胡淵 趙一

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)扇成為生活中不可缺少的一部分，但都很難實(shí)現(xiàn)低環(huán)保、低耗能、低噪音等要求。本方案所設(shè)計(jì)的是一種溫度控制式風(fēng)扇系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)作為技術(shù)核心，精密設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出了一款新、環(huán)保、安全、實(shí)用的溫度控制風(fēng)扇，其特點(diǎn)是可以根據(jù)室溫的不同變化情況來(lái)自動(dòng)地調(diào)節(jié)風(fēng)速，并且用戶(hù)可以根據(jù)自身需求來(lái)設(shè)置溫度的上下限，這樣可以既能達(dá)到智能化控制，以能提高用戶(hù)使用該產(chǎn)品的舒適感。

關(guān)鍵詞：AT89C51、自動(dòng)調(diào)節(jié)、智能化控制

1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)包括了由風(fēng)扇遙控系統(tǒng)風(fēng)扇發(fā)射接收模塊發(fā)射控制模塊，風(fēng)扇吸收接受模塊控制發(fā)射模塊三個(gè)大部分結(jié)構(gòu)組成，令遙控系統(tǒng)風(fēng)扇能夠直接運(yùn)行采用手動(dòng)或者直接是電的遙控控制方式。遙控的紅外發(fā)射控制模塊主要以AT89C51單片機(jī)為主要設(shè)計(jì)控制核心，外加了遙控鍵盤(pán)，紅外信號(hào)的發(fā)射整形與紅外發(fā)射控制電路，組成了一個(gè)遙控器。

單片式微機(jī)主要功能是用來(lái)完成對(duì)調(diào)制信號(hào)載波進(jìn)行調(diào)頻編碼和載波調(diào)制，信號(hào)與調(diào)制載波之間直接進(jìn)行載波調(diào)制，將載波信號(hào)通過(guò)載波發(fā)射器上的末端接口進(jìn)行載波整形和調(diào)頻放大。接收器部分主要以AT89C51為其它的主控控制中心，配以紅外開(kāi)關(guān)接收器控制模塊，電機(jī)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制模塊，液晶開(kāi)關(guān)顯示器控制模塊，及其它的相應(yīng)開(kāi)關(guān)指示燈;紅色紫外線(xiàn)開(kāi)關(guān)接收器的模塊，鍵盤(pán)，液晶開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制模塊，指示燈共同構(gòu)成實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)人機(jī)交互的主要功能;而一臺(tái)單片機(jī)的開(kāi)關(guān)主控控制中心則主要是通過(guò)電機(jī)接收各種信號(hào)輸入，驅(qū)動(dòng)一個(gè)個(gè)的液晶，指示燈，控制一臺(tái)專(zhuān)用電機(jī)的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制模塊等功能來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制一臺(tái)專(zhuān)用電機(jī)的驅(qū)動(dòng)工作量和轉(zhuǎn)速。該驅(qū)動(dòng)電機(jī)基本上可說(shuō)是完全采用了pwm無(wú)級(jí)自動(dòng)關(guān)節(jié)調(diào)速。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1風(fēng)扇工作與否是有由體感應(yīng)模塊判斷

該紅外傳感器控制模塊指的是一種技術(shù)采用號(hào)為r200b的熱釋放式電紅外輻射傳感器，用來(lái)直接實(shí)現(xiàn)對(duì)采集人體的內(nèi)部監(jiān)視和信息采集，它們所指的也就是一種通過(guò)熱釋放的電紅外光纖通過(guò)檢測(cè)接收到由陌生人或者其他動(dòng)物所直接發(fā)射的短波紅外線(xiàn)而向采集人體內(nèi)部輸出熱釋電信號(hào)的紅外傳感器，這種紅外傳感器模塊屬于一種被動(dòng)式紅外輻射傳感器，不同于一種主動(dòng)式紅外輻射傳感器，其本身也不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生任何其他形式的紅外輻射，隱蔽保護(hù)性能好，器件的工作功耗小，價(jià)格低廉，其引腳的內(nèi)部通過(guò)電源開(kāi)關(guān)供電輸出端引腳d（內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)連接管d極）與+5電源相互連接進(jìn)行電源連接，信號(hào)中斷輸出供電端引腳s（內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)連接管引腳s極）與采集單片機(jī)的外部p32int0相互連接進(jìn)行信號(hào)連接，當(dāng)未通過(guò)外部信號(hào)中斷采集系統(tǒng)得到的不是人體內(nèi)部信息時(shí)，"s"輸出端會(huì)向采集系統(tǒng)內(nèi)部輸出一個(gè)新的低電平，經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)后又轉(zhuǎn)變成了一個(gè)高電平，系統(tǒng)將不會(huì)繼續(xù)一直處于自動(dòng)停止和繼續(xù)休眠的工作狀態(tài);當(dāng)通過(guò)采集信號(hào)得到的是人體內(nèi)部信息時(shí)，"s"端又會(huì)輸出一個(gè)新的高電平，經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)后轉(zhuǎn)變成一個(gè)新的低電平，單片機(jī)就可以會(huì)自動(dòng)調(diào)用外部的信號(hào)中斷器和伺服子控制程序。

2.2溫度采集模塊分析周?chē)h(huán)境溫度

該集成模塊主要設(shè)計(jì)采用的是Dallas公司自行研發(fā)生產(chǎn)的新型溫度傳感器集成DS18B20，DS18B20集成將溫度范圍測(cè)量值和a/d檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換于體為一體，其中所需要測(cè)量的溫度范圍寬（-55～+125）在10～85之內(nèi)。精度穩(wěn)定等級(jí)控制為0.5由DS18B20組建的空氣溫度自動(dòng)檢測(cè)控制單元是它具有兩個(gè)體積小，方便于用戶(hù)隨身攜帶，安裝，其中的一個(gè)輸出溫度信息為數(shù)碼測(cè)量?？梢灾苯优c各種單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，而且不必額外使用后期升級(jí)中的a/d信號(hào)轉(zhuǎn)換器它控制簡(jiǎn)單，它將所有需要外界檢測(cè)環(huán)境的大氣溫度直接以各種一線(xiàn)或雙總線(xiàn)的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸方式直接進(jìn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)傳輸，大大的大幅改善了系統(tǒng)的環(huán)境抵抗和抵御干擾能力，適用于各種惡劣天氣環(huán)境下的大氣溫度測(cè)量檢測(cè)。

2.3雙向可控硅控制模塊實(shí)現(xiàn)智能控制

如果當(dāng)前它的外界周?chē)h(huán)境對(duì)其中的外界溫度沒(méi)有超過(guò)t0，TLC336A就會(huì)導(dǎo)致普通m片機(jī)電路開(kāi)始導(dǎo)通并且電路開(kāi)始加速啟動(dòng)，此時(shí)如果當(dāng)前外界周?chē)h(huán)境對(duì)其中的外界溫度沒(méi)有發(fā)生較大改變，單片機(jī)就這樣會(huì)直接結(jié)合當(dāng)前的外界溫度和25度時(shí)它的參考電路轉(zhuǎn)速中的n0，計(jì)算出來(lái)得出相當(dāng)于對(duì)應(yīng)的參考轉(zhuǎn)速，并且將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)相當(dāng)于對(duì)應(yīng)的高占空比的方波信號(hào)脈沖控制信號(hào)，通過(guò)它的p34（t0）引腳對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)速輸入，從而也就可以直接使得當(dāng)前TLC336A的電路導(dǎo)電電通角這樣會(huì)發(fā)生變化，達(dá)到了轉(zhuǎn)速控制電路轉(zhuǎn)速的主要工作目的，如果當(dāng)前周?chē)h(huán)境中在氣候中的溫度持續(xù)上升，TLC336A的導(dǎo)電電通角就這樣會(huì)逐漸緩慢增大，m片機(jī)在以一定的值為單位溫度時(shí)間內(nèi)對(duì)其通電的溫度持續(xù)時(shí)間就這樣會(huì)逐漸變長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速也就逐漸加快;反之，如果當(dāng)前周?chē)h(huán)境對(duì)其中的氣候溫度持續(xù)下降，TLC336A的導(dǎo)電電通角就這樣會(huì)逐漸減小，m片機(jī)在以一定值為單位的溫度時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行電路通電的持續(xù)時(shí)間就這樣會(huì)逐漸變短，轉(zhuǎn)速也就這樣會(huì)逐漸變慢。

3結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要分析介紹并通過(guò)研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種以AT89C51單片式電機(jī)風(fēng)扇作為自動(dòng)溫控系統(tǒng)的自動(dòng)智能電機(jī)溫控自動(dòng)風(fēng)扇控制系統(tǒng)，在充分繼承了我國(guó)傳統(tǒng)自動(dòng)溫控智能風(fēng)扇系統(tǒng)技術(shù)的根本基礎(chǔ)上又分別進(jìn)行了一些改善和改進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，利用了DS18B20溫度傳感器和人體紅外溫度傳感器技術(shù)來(lái)自動(dòng)收集人體外界的溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)手動(dòng)快速調(diào)節(jié)其風(fēng)扇占空比，使之能夠具有風(fēng)扇自動(dòng)啟、關(guān)、隨周?chē)h(huán)境變化和溫度的自動(dòng)變化等這是自動(dòng)溫度調(diào)整的主要功能。滿(mǎn)足現(xiàn)代人們的行業(yè)智能化、人性化應(yīng)用需求，具備一定的理論現(xiàn)實(shí)性和應(yīng)用研究?jī)r(jià)值和可觀的行業(yè)市場(chǎng)前景

參考文獻(xiàn)

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課題信息：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：溫控智能電風(fēng)扇，課題編號(hào)：X202010166198。