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基于單片機的智能控溫風扇系統設計

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本文設計的多功能自動調溫控制系統。該系統采用了DS18B20溫度傳感器檢測電風扇周圍環境溫度,并且根據使用者設定的調溫模式自動識别模式,若是自動調溫模式,則會控制電風扇轉速根據溫度的變化而作出相應的溫度調整。

系統子產品主要包括:主要子產品、電源電路、MCU控制子產品、溫度采集子產品、無線遙控子產品、電機子產品、數位管顯示子產品。

基于單片機的智能控溫風扇系統設計

系統組成:以STC90C52單片機為基礎,溫度采集選用DSl8B20數字溫度傳感器,實作無線遙控遠端控制需要通過VS1838一體化紅外接收頭來實作功能,電機使用lm298電機驅動,顯示功能通過lcd12864來實作。

01  總體方案設計

本系統的總體設計思路是以STC90C52單片機為基礎,溫度采集選用DSl8B20數字溫度傳感器來檢測溫度,通過無線遙控遠端控制需要通過VS1838一體化紅外接收頭來實作使用者與單片機的互動,電機使用LM298電機驅動,顯示功能通過LCD12864來實作。

基于單片機的智能控溫風扇系統設計

02  電源電路設計

單片機電源電路的設計是單片機硬體系統中首先要考慮的一個問題。由于本系統需要連接配接室内220V交流電,是以本系統采用開關電源将室内U(220V)交流電壓經過電源變壓器降壓後得到交流電壓U,再經橋式整流得到脈動電壓U。

然後經過一個大電容C和小電容C并聯進行高頻濾波得到電壓U,再經過LM338穩壓器得到相對平滑的電壓U,最後經輸出整流、輸出濾波電路等把輸出電壓給單片機及其它裝置供電。

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03  12864接口電路設計

本次系統設計用的是12864接口,該接口采用的是兩線的串行接口,一條線是SCK(時鐘線),一條線SID(資料線)。

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04  溫度傳感器電路設計

本論文研究的多功能自動調溫系統中,DS18B20溫度傳感器的作用主要用于檢測風扇目前環境,用來給軟體程式讀取之後根據設定進而達到自動根據不同溫度調整風扇轉速的目的。

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05  電機PWM電路設計

電機使用LM298電機驅動,該電機為直流電機,直流電機的控制比較簡單,通過L298N電機驅動配合工作,并且性能出衆。

電動機是一種旋轉式電動機器,它将電能轉變為機械能,它主要包括一個用以産生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子。在定子繞組旋轉磁場的作用下,其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉動。這些機器中有些類型可作電動機用,也可作發電機用。

它是将電能轉變為機械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉運動,這種電動機稱為轉子電動機;也有作直線運動的,稱為直線電動機。

基于單片機的智能控溫風扇系統設計

06  紅外接收頭和遙控電路設計

實作無線遙控遠端控制需要通過VS1838一體化紅外接收頭來實作功能。這種一體化紅外線接收頭體積小,靈敏度高,外接元件少,抗幹擾的能力強,實用起來十分友善。紅外遙控信号是一連串的二進制脈沖。

為了使其在無線傳輸過程中免受其他紅外信号的幹擾,通常都是先将其調制在特定的載波平率上,然後再經紅外發射二極管發射出去,而紅外線接受裝置則要濾除其他雜波,隻接受該特定頻率信号并将其還原成二進制脈沖碼,也就是解調。

在本論文所設計的多功能自動調溫系統中,紅外傳感接收頭主要用于接收由無線遙控輸出的信号,實作使用者和單片的互動作用,用來對單片機發出指令。

基于單片機的智能控溫風扇系統設計

07   無線遙控電路設計

觀察無線遙控的電路圖,可以得到關于操作的各個按鈕對應電路中的哪個按鍵。

基于單片機的智能控溫風扇系統設計

各個按鈕與電路中按鈕号碼對應表

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 08  系統軟體總體設計

程式設計是系統開發不可或缺的一部分,程式設計一般包括繪制程式的流程框圖,編寫程式及彙編幾個步驟。

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