智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇畢業(yè)論文

1、<p>　　存檔編號(hào)_________</p><p><b>　　學(xué)士學(xué)位論文</b></p><p><b>　　智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇</b></p><p>　　系 別 </p><p>　　屆 別

2、 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p

3、>　　完成日期 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞1</b></p><p>　　Abstract1</p><

4、;p>　　Key words1</p><p><b>　　1 引言2</b></p><p>　　1.1 電風(fēng)扇的工作原理2</p><p>　　1.2 電風(fēng)扇的發(fā)展歷史2</p><p>　　1.3 本課題的目的3</p><p>　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4</p>

5、<p>　　2.1 本設(shè)計(jì)的任務(wù)4</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖4</p><p>　　3系統(tǒng)硬件模塊的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1 電源模塊的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.3液晶模塊的設(shè)計(jì)8</p>

6、<p>　　3.4 溫度采集模塊的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.5電風(fēng)扇調(diào)速電路的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.6獨(dú)立鍵盤模塊的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.7 系統(tǒng)硬件總體電路13</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程14<

7、;/p><p>　　5 系統(tǒng)制作調(diào)試15</p><p>　　5.1 硬件調(diào)試15</p><p>　　5.2 系統(tǒng)軟件程序的編譯與仿真17</p><p>　　5.3 程序下載19</p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ)19</b></p><p><b>

8、;　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　致謝21</b></p><p>　　附件1 系統(tǒng)硬件總體電路原理圖24</p><p>　　附件2 智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇的總程序清單24</p><p>　　內(nèi)容摘要：電風(fēng)扇是給人們帶來(lái)涼爽夏天的家用電器，智能溫控調(diào)速風(fēng)扇即可自動(dòng)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度

9、改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。一般電風(fēng)扇只有幾檔的人為調(diào)速，夏夜溫度下降后人們?nèi)菀滓蚴焖軟觯?dāng)溫度升高時(shí)，它又不能根據(jù)溫度的變化改變轉(zhuǎn)速。該電風(fēng)扇控制系統(tǒng)采用單片機(jī)STC12C5A60S2作為控制系統(tǒng)的核心；使用溫度傳感器DS18B20進(jìn)行室內(nèi)溫度采集；利用雙向可控硅的特性；通過(guò)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)三檔的調(diào)速，并可實(shí)現(xiàn)模擬自然風(fēng)，使風(fēng)速更符合人的感受，更具人性化；通過(guò)軟件和少量硬件實(shí)現(xiàn)控制輸出及溫度顯示。</p><p&g

10、t;　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度控制；雙向可控硅；風(fēng)扇</p><p>　　Abstract: The electric fan is to bring cool summer home appliances, intelligent temperature control fan can automatically according to the indoor environment temperature ch

11、anging fan speed. General electric fan only a few files for speed, the summer temperature decrease people vulnerable to sleeping and cold, when the temperature rises, it cannot change according to temperature change spee

12、d. The electric fan control system using stc12c5a60s2 as the central processing unit as the core of the cont</p><p>　　Key words:single-chip microcomputer; temperature sensor; temperature- control; fan;</p

13、><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 電風(fēng)扇的工作原理</p><p>　　通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。能量的轉(zhuǎn)化形式是：電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)由于線圈有電阻，所以不可避免的有一部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電風(fēng)扇工作時(shí)（假設(shè)房間與外界沒(méi)有熱傳遞）室內(nèi)的溫度不僅沒(méi)有降低，反而會(huì)升高。讓我們一塊來(lái)分析一下溫度升高的原因：電

14、風(fēng)扇工作時(shí)，由于有電流通過(guò)電風(fēng)扇的線圈，導(dǎo)線是有電阻的，所以會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱，故溫度會(huì)升高。但人們?yōu)槭裁磿?huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?？因?yàn)槿梭w的體表有大量的汗液，當(dāng)電風(fēng)扇工作起來(lái)以后，室內(nèi)的空氣會(huì)流動(dòng)起來(lái)，所以就能夠促進(jìn)汗液的急速蒸發(fā)，結(jié)合“蒸發(fā)需要吸收大量的熱量”，故人們會(huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?</p><p>　　當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，扇葉把空氣推向下方。即扇葉對(duì)其下方的空氣有向下的力，根據(jù)“物體間力的作用是相互的”可

15、知：空氣對(duì)扇葉同時(shí)也有向上的力，明確這一點(diǎn)以后，再對(duì)電風(fēng)扇進(jìn)行受力分析，電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個(gè)力的作用，即：豎直向下的重力；豎直向上的豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力和空氣對(duì)電風(fēng)扇的向上的力。由此可知：此時(shí)豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力一定要比靜止的時(shí)候減小。因此，我們完全沒(méi)有必要擔(dān)心電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后會(huì)因?yàn)槌惺艿牧υ龃蠖粝聛?lái)[1]。</p><p>　　1.2電風(fēng)扇的發(fā)展歷史</p><p>　　電風(fēng)扇機(jī)械

16、風(fēng)扇起源于1830年，一個(gè)叫詹姆斯·拜倫的美國(guó)人從鐘表的結(jié)構(gòu)中受到啟發(fā)，發(fā)明了一種可以固定在天花板上，用發(fā)條驅(qū)動(dòng)的機(jī)械風(fēng)扇。這種風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉帶來(lái)的徐徐涼風(fēng)使人感到?jīng)鏊?，但得爬上梯子去上發(fā)條，很麻煩。 　　1872年，一個(gè)叫約瑟夫的法國(guó)人又研制出一種靠發(fā)條渦輪啟動(dòng)，用齒輪鏈條裝置傳動(dòng)的機(jī)械風(fēng)扇，這個(gè)風(fēng)扇比拜倫發(fā)明的機(jī)械風(fēng)扇精致多了，使用也方便一些。</p><p>　　1880年，美國(guó)人舒樂(lè)首次將葉片直

17、接裝在電動(dòng)機(jī)上，再接上電源，葉片飛速轉(zhuǎn)動(dòng)，陣陣涼風(fēng)撲面而來(lái)，這</p><p>　　1882年，美國(guó)紐約的克羅卡日卡齊斯發(fā)動(dòng)機(jī)廠的主任技師休伊?斯卡茨?霍伊拉，最早發(fā)明了商品化的電風(fēng)扇。第二年，該廠開始批量生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)的電扇，是只有兩片扇葉的臺(tái)式電風(fēng)扇。1908年，美國(guó)的?？税l(fā)動(dòng)機(jī)及電氣公司，研制成功世界上最早的齒輪驅(qū)動(dòng)左右搖頭的電風(fēng)扇。這種電風(fēng)扇防止了不必要的三百六十度轉(zhuǎn)頭送風(fēng)，而成為以后銷售的主流。</p

18、><p>　　中國(guó)的第一臺(tái)電風(fēng)扇生產(chǎn)自1916年，發(fā)明者楊濟(jì)川在上海四川路橫浜橋開辦生產(chǎn)變壓器的工廠，以“中華民族更生”之意，取名為華生電器制造廠，至1925年華生電扇正式投產(chǎn)，很快成為著名品牌。</p><p>　　再此之后電風(fēng)扇的品種開始日益豐富。臺(tái)扇、地扇、吊扇、壁扇，根本不同場(chǎng)合的需求，電風(fēng)扇不僅從外型到控制方式都有了不少改變。從最開始的旋鈕、按鈕控制方式到之后的觸摸式操作。扇頁(yè)材質(zhì)也

19、從最開始的金屬材質(zhì)換成塑料材質(zhì)。</p><p>　　最初的電風(fēng)扇在控制方面相當(dāng)呆板，因此不久之后，一種只需要設(shè)置好工作時(shí)間，就會(huì)根據(jù)設(shè)置、按時(shí)開、按時(shí)關(guān)的定時(shí)風(fēng)扇并且風(fēng)靡一時(shí)。定時(shí)風(fēng)扇的操作方式也從旋鈕、按鍵到之后的觸摸式操作[2]。</p><p>　　1.3 本課題的目的</p><p>　　隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，家用電器在款式、

20、功能等方面日益求精，并朝著健康、安全、自動(dòng)化、智能化、人性化節(jié)能等方向發(fā)展。過(guò)去的電器不斷的顯露出其不足之處。電風(fēng)扇作為家用電器的一種，同樣存在類似的問(wèn)題。</p><p>　　現(xiàn)在電風(fēng)扇的現(xiàn)狀：大部分只有手動(dòng)調(diào)速，功能單一，存在隱患或不足。比如說(shuō)人們常常離開后忘記關(guān)閉電風(fēng)扇，浪費(fèi)電且不說(shuō)還容易引發(fā)火災(zāi)，長(zhǎng)時(shí)間工作還容易損壞電器。再比如說(shuō)前半夜溫度高電風(fēng)扇調(diào)的風(fēng)速較高，但到了后半夜氣溫下降，風(fēng)速不會(huì)隨著氣溫變化，

21、容易著涼。之所以會(huì)產(chǎn)生這些隱患，其根本原因是缺乏對(duì)環(huán)境的檢測(cè)。</p><p>　　本課題的目的就是設(shè)計(jì)一種智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇，使電風(fēng)扇系統(tǒng)朝著自動(dòng)化、智能化，尤其是節(jié)能的方向發(fā)展。它可以檢測(cè)室內(nèi)溫度，并根據(jù)溫度自動(dòng)改變電風(fēng)扇的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，按預(yù)設(shè)溫度自啟動(dòng)，低溫停止的功能。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了家電產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高了產(chǎn)品的附加值。從而迎合人們對(duì)健康、安全、節(jié)能減排和綠色環(huán)保的新需求。</p&

22、gt;<p><b>　　2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求：</p><p>　　1、智能風(fēng)扇有自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式功能，可設(shè)置選擇； </p><p>　　2、當(dāng)風(fēng)扇設(shè)置于手動(dòng)模式，有“高”、“中”、“低”三檔，且具有模擬自然風(fēng)功能；</p><p>　　3、當(dāng)風(fēng)扇設(shè)置于

23、自動(dòng)模式時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度高于風(fēng)扇設(shè)定的自動(dòng)開機(jī)溫度時(shí)，風(fēng)扇自動(dòng)開啟運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)環(huán)境溫度低于風(fēng)扇設(shè)定的自動(dòng)開機(jī)溫度時(shí)，風(fēng)扇不啟動(dòng)或者停止運(yùn)轉(zhuǎn)；</p><p>　　4、自動(dòng)開機(jī)溫度可設(shè)置；</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖1 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　電風(fēng)扇控制電路系統(tǒng)主要包括：輸入、控制、

24、輸出三大部分7個(gè)功能模塊。STC12C5A60S2主控電路模塊，+5V穩(wěn)壓電源模塊，溫度檢測(cè)模塊，功能按鍵，溫度顯示模塊，可控硅模塊，風(fēng)扇。各模塊間的關(guān)系如圖所示。</p><p>　　控制電路的設(shè)計(jì)采用STC12C5A60S2單片機(jī)作為主要控制芯片，使用溫度傳感器DS18B20 進(jìn)行溫度采集，把采集到的室內(nèi)溫度送到單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果控制相應(yīng)引腳輸出高電平或低電平，從而控制可控硅電路，達(dá)到

25、控制電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)或停止的目的；雙向可控硅用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電風(fēng)扇的自動(dòng)控制；lcd1602用于顯示當(dāng)前的溫度，電風(fēng)扇運(yùn)行的檔位和工作模式。</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1電源模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源作為直流能源的提供者，在電路中起關(guān)鍵作用，因此對(duì)電源的要求比較高，尤其體現(xiàn)在電源紋波系數(shù)和輸出電流能力的要求。如果電源沒(méi)

26、有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，將直接影響系統(tǒng)的正常工作和使用壽命。</p><p>　　一般的三端穩(wěn)壓集成塊穩(wěn)壓效果較好，紋波系數(shù)小，單個(gè)穩(wěn)壓集成塊可以達(dá)到1.5A的大電流輸出。+5v直流穩(wěn)壓電源工作流程:220V交流電經(jīng)變壓器降壓、通過(guò)橋式整流器KBP307整流，470μF電解電容和0.1μF瓷片電容輸入濾波、經(jīng)三端穩(wěn)壓器L7805穩(wěn)壓，通過(guò)10μF電解電容和0.1μF的瓷片電容輸出濾波。其原理圖如圖2所示。</p&

27、gt;<p>　　圖2 直流+5穩(wěn)壓電源原理圖</p><p>　　3.2 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 STC12C5A60S2單片機(jī)的簡(jiǎn)介 </p><p>　　STC12C5A60S2系列單片機(jī)是STC生產(chǎn)的單時(shí)鐘機(jī)器周期的單片機(jī)，是高速、低功耗、超抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-

28、12 倍。內(nèi)部集成MAX80專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S，25萬(wàn)次/秒)，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。</p><p>　　STC12C5A60S2的主要特性：</p><p>　　(1)增強(qiáng)型8051CPU，1T，單時(shí)鐘/機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051； </p><p>　　(2) 工作電壓：STC12C5A60S2系列

29、工作電壓:5.5V - 3.5V；</p><p>　　(3)工作頻率范圍:0～35MHz，相當(dāng)于普通8051的0～420MHz</p><p>　　(4)用戶應(yīng)用程序空間60K字節(jié)；片上集成1280字節(jié)RAM；</p><p>　　(5) I/O口36/40/44，復(fù)位后為:準(zhǔn)雙向口/弱上拉(普通8051傳統(tǒng)I/O口) ，可設(shè)置成四種模式:準(zhǔn)雙向口/弱上拉，強(qiáng)推挽

30、/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏。每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò)120mA； </p><p>　　(6) ISP(在系統(tǒng)可編程)/ IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器 可通過(guò)串口(P3.0/P3.)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片； </p><p>　　(7)有EEPROM功能；</p><p><b>

31、　　(8)看門狗；</b></p><p>　　(9)內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路(外部晶體12M以下時(shí)，復(fù)位腳可直接1K電阻到地)；</p><p>　　(10) 時(shí)鐘源:外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部R/C振蕩器(溫漂為±5%到±10%以內(nèi)) 用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C振蕩器還是外部晶體/時(shí)鐘，常溫下內(nèi)部R/C振蕩器頻率為:50V單片機(jī)

32、為:11MHz ～ 7MHz，精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測(cè)試為準(zhǔn)； </p><p>　　(11)共4個(gè)16位定時(shí)器， 兩個(gè)與傳統(tǒng)8051兼容的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，16位定時(shí)器T0和T1，沒(méi)有定時(shí)器2，但有獨(dú)立 波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器，再上2路PCA模塊可再實(shí)現(xiàn)2個(gè)16位定時(shí)器； </p><p>　　(12) 外部中斷I/O口7路，傳統(tǒng)的

33、下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，新增支持上升沿中斷的PCA模塊，Power Down模式可由外部中斷喚醒，INT0/P3.2，INT1/P3.3，T0/P3.4，T1/P3.5，RXD/P3.0， CCP0/P1.3， CCP/P1.4；</p><p>　　(13) PWM(2路)/ PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列，2路) </p><p>　　---也可用來(lái)當(dāng)2路D/A使用 </p>

34、<p>　　---也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)2個(gè)定時(shí)器 </p><p>　　---也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)2個(gè)外部中斷(上升沿中斷/下降沿中斷均可分別或同時(shí)支持)； </p><p>　　(14) 8路10位A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)每秒鐘25萬(wàn)次； </p><p>　　(15) STC12C5A60S2有雙串口， RxD2/P1.2，TxD2/P1.3； </p

35、><p>　　(16)工作溫度范圍:-40～+85 ℃；</p><p>　　(17)封裝: PDIP-40，I/O口不夠時(shí)，可用2到3根普通I/O口線外接74HC64/65/595(均可級(jí)聯(lián))來(lái)擴(kuò)展I/O口， 還可用A/D做按鍵掃描來(lái)節(jié)省I/O口，或用雙CPU，三線通信，還多了串口[3]；</p><p>　　3.2.2 單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)</p>&

36、lt;p>　　時(shí)鐘是時(shí)序的基礎(chǔ)，STC12C5A60S2單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。本設(shè)在XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微調(diào)電容C1，C2。電容選22pf，晶振頻率選擇12MHz。 </p><p>　　由石英晶體構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生的脈沖頻率很穩(wěn)定且速率很高，且電路

37、簡(jiǎn)單。單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)原理圖如圖3示。</p><p>　　圖3單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)原理圖 圖4單片機(jī)復(fù)位電路原理圖</p><p>　　3.2.3單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。

38、單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。</p><p>　　STC12C5A60S2芯片的第9腳RESET是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)時(shí)高電平有效，有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過(guò)2µs才能完成復(fù)位操作。</p><p>　　圖4示為上電自動(dòng)復(fù)位電路，只要VCC上升時(shí)間不超過(guò)1ms，通過(guò)在VCC和RESET引

39、腳之間加一個(gè)10µf的電容，上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當(dāng)于短路，RESET端為高電平，自動(dòng)復(fù)位；電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時(shí)，電容充電電流為零，電容相當(dāng)于開路，RESET端為低電平，程序正常運(yùn)行。</p><p>　　3.3 液晶顯示模塊</p><p>　　3.3.1 LCD1602的簡(jiǎn)介</p><p>　　1602液晶也叫1602字符型液晶

40、它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊它有若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形。</p><p>　　LCD1602的特性：</p><p>　　(1) +5V電壓，對(duì)比度可調(diào)； </p><p>　　(2) 內(nèi)含

41、復(fù)位電路； </p><p>　　(3)提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能； </p><p>　　(4)有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM；</p><p>　　(5)內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM；</p><p>　　(6)8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM[4]；&l

42、t;/p><p>　　3.3.2液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過(guò)單片機(jī)控制lcd1602顯示室內(nèi)溫度及電風(fēng)扇的檔位。LCD1602第3腳VO為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳R/W為讀寫信號(hào)線，高

43、電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。如圖所示P0口接lcd1602的八位數(shù)據(jù)接口，P2.5、P2.6、P2.7分別接LCD1602的RS、RW、EN端，液晶顯示電路的設(shè)計(jì)原理圖如圖5所示。</p><p>

44、;　　圖5 液晶顯示電路原理圖</p><p>　　3.4溫度采集模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 DS18B20的簡(jiǎn)介</p><p>　　DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。<

45、/p><p>　　DS18B20測(cè)溫原理如圖6所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重 新開

46、始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測(cè)溫度。圖3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值[5]。</p><p>　　圖6 DS18B20測(cè)溫原理圖</p><p>　　DS18B20的性能特點(diǎn)如下：</p><p>　　(1)獨(dú)特的單

47、線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；</p><p>　　(2)多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；</p><p>　　(3)無(wú)須外部器件；</p><p>　　(4)可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5Ｖ；</p><p><b>　　(5)零待機(jī)功耗；</b></p>&l

48、t;p>　　(6)溫度以9或12位數(shù)字；</p><p>　　(7)用戶可定義報(bào)警設(shè)置；</p><p>　　(8)報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；</p><p>　　(9)負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； </p><p>　　DS18B20 用于采集溫度，并將采集到

49、的溫度傳送給單片機(jī)。DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是寄生電源供電方式，單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉；另一種是采用電源供電方式。DS18B20的2腳為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端，此管腳必須接上拉電阻，使其在無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)一直處于高電平狀態(tài)，以此保持信號(hào)的穩(wěn)定傳輸；1腳為電源地；3腳為外接供電電源輸入端。單片機(jī)根據(jù)溫度作相應(yīng)處理，并輸出處理結(jié)果。溫度采

50、集電路如圖7所示。</p><p>　　圖7 溫度采集電路原理圖</p><p>　　3.5 電風(fēng)扇調(diào)速電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1 MOC3063的簡(jiǎn)介</p><p>　　MOC3063光點(diǎn)雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器是美國(guó)摩托羅拉公司最近推出的光電新器件。該系列器件的特點(diǎn)是大大加強(qiáng)了靜態(tài)dv/dt的能力，保證了電感負(fù)載穩(wěn)定的開

51、關(guān)性能。由于輸入和輸出采用光電隔離，絕緣電壓可達(dá)7500V。</p><p>　　MOC3063最大觸發(fā)電流為5mA。MOC3063可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作電壓為220V的交流雙向可控硅。當(dāng)交流負(fù)載電流較小時(shí)，如200mA以下，也可以直接用它帶負(fù)載[6]。MOC3061采用雙列直插6引腳封裝形式，引腳</p><p>　　及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示。器件由輸入、輸出兩部分組成。1、2腳為輸入端，輸出級(jí)是

52、一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二級(jí)管，該二極管在5 mA正向電流作用下，發(fā)出足夠的紅外光，觸發(fā)輸出部分。3、5腳為空腳，4、6腳為輸出端，輸出具有過(guò)零檢測(cè)的光控雙向可控硅。當(dāng)紅外發(fā)光二級(jí)管發(fā)射紅外光時(shí)，雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通。</p><p>　　圖8 MOC3063引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.5.2 可控硅觸發(fā)電路</p><p>　　可控硅觸發(fā)電路如圖9所示，圖中光

53、電耦合器MOC3063的作用是為了使強(qiáng)電和弱電隔離, 以保障使用安全。R6 為限流電阻，使輸入的LED電流為5mA。R4是雙向可控硅的門極電阻，當(dāng)可控硅靈敏度較高時(shí)，門極阻抗也很高，并上R2 可提高抗干擾能力。R2 是觸發(fā)功率雙向可控硅的限流電阻，其值由交流電網(wǎng)電壓峰值及觸發(fā)器輸出端允許重復(fù)沖擊電流峰值決定。由于電風(fēng)扇為感性負(fù)載, 所以需要用R3和C7組成組成浪涌吸收電路電路來(lái)吸收可控硅關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的高電壓, 以使可控硅不被擊穿。<

54、;/p><p>　　圖9 可控硅驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　3.5.3 可控硅調(diào)速原理</p><p>　　當(dāng)兩個(gè)陽(yáng)極存在一定電壓差時(shí), 在門極施加一個(gè)觸發(fā)信號(hào), 雙向可控硅將導(dǎo)通。導(dǎo)通后, 如果陽(yáng)極兩端電壓低于導(dǎo)通電壓或者電壓反向, 雙向可控硅將截止。使用單片機(jī)輸出可調(diào)脈沖電壓信號(hào)，通過(guò)改變矩形脈沖的占空比，使輸出端有效電壓值發(fā)生改變，從而改變電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。<

55、;/p><p>　　3.6 獨(dú)立式按鍵模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵的設(shè)計(jì)如圖10示。機(jī)械式按鍵再按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來(lái)。其抖動(dòng)過(guò)程如圖11示，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，

56、一般為5～10 ms。鍵抖動(dòng)會(huì)引起一次按鍵被誤讀多次。為確保CPU對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理，必須去除鍵抖動(dòng)。在鍵閉合穩(wěn)定時(shí)讀取鍵的狀態(tài)，并且必須判別到鍵釋放穩(wěn)定后再作處理[7]。</p><p>　　圖10 按鍵模塊的設(shè)計(jì) 圖11機(jī)械式按鍵抖動(dòng)過(guò)程</p><p>　　3.7系統(tǒng)硬件總體電路</p><p>　　系統(tǒng)硬件總

57、體電路如附件1所示，包括：STC12C5A60S2主控電路模塊，+5V穩(wěn)壓電源模塊，溫度檢測(cè)模塊、獨(dú)立鍵盤模塊，液晶顯示模塊，雙向可控硅光耦模塊， 雙向可控硅模塊等。</p><p>　　溫度檢測(cè)系統(tǒng)由DS18B20溫度傳感器對(duì)實(shí)時(shí)環(huán)境溫度的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電風(fēng)扇啟動(dòng)的溫度下限由獨(dú)立式鍵盤模塊設(shè)置，單片機(jī)主控電路通過(guò)判斷輸入變量的值來(lái)控制電風(fēng)扇啟動(dòng)停止，檔位變換，溫度的實(shí)時(shí)顯示等。</p><p&

58、gt;<b>　　4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程</p><p>　　圖12系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程圖</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程圖如圖12所示，風(fēng)扇啟動(dòng)的最低溫度為t0，單片機(jī)向DS18B20 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令，讀取已轉(zhuǎn)換的溫度值及風(fēng)扇運(yùn)行模式并作出相應(yīng)處理：自動(dòng)模式，當(dāng)溫度高于t0時(shí)，

59、風(fēng)扇電路導(dǎo)通，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)并隨溫度改變轉(zhuǎn)速;當(dāng)溫度低于t0時(shí)，風(fēng)扇電路不通電，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)； 自然風(fēng)模式，通過(guò)單片機(jī)控制改變輸出的PWM波占空比，經(jīng)可控硅控制電路，從而控制電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)速風(fēng)速由低到高循環(huán)；模擬自然風(fēng)；手動(dòng)模式，在手動(dòng)模式下，可通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的三檔變速。風(fēng)扇系統(tǒng)采用額定電壓為220 V、額定功率45 W、直徑為25 cm 的風(fēng)扇作為負(fù)載，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的自動(dòng)啟停并隨溫度變化自動(dòng)調(diào)速，同時(shí)在液晶顯示屏上顯示當(dāng)前溫度。</p&

60、gt;<p><b>　　5 系統(tǒng)制作調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　5.1.1硬件調(diào)試 方法</p><p>　　當(dāng)硬件設(shè)計(jì)從布線到焊接安裝完成之后，就開始進(jìn)入硬件調(diào)試階段，調(diào)試大體分為以下幾步：</p><p>&

61、lt;b>　　(1)檢查電路</b></p><p>　　焊接好電路后，必須先認(rèn)真檢查電路連線是否有錯(cuò)誤。對(duì)照電路圖，按一定的順序逐級(jí)對(duì)應(yīng)檢查。特別要注意檢查電源是否接錯(cuò)，電源與地是否有短路，二極管方向和電解電容的極性是否接反，集成電路和晶體管的引腳是否接錯(cuò)，觀察焊點(diǎn)是否牢固，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，必要時(shí)利用數(shù)字萬(wàn)用表的短路測(cè)試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。</p&g

62、t;<p><b>　　(2)排除電源故障</b></p><p>　　在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，檢查VCC與GND之間電位，輸出啊電壓在 5V～4.8V之間屬正常。</p><p><b>　　(3)通電觀察：</b></p><p>

63、　　一定要確定電路板電源端無(wú)短路現(xiàn)象后，才能給電路接通電源。電源一經(jīng)接通，不要急于用儀器觀測(cè)波形和數(shù)據(jù)，而是要觀察是否有異?，F(xiàn)象，如冒煙、異常氣味、放電的聲光、元器件發(fā)燙等。如果有，不要驚慌失措，而應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新接通電源。然后，再測(cè)量每個(gè)集成塊的電源引腳電壓是否正常，以確信集成電路是否已通電工作。</p><p><b>　　(4) 指標(biāo)測(cè)試</b></p>

64、<p>　　在電路調(diào)試正常之后，開始根據(jù)設(shè)計(jì)要求電路的進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后作出測(cè)試結(jié)論，以確定電路是否符合設(shè)計(jì)要求。如有不符，則應(yīng)仔細(xì)檢查問(wèn)題所在。因此，要求在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，要認(rèn)真、細(xì)致，考慮問(wèn)題要更周全。</p><p>　　5.1.2硬件電路中常用的抗干擾設(shè)計(jì)方法</p><p>　　在電路設(shè)計(jì)階段，采取的抗干擾措施主要有以下幾個(gè)方面：

65、</p><p>　　(1)抑制干擾源:抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的du/dt，di/dt。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會(huì)起到事半功倍的效果。減小干擾源的du/dt主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)；減小干擾源的di/dt則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見(jiàn)的抑制干擾源的方法主要有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　a.布線時(shí)避免90度折線

66、，減少高頻噪聲發(fā)射</p><p>　　b. 繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。僅加續(xù)流二極管會(huì)使繼電器的斷開時(shí)間滯后，增加穩(wěn)壓二極管后繼電器在單位時(shí)間內(nèi)可動(dòng)作更多的次數(shù)。</p><p>　　c. 在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路(一般是RC串聯(lián)電路，電阻一般選幾K到幾十K，電容選O.O1uF)，減小電火花影響。</p><p>　　d.

67、 給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短。</p><p>　　e. 電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)O.OluF——O.1uF高頻電容，以減小IC對(duì)電源的影響。</p><p>　　f. 可控硅兩端并接RC抑制電路，減小可控硅產(chǎn)生的噪聲。</p><p>　　(2)切斷干擾傳播路徑：按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳播到敏感器

68、件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過(guò)在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光耦來(lái)解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。</p><p>　　所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩[8] 。</p><p>　　切斷干擾傳播路徑的常用措施如下：</p&g

69、t;<p>　　a.充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響。電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就 解決了一大半。許多單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感，要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100Ω電阻代替磁珠。</p><p>　　b.如果單片機(jī)的I/O口用來(lái)控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加π形濾波電路）。<

70、;/p><p>　　c. 注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定。</p><p>　　d. 電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。盡可能把干擾源（如電機(jī)、繼電器）與敏感元件（如單片機(jī)）遠(yuǎn)離。</p><p>　　e. 用地線把數(shù)字區(qū)與模擬區(qū)隔離。數(shù)字地與模擬地要分離，最后在一點(diǎn)接于電源地。A/D、D/A芯片布線也以此

71、為原則。</p><p>　　f. 單片機(jī)和大功率器件的地線要單獨(dú)接地，以減小相互干擾。 大功率器件盡可能放在電路板邊緣。</p><p>　　g. 在單片機(jī)I/O口、電源線、電路板連接線等關(guān)鍵地方使用抗干擾元件如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器、屏蔽罩，可顯著提高電路的抗干擾性能[9]。</p><p>　　5.2 系統(tǒng)軟件程序的編譯與仿真</p><p

72、>　　本設(shè)計(jì)的電風(fēng)扇控制電路使用Keil uvision集成開發(fā)環(huán)境對(duì)程序代碼進(jìn)行編程、調(diào)試和仿真。  Keil uVision是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語(yǔ)言的語(yǔ)法來(lái)開發(fā)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用，而且大大的提高了工作效率和項(xiàng)目開發(fā)周期，它還能嵌入?yún)R編，可以在關(guān)鍵的位置嵌入，使程序達(dá)到接

73、近于匯編的工作效率。KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語(yǔ)言環(huán)境，同時(shí)保留了匯編代碼高效，快速的特點(diǎn)。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。uvision IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。</p><p><b>　　5.2.1程序編譯</b></p>&l

74、t;p>　　利用Keil uvision軟件進(jìn)行編譯，打開Keil uvision軟件后把所要編譯的工程，并設(shè)置目標(biāo)工程選項(xiàng)，然后單擊Build target命令對(duì)源程序文件進(jìn)行編譯。如果出現(xiàn)警告或者錯(cuò)誤，就必須去修改使程序正確，直至程序編譯成功。編譯結(jié)果如圖13所示。</p><p>　　圖13 單片機(jī)程序編譯結(jié)果圖</p><p><b>　　5.2.2程序調(diào)試<

75、/b></p><p>　　源程序編譯通過(guò)，只表明了程序的語(yǔ)法正確，并不能保證程序能正常運(yùn)行，還需要該改程序的邏輯功能進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　使用用Keil軟件對(duì)其調(diào)試。首先，打開已經(jīng)編譯的單片機(jī)項(xiàng)目，選擇Debug下的start/stop Debug Session,進(jìn)入調(diào)試程序工作模式，重復(fù)點(diǎn)擊該選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)在編輯模式和調(diào)試模式之間進(jìn)行切換。</p><

76、p>　　程序調(diào)試時(shí)，可單步執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行。連續(xù)執(zhí)行時(shí)，程序執(zhí)行速度很快，可以看到程序執(zhí)行的總體效果，但如果程序出錯(cuò)，就難以確認(rèn)出錯(cuò)的具體地方。單步執(zhí)行則可以每條指令的執(zhí)行結(jié)果，找出程序錯(cuò)誤所在，但耗時(shí)長(zhǎng)。因此，用戶可以先采用連續(xù)執(zhí)行，對(duì)懷疑或容易出錯(cuò)的地方執(zhí)行單步調(diào)試。某一些程序只有在特定條件下才會(huì)被執(zhí)行，此時(shí)可采用斷點(diǎn)設(shè)置，可在某一程序行設(shè)置斷點(diǎn)，設(shè)置好斷點(diǎn)后連續(xù)運(yùn)行程序，一但執(zhí)行該程序立即停止，這樣就可以觀察有關(guān)的變量值，以確

77、定問(wèn)題所在[10]。</p><p><b>　　5.3程序下載</b></p><p>　　下載是指把用戶的應(yīng)用程序經(jīng)過(guò)編譯后生產(chǎn)的HEX文件下載到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器中的過(guò)程。下載后用戶的應(yīng)用程序?qū)㈤L(zhǎng)期保存在程序存儲(chǔ)器中，系統(tǒng)掉電后程序也不會(huì)丟失。STC12C5A60S2支持在線ISP下載，通過(guò)PC機(jī)上的ISP程序下載軟件將HEX文件經(jīng)下載電纜寫入單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中

78、。電風(fēng)扇控制電路的總程序清單見(jiàn)附件。</p><p><b>　　6結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　論文對(duì)電風(fēng)扇作了簡(jiǎn)要的介紹，利用STC12C5A60S2 單片機(jī)為主要的控制件，結(jié)合DS18B20 溫度傳感器和BT138雙向可控硅，成功地控制了額定電壓為220V、額定功率為45W、直徑為25cm 的風(fēng)扇的自動(dòng)啟停及自動(dòng)調(diào)速等;特別在軟件設(shè)計(jì)中，采用了外部中斷和定

79、時(shí)中斷的方式。當(dāng)溫度改變時(shí)，根據(jù)當(dāng)前溫度自動(dòng)改變轉(zhuǎn)速，起到一定的節(jié)能效果，方便了人們的生活。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，成本低，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中有較高的應(yīng)用價(jià)值。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王振德，石溪，吳昊.等現(xiàn)代科技百科全說(shuō).桂林.廣西師范大學(xué)出版社2006,9.123-125</p><

80、p>　　[2] 王倫.電風(fēng)扇原理與維修技術(shù)[M] . 北京:新時(shí)代出社,1999.8-12</p><p>　　[3] 陳桂友,增強(qiáng)性8051實(shí)用開發(fā)技術(shù).北京:北京航天航空大學(xué)出版社2009,8:6-7.</p><p>　　[4]毛學(xué)軍,沙祥.液晶模塊應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社,2010,5:22-25</p><p>　　[5]廖琪梅,韓彬,楊文昭等.

81、基于單總線器件DS18B20的溫度測(cè)量?jī)x[J]. 國(guó)外電子元器件, 2008 (2) :24-26.</p><p>　　[6]劉同法,陳忠平,彭繼衛(wèi),眭仁.單片機(jī)外圍接口電路與工程實(shí)踐. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009,3:598-564</p><p>　　[7] 謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2000,7:31-32.&

82、lt;/p><p>　　[8] 王港元.電工電子實(shí)踐指導(dǎo)[M].南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社（第三版）[M],2003,1:292-293.</p><p>　　[9]馬忠梅,籍順心等.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003,11:224-225.</p><p>　　[10]陳小忠,黃寧等.單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)用子程序[M].北京:人民郵電出

83、版社,2005,9:206-207.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。老師在論文的選題和內(nèi)容的指導(dǎo)及論文的撰寫全過(guò)程中，都給予我以精心指導(dǎo)和孜孜不倦的教誨。謹(jǐn)此向表示誠(chéng)摯的感謝，并送去學(xué)生的真誠(chéng)祝福。</p><p>　　在這里還要衷心地感謝 的所

84、有老師，在四年的學(xué)習(xí)過(guò)程中給予我許多幫助和指導(dǎo)。同時(shí)向所有關(guān)心我同學(xué)和朋友表示衷心的感謝，當(dāng)我遇到困難時(shí)，是他們的幫助給了我戰(zhàn)勝困難的力量和勇氣。</p><p>　　最后，我再次向我百忙之中評(píng)閱本論文的答辯委員會(huì)的各位老師致以最誠(chéng)摯的謝意！</p><p>　　附錄1 系統(tǒng)硬件總體電路原理圖</p><p>　　附件2 智能溫控調(diào)速風(fēng)扇的設(shè)計(jì)總程序清單</p

85、><p><b>　　/*頭文件*/</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <Button.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include &

86、lt;DS18B20.h></p><p>　　#include <LCD1602.h> </p><p>　　sfr CCON = 0xD8; //PCA控制寄存器</p><p>　　sfr CMOD = 0xD9; //PCA模式寄存器</p><p>　　sfr CCAPM0 = 0xDA;

87、 //PCA模塊0模式寄存器,模塊0對(duì)應(yīng)P1.3/CEX0/PCA0/PWM0 </p><p>　　sfr CCAPM1 = 0xDB; //PCA模塊1模式寄存器,模塊1對(duì)應(yīng)P1.4/CEX1/PCA1/PWM1</p><p>　　sfr CL = 0xE9; //PCA 定時(shí)寄存器 低位</p><p>　　sfr CH

88、= 0xF9; //PCA 定時(shí)寄存器 高位</p><p>　　sfr CCAP0L = 0xEA; //PCA模塊0的 捕獲寄存器 低位</p><p>　　sfr CCAP0H = 0xFA; //PCA模塊0的 捕獲寄存器 高位</p><p>　　sfr CCAP1L = 0xEB; //PCA模塊1的 捕獲寄存器 低位</p>

89、;<p>　　sfr CCAP1H = 0xFB; //PCA模塊1的 捕獲寄存器 高位</p><p>　　sfr PCA_PWM0 = 0xF2; //PCA PWM 模式輔助寄存器0</p><p>　　sfr PCA_PWM1 = 0xF3; //PCA PWM 模式輔助寄存器1</p><p>　　sbit CF = 0

90、xDF; //PCA計(jì)數(shù)溢出標(biāo)志位</p><p>　　sbit CR = 0xDE; //PCA計(jì)數(shù)器 運(yùn)行控制位</p><p>　　sbit CCF1 = 0xD9; //PCA模塊1中斷標(biāo)志</p><p>　　sbit CCF0 = 0xD8; //PCA模塊0中斷標(biāo)志</p><p>　　/*defin

91、es-------------------------------------------------------------------*/</p><p>　　#define Time0_TH 0xb1 //定義計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)寄存器裝載的高8位值，可自行修改</p><p>　　#define Time0_TL 0xe0 //定義計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)寄存器裝載的低8位值，可自

92、行修改</p><p>　　#define Time1_TH 0xb1 //定義計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)寄存器裝載的高8位值，可自行修改</p><p>　　#define Time1_TL 0xe0 //定義計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)寄存器裝載的低8位值，可自行修改</p><p>　　#define State_Auto 0 //定義空閑狀態(tài)</

93、p><p>　　#define State_Menu 1 //定義手動(dòng)狀態(tài)</p><p>　　#define State_Natural 2 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)</p><p>　　#define State_Off 3 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)</p><p>　　#define State_NaturalOne

94、 0 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)//</p><p>　　#define State_NaturalTwo 1 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)//</p><p>　　#define State_NaturalThree 2 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)//</p><p>　　#define State_NaturalFour 3 //定義關(guān)機(jī)狀態(tài)//</p>

95、<p>　　/*variable-------------------------------------------------------------------*/</p><p>　　unsigned char Button_Value; //定義按鍵狀態(tài)值變量</p><p>　　unsigned char Temperature_Valu

96、e; //定義溫度變值量</p><p>　　unsigned char State_Switch; //定義功能狀態(tài)變量</p><p>　　unsigned char State_NaturalModel; //定義自然風(fēng)狀態(tài)變量</p><p>　　unsigned int SweepInterval_Tempe

97、rature; //定義溫度掃描時(shí)間變量</p><p>　　unsigned char SweepInterval_Button; //定義按鍵掃描時(shí)間變量</p><p>　　unsigned int SweepInterval_RefreshTime; //定義自然風(fēng)間隔時(shí)間變量</p><p>　　bit Flag_Temperature

98、 = 0; //定義溫度掃描更新標(biāo)志變量</p><p>　　bit Flag_Button = 0; //定義按鍵掃描更新標(biāo)志變量</p><p>　　bit Flag_Model = 0; //定義模式掃描更新標(biāo)志變量</p><p>　　bit Flag_Natural = 0; //定義自然風(fēng)標(biāo)志變量</p><

99、;p>　　/***************************************************************************** </p><p>　　函數(shù)名稱：time0_initialization(void)</p><p>　　函數(shù)功能：定時(shí)器0初始化函數(shù)</p><p><b>　　入口參數(shù)：無(wú) <

100、;/b></p><p><b>　　出口參數(shù)：無(wú) </b></p><p>　　******************************************************************************/ </p><p>　　void time0_initialization(void)</p&

101、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x21; //T0,工作方式1</p><p>　　TH0=Time0_TH; //裝載脈沖寬度高8位值</p><p>　　TL0=Time0_TL; //裝載脈沖寬度高8位值</p&g

102、t;<p>　　TR0=1; //開啟T0定時(shí)器</p><p>　　ET0=1; //允許T0定時(shí)器中斷 </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**********************************

103、********************************************* </p><p>　　函數(shù)名稱：Time1_Initialization(void)</p><p>　　函數(shù)功能：定時(shí)器1初始化函數(shù)</p><p>　　備 注：定時(shí)器工作于方式1，定時(shí)器計(jì)數(shù)寄存器16位全部用于計(jì)數(shù) </p><p>　　**

104、******************************************************************************/ </p><p>　　void Time1_Initialization(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x11; /

105、/T1,工作方式1</p><p>　　TH1=Time1_TH; //裝載定時(shí)器0寄存器高8位值</p><p>　　TL1=Time1_TL; //裝載定時(shí)器0寄存器低8位值</p><p>　　TR1=1; //開啟T1定時(shí)器</p><p>　　ET1=1; //允許

106、T1定時(shí)器中斷</p><p>　　EA=1; //開啟總中斷允許</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***************************************************************************** </p><p

107、>　　函數(shù)名稱：PWM_initialization(void)</p><p>　　函數(shù)功能：定時(shí)器0初始化函數(shù)</p><p><b>　　入口參數(shù)：無(wú) </b></p><p><b>　　出口參數(shù)：無(wú) </b></p><p><b>　　備 注： </b>

108、</p><p>　　******************************************************************************/ </p><p>　　void PWM_initialization(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　

109、　CCON = 0x00; //</p><p>　　CL = 0x00; //</p><p>　　CH = 0x00; //</p><p>　　CMOD = 0x0e; //</p><p>　　CCAP1L = 0x00; //</p><p>　　CCAP1H

110、= 0x00; //</p><p>　　PCA_PWM1 = 0x00; //</p><p>　　CCAPM1 = 0x42; //</p><p>　　CR = 0x01; // </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***************

111、************************************************************** </p><p>　　函數(shù)名稱：LCD1602_DisplayTemperature(void)</p><p><b>　　輸入?yún)?shù)：void</b></p><p><b>　　輸出參數(shù)：void</

112、b></p><p>　　函數(shù)功能：在LCD1602制定位置上顯示當(dāng)前溫度</p><p>　　*****************************************************************************/</p><p>　　void LCD1602_DisplayTemperature(void)</p&

113、gt;<p><b>　　{</b></p><p>　　EA = 0; //關(guān)閉總中斷</p><p>　　Temperature_Value = DS18B20_ReadTemperature();</p><p>　　LCD1602_DisplayTwoNumber(12,0,Temperature_Value);</