29至201701-30相關資料的收集、整理、了解課題2、2017-01-31至20170228根據(jù)任務書，撰寫開題報告，研究可行性實驗萬案3、2017-03-01至2017-04-01做好設計前期準備工作，根據(jù)任務書上的相關設計指標，構思方案比較研究，形成大致的輪廓；設計出合適的系統(tǒng)，完成初稿；4、2017-04-01至20170505完成2,3稿，整理文檔與設計答辯（六）主要參考文獻（不少于10篇）1、謝志平，基于單片機控制的智能風扇

12、J中國新技術新產品20112、王會明，侯加林。智能電風扇控制器的研制J.電子與自動化,19983、于蓉，丁兆花，李宇濤.溫控風扇設計N科技咨詢導報.20074、陳桂友，增強性8051實用開發(fā)技術。北京：北京航天航空大學出版社20095、曹巧媛。單片機原理及應用（第二版）。北京：電子工業(yè)出版社，20026、馬云峰，單片機與數(shù)字溫度傳感器DS18B20的接口設計J.計算機測量控制,20077、戴佳，戴衛(wèi)恒，51單片機，C語言應用程序設計實例精講M。北京：電子工業(yè)出版社,20038、徐愛鈞，彭秀華。KeilCx51V7。0單片機高級語言編程與Vision2應用實踐M。北京：東安子工業(yè)出版社,2002

13、9、雷波主編，電子控制及仿真D.武漢理工大學，200810、JPKuilboer,NAshrafi,SoftwareProcessandProductImprovementJ.AnEmpiricalAssessment,2004.411、沈建華，楊艷琴，MSP430系列16位超低功耗單片機原理與實踐。北京：航空航天大學出版社，2008.7（七）畢業(yè)設計開題指導意見：（對選題的評價、研究方案的設計及開題指導意見）課題（打?。┳髡咝彰ù蛴。┧鶎傧?、專級業(yè)、年（打?。╅_題時間（打印）預計子數(shù)（打?。┲笇Ы處熞庖?（本頁打?。懀褐笇Ы處煟ê灻海ㄊ帜暝氯罩笇〗M意見:負責人簽名：（手寫）年月日

14、、畢業(yè)設計成績評審表（一）指導教師評審用表評價項目評價內容滿分指導教師評分選題質量20%01選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，體現(xiàn)綜合訓練基本要求502題目的難易度503題目工作量504題目與生產、科研、實驗室建設等實際的結合程度5能力水平80%05綜合運用知識的能力（涉及學科范圍，內容深廣度及問題難易度）1006應用文獻資料的能力507實驗（設計）能力1008計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力等）509外文應用能力510計算機應用能力511對實驗結果的分析能力（或綜合分析能力、技術經濟分析能力）1012插圖（或圖紙）質量513撰寫水平1014實用性與科學性515規(guī)范化程度（設計欄目合理、SI制的使用等）516

15、創(chuàng)見性（只分有“或無”）5總評分：成績等級：指導教師評定意見：（本頁手寫）指導教師簽名：年月日注：1。評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90100為優(yōu)秀，8089為良好，7079為中等，6069為及格，60分以下為不及格；2.此表用于指導教師對畢業(yè)設計成績的評定.（二）評閱教師評審用表評價項目評價內容滿分評閱教師評分選題質量20%01選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，體現(xiàn)綜合訓練基本要求502題目的難易度503題目工作量504題目與生產、科研、實驗室建設等實際的結合程度5能力水平80%05綜合運用知識的能力（涉及學科范圍，內容深廣度及問題難易度）1006應用文獻資料的能力507實

16、驗（設計）能力1008計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力等）509外文應用能力510計算機應用能力511對實驗結果的分析能力（或綜合分析能力、技術經濟分析能力）1012插圖（或圖紙）質量513撰寫水平1014實用性與科學性515規(guī)范化程度（設計欄目合理、SI制的使用等）516創(chuàng)見性（只分有“或無”）5總評分：成績等級：評閱教師評閱意見（本頁手寫）評閱教師簽名：年月日注:1。評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90100為優(yōu)秀，8089為良好,7079為中等,6069為及格，60分以下為不及格；2.此表用于評閱教師或專家對畢業(yè)設計成績的評閱。三、畢業(yè)設計答辯記錄表答辯會議紀要時間（打?。┑攸c（打印）答辯主持人（打?。┞毞Q（打?。┞殑眨ù蛴。┐疝q小組成員姓名職稱（職務