小風(fēng)扇設(shè)計+單片機

1、2010-11-12 23:31:00華工智能控制大賽設(shè)計報告智能小風(fēng)扇1/8學(xué)院:作者:日期:XXXXXXXXXXXXXX2010-11-12 23:31:0010213/8目錄設(shè)計任務(wù)及要求1. 設(shè)計任務(wù)2. 設(shè)計要求作品特色設(shè)計思路1調(diào)速功能 2.自然風(fēng)功能3. 顯示功能4. 定時功能5. 防傾倒功能 6.USB接口實現(xiàn)7.遙控功能四、調(diào)試問題及解決方案1.三極管放大電路無法帶動小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動 2.防傾倒功能中斷無法實現(xiàn)中斷3遙控?zé)o法實現(xiàn)五、軟件設(shè)計及源程序1.軟件設(shè)計202.源程序總結(jié)七、一.I1參考書日2010-11-12 23:31:0010/81、1)2)3)可以用遙控器遙控 可以設(shè)

2、定定時關(guān)機 風(fēng)扇傾倒時可自動關(guān)閉 其他創(chuàng)新功能方案一:方案二:經(jīng)比較,選用方案二。、設(shè)計任務(wù)及要求1. 設(shè)計任務(wù)制作一個小型風(fēng)扇2. 設(shè)計要求基本要求：實現(xiàn)高速，低速檔選擇。(能明顯感覺到風(fēng)力變化即可) 使用USB供電實現(xiàn)自然風(fēng)功能。自然風(fēng)是指一段時間高速，過一段時間改為低速，如 此往復(fù)。2、發(fā)揮要求：1)2)3)4)作品特色本作品以89C52芯片作處理器，以小直流電機為風(fēng)扇的動力，使用USB接口提供電源，外殼以木板為主，有較強的機械性能.本作品可實現(xiàn)以下功能：1.空檔、低速、高速、自然風(fēng)由個檔位可自由切換.2 .定時控制換檔功能：用戶可以設(shè)置一定的時間，風(fēng)扇在 設(shè)定的時間過后會自動切換到用戶

3、指定的檔位上.3 傾倒自動關(guān)閉風(fēng)扇并報警.關(guān)鍵詞：89C52，光控防傾倒，數(shù)碼管顯示，人性化定時。設(shè)計思路1調(diào)速功能利用給風(fēng)扇串聯(lián)電阻分壓降流來實現(xiàn)調(diào)速功能；利用單片機模擬輸出PWM波作為控制信號，利用放大電路調(diào)速。本作品是基于 8051單片機，單片機內(nèi)部定時器可以輸出占空比可調(diào)的方波，通過改變 P3.6 口輸出的不同占空比不同的方波，可以方便實現(xiàn)高速和低速轉(zhuǎn)換。利用三極管做開關(guān) 電路。2.自然風(fēng)功能單片機定時器可以調(diào)節(jié)高速和低速轉(zhuǎn)換的頻率，從而實現(xiàn)自然風(fēng)功能，程序如下:while(mode=3)/ 自然風(fēng) TR1=1; shijia n(); keysca n();P1_0=0; P 0=0

4、xfe; if(m=0) di();else gao();void di()/低速，占空比70%fen g=0; delay1ms(7);fen g=1; delay1ms(3);void gao()/高速，占空比 100%fen g=0; delay1ms(10);fen g=1;/*定時中斷1*/void timer1() in terr upt 3 using 1 n+;if(n=100) n=0; m=m;自然風(fēng)是通過交替調(diào)用高速與低速兩個函數(shù)來實現(xiàn)的，再用定時器設(shè)定高低速切換時間就可實現(xiàn)自然風(fēng)了。3.顯示功能：顯示模塊由發(fā)光管和數(shù)碼管組成，發(fā)光管可以顯示當(dāng)前檔位，分為停止、低速、高速

5、、 自然風(fēng)四個檔位。數(shù)碼管可以顯示定時時間，顯示控制由單片機軟件控制。4.定時功能0。該作品除了簡單的定時外， 還有定時控定時功能的實現(xiàn)主要用現(xiàn)單片機的計時中斷N時間后自動制功能，例如：在某一時刻風(fēng)扇正在低速運作，通過設(shè)定計時器可使風(fēng)扇在 跳到任意一檔。N由用戶設(shè)定。定時功能由單片機定時計數(shù)器中斷實現(xiàn)，程序如下:/*定時中斷0*/void timer0() interrupt 1 using 1timeco un t+;TH0=(65535-50000*T)/256;TL0=(65535-50000)%256;if(timeco un t=20) timeco un t=0; sec on d

6、-;if(sec on d<0)if(minu te=0)sec on d=0; minu te=0; TR0=0; mode=hou; xia nshi=0;elsesecond=59; minu te-;5.防傾倒功能方案一：利用機械開關(guān)和風(fēng)扇座重力實現(xiàn)開關(guān)功能，缺點是穩(wěn)定性不好。方案二：利用光敏元件結(jié)合單片機中斷實現(xiàn)讓風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動功能。方案三：利用防傾倒開關(guān)，缺點是對材料性能要求較高。 經(jīng)比較選擇方案二。禾U用光敏電阻在黑暗和光照條件下阻值不同，與一個定值電阻串聯(lián)后，在亮度變化時 會產(chǎn)生一個高低電平跳變，將跳變輸入單片機外部中斷口，利用軟件控制P3.6 口電平，從而控制風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動

7、。nOCK-SrilT參數(shù)測量及計算：光敏電阻在有光照時電阻約為5K Q -8K Q之間，黑暗條件下阻值可達10M Q。利用這個變化，串如阻值為 100K的電阻，兩電阻之間的電位可以實現(xiàn)高低電平跳變。6. USB接口的實現(xiàn)USB輸出電壓為5V，電流為500MA。USB接口有四個引腳，兩個數(shù)據(jù)傳輸，兩個電源, 本作品中只使用兩個電源引腳。經(jīng)測量，小風(fēng)扇正常工作電壓為1.2V-1.7V，電流為180mA-250mA。所以完全可以帶動小型風(fēng)扇。7. 遙控功能I/O 口,利用PT2262和PT2272紅外編碼和解碼電路，解碼后輸出電平信號輸入單片機 通過掃描程序?qū)崿F(xiàn)對單片機的控制。四、調(diào)試問題及解決方

8、案1.遙控?zé)o法實現(xiàn)故障：紅外接收頭輸出端沒有電平變化。紅外發(fā)射管管腳電壓變化范圍不大原因分析：可能原因：1.電路有問題；2.電路是按照PT2262-1R芯片設(shè)計的，芯片不適合。 解決方案：改用簡單紅外發(fā)射電路， 發(fā)射電路由三極管放大電路組成，通過開關(guān)控制發(fā)射管通斷，接收頭導(dǎo)通，輸出端電位由高到低變化，通過管腳掃描程序，實現(xiàn)循環(huán)控制風(fēng)扇運行在各檔位。測試結(jié)果：實現(xiàn)檔位控制功能，但無法實現(xiàn)遙控定時。最終實現(xiàn)功能：實現(xiàn)高速，低速檔選擇，自然風(fēng)功能，可以用遙控器遙控檔位，可以設(shè)定定時關(guān)機、定 時換擋，防傾倒功能，數(shù)碼顯示定時功能，無極調(diào)速。不完善之處：遙控?zé)o法直接檔位選擇， 沒有實現(xiàn)遙控定時功能； 防

9、傾倒在黑暗條件下無法正常運行; 無極調(diào)速操作人性化程度不夠。五、軟件設(shè)計及源程序1軟件設(shè)計：本作品的程序全部都由自已編寫的，設(shè)計時的步驟如下：1, 總體規(guī)劃，對要求的功能進行分析.2, 劃分模塊，主函數(shù)用mode參數(shù)將程序劃分為四個模快，分別代表四個檔位.3, 細化?？欤诿總€?？炀帉懞瘮?shù)以實現(xiàn)相應(yīng)的功能.4, 檢查修補.檢查程序,主要檢查?？炫c模塊之間的聯(lián)接與切換.5, 下載調(diào)試.檢查軟硬件之間的銜接有沒問題.2源程序:省略六、總結(jié)本系統(tǒng)采用51系列單片機為控制核心，實現(xiàn)了小風(fēng)扇調(diào)速，定時功能。作品操作界面友好，設(shè)計人性化，便于使用。在本次作品設(shè)計的過程中，我們遇到了許多突發(fā)事件和各種困難。 尤其是調(diào)試光控防傾倒功能時，中斷口無法置低電平，我們經(jīng)過多次試驗后才解決了這個問題。通過小組成員的仔細分析和查閱各種資料后我們終于解決了這些問題，取得了令人滿意的結(jié)果。本屆智能控制設(shè)計大賽讓我們對電子設(shè)計有了新的認識,之前學(xué)習(xí)單片機只注重軟件而忽略硬件的設(shè)計，在本次設(shè)計中這個問題凸顯出來,無論是元件性能參數(shù)還是電路計算，都不能馬虎，只有認真做好每一步工作,才