电风扇模拟控制系统..doc

2014-2015学年第一学期 《电风扇模拟控制系统》 课程名称 《单片机原理及应用》 学生姓名 王士波 学 号 5011212416 所属学院 信息工程学院 班 级 计算机16-4 授课教师 孟洪兵 塔里木大学教务处制 摘 要 本次课程设计通过使用Keil uVision3软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统。该电风扇模拟控制系统通过单片机AT89C51芯片对电机的控制，通过一位数码管显示风扇的档位，实现风扇弱风、中风、强风的改变。文章主要介绍了该电风扇模拟控制系统的硬件电路设计和软件设计。 关键词： Keil uVision3软件 Proteus软件 AT89C51芯片 目 录 绪 论 1 1、电风扇控制系统原理 2 1.1 控制装置的原理 2 1.2 设计方案特点 2 2、系统硬件设计 2 2.1 系统总体设计主要内容 2 2.2 系统的工作原理 3 2.3 系统硬件设计电路图 3 2.4 显示模块 4 3、系统软件设计 5 3.1 PWM控制方法 5 3.2 占空比 5 3.3 电风扇控制设计主程序流程图 6 3.4 电机控制模块与定时器T1中断流程图 8 4、调试与仿真 9 4.1 软件仿真 9 4.2 仿真运行 9 5、实物图 9 结 论 11 参考文献 14 附 录 15 绪 论 许多边缘、交叉学科的发展促进了现代科学技术的进步，尤其是对机电一体化、自动控制、计算机技术以及光电通信技术等科学领域的意义更是非同一般。本文设计的智能电风扇正是以上交叉学科的有机结合体。它的独特之处在于巧妙的采用了红外遥控技术、单片机控制技术，把智能控制技术用于家用电器的控制中,通过主控单片机对电风扇实施智能控制。 本次设计用到了微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术，新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的电子产品。作为一种老式家电，电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作为一个成熟的家电行业的一员，尤其在中小城市，以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额。面临庞大的市场需要的同时，也要提高电风扇的市场竞争力。使之在技术含量上有所提高，应使风扇不仅功能多样，操作简便，而且更加安全可靠。 为此，在现有市场多功能电风扇的基础上，我们提出了一种新型的智能电风扇。该风扇功能更多，添加了很多人性化的设计，如安全保护，倾倒保护，智能照明等，使电风扇更加人性化。可实现：多级调速功能，即提供更多的风力级别和风型，提高用户的舒适度。 1、电风扇控制系统原理 1.1 控制装置的原理 传统电风扇供电采用是200V交流电，电机转速分为几个档位，通过人工手动调整电机转速达到改变风速的目的，每改变一次风力，必然有人参与操作，这样就会带来诸多的不便。 本设计介绍了一种AT89C51单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计巧妙利用了单片机控制技术、调速技术，把智能控制技术应用于家用电器的控制中，将电风扇变成智能化。初始加电时，电风扇不加电，一位数码显示器显示0，只有按下按钮电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。在进行风速调节过程中，系统采用一位数码管显示，显示直观、准确。 1.2 设计方案特点 初始加电时，电风扇不加电，一位数码显示器显示0，只有按下按钮电路就将按系统默认控制负载定时工作的时间方式自动开始运行。在进行风速调节过程中，系统采用一位数码管显示，显示直观、准确。 2、系统硬件设计 2.1 系统总体设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，该设计的内容：通过点击控制按钮实现弱风、中风、强风（1、2、3、4档）然后显示数字1，2，3，4。总体设计图如图2.1。 图2.1 电风扇系统总体设计 2.2 系统的工作原理 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS?8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是