電氣工程與自動(dòng)化畢業(yè)論文基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程與自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)

2、</p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在我們的日常生活中，單片機(jī)由于它價(jià)格低廉，功能全面，體積小巧以及良好的可開發(fā)性，得到了越

3、來越多的設(shè)計(jì)者的喜愛。以單片機(jī)為控制核心的控制體系也廣泛的運(yùn)用于人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中。</p><p>　　電風(fēng)扇是一種常見的小型家用電器。由于其價(jià)格便宜，體積小巧，使用方便，深得消費(fèi)者的喜愛，在今后的一段時(shí)間內(nèi)，還會(huì)是市場(chǎng)的熱銷產(chǎn)品之一。但是老式的電扇科技含量較低，不能很好的滿足現(xiàn)代人的生活習(xí)慣。從人們口中得知，新一代的電扇應(yīng)該是操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，而且更加安全可靠，能更加人性化的適應(yīng)人們生活的需要一種家

4、用電器。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要介紹了一種智能電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)方案。該方案基于目前被廣泛運(yùn)用的AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)，增加了能讓電扇根據(jù)溫度進(jìn)行自我調(diào)節(jié)風(fēng)速的功能，給用戶提供更人性化的體驗(yàn)。</p><p>　　這種智能風(fēng)扇，用戶有兩種方式可以選擇來控制電扇的調(diào)速方式，即智能調(diào)速方式和手動(dòng)調(diào)速方式。當(dāng)選擇智能模式的時(shí)候，電風(fēng)扇可以通過溫度傳感器來測(cè)量環(huán)境的溫度，從而調(diào)節(jié)電扇的轉(zhuǎn)速，

5、達(dá)到更加人性化的效果?？赏ㄟ^用戶設(shè)置高、低溫度值，測(cè)得溫度值在高低溫度之間時(shí)打開風(fēng)扇弱風(fēng)檔，當(dāng)溫度升高超過所設(shè)定的溫度時(shí)自動(dòng)切換到大風(fēng)檔，當(dāng)溫度小于所設(shè)定的溫度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇，控制狀態(tài)隨外界溫度而定。所設(shè)高低溫值保存在溫度傳感器DS18B20內(nèi)部ROM中，掉電后仍然能保存上次設(shè)定值，性能穩(wěn)定,控制準(zhǔn)確。當(dāng)選擇手動(dòng)模式的時(shí)候，則功能和普通的電扇相同。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī)；溫度傳感器；智

6、能電風(fēng)扇</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In our daily life, the microcontroller is being favored by more and more designers because of its low cost, full function, small size and good

7、developability. The control system of microcontroller centered is also widely used in people's daily life and industrial production.</p><p>　　Electric fan is a common small-sized household appliance. Bec

8、ause of its low cost, small size, easy to use, electric fan won the favor of many consumers, and in the next period of time, it will also become one of best-selling products. However, the old-fashioned low-tech electric

9、fan does not cater to the modern lifestyle. Known from what people say about, the new generation of electric fan, which should have been simple operated, powerful functioned, will be much safer, more reliable, and be ab&

10、lt;/p><p>　　This design mainly introduces a program of intellectual electric fan. This program based on AT89C51 microcontroller system, along with a function of speed self-regulating according to the changeable

11、 temperature, providing with more humanitarian experience. </p><p>　　This kind of intellectual electric fan includes two types ---- intellectual speed regulation and manual speed regulation. When choose inte

12、lligent speed regulation ones, they can adjust speed according to the environment temperature sensor, achieving more humane effect. Through the user high Settings, low temperature, high temperature temperature measured i

13、n between weak wind shift, and open fan when temperatures exceed the set temperature automatically switch to winds files, when the temperature</p><p>　　Key words: AT89C51 microcontroller; temperature sensor;

14、 intellectual electric fan </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1電風(fēng)扇的介紹1</p><p>　　1.1.1電扇的發(fā)展背景及其發(fā)展前景1</p><p>

15、　　1.1.2當(dāng)前電扇的不足處和改進(jìn)想法1</p><p>　　1.2系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1</p><p>　　1.3方案論證2</p><p>　　1.3.1 溫度傳感器的選用2</p><p>　　1.3.2 控制核心的選擇2</p><p>　　1.3.3調(diào)速方式的選擇3</p><

16、;p>　　1.3.4控制執(zhí)行部件的選擇3</p><p>　　第2章 硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 AT89C51單片機(jī)介紹4</p><p>　　2.2溫度傳感電路6</p><p><b>　　2.3電源電路9</b></p><p>　　2.4 數(shù)碼管顯示電路10

17、</p><p>　　2.5聲響、溫度采集、溫度設(shè)定以及復(fù)位電路10</p><p>　　2.6溫控自動(dòng)電路11</p><p>　　2.7無級(jí)調(diào)速電路12</p><p>　　第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1系統(tǒng)功能綜述14</p><p>　　3.2系統(tǒng)主流程圖

18、15</p><p>　　3.3鍵盤掃描子程序流程圖16</p><p>　　3.4設(shè)置上下限動(dòng)作溫度值TH,TL子程序流程圖18</p><p>　　3.5溫度顯示子程序流程圖19</p><p>　　3.6 DS18B20復(fù)位與檢測(cè)子程序流程圖20</p><p><b>　　小結(jié)21<

19、/b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p>　　附錄1系統(tǒng)原理圖24</p><p><b>　　附錄2 程序25</b></p><p><b>　　第

20、1章 緒論</b></p><p><b>　　電風(fēng)扇的介紹</b></p><p>　　在我們的生活中，我們經(jīng)常用到一些能改變溫度的設(shè)備，比如說電風(fēng)扇。它是一種由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電扇葉子旋轉(zhuǎn)在使空氣加速流動(dòng)的電器。電扇基本分為家用電風(fēng)扇和工業(yè)排風(fēng)扇。它的主要組成部分就是交流電機(jī)。交流電機(jī)把能量從電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，推動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使空氣流動(dòng)，產(chǎn)生氣流。<

21、/p><p>　　1.1.1電扇的發(fā)展背景及其發(fā)展前景</p><p>　　電扇是一種誕生很早的小型家用電器，在市場(chǎng)的檢驗(yàn)下經(jīng)歷了很多年代，在空調(diào)產(chǎn)品的大力沖擊下，一度被人們以為要成為淘汰品，從而退出歷史舞臺(tái)，但是 ，事實(shí)是不是如預(yù)測(cè)那樣呢？根據(jù)市場(chǎng)的調(diào)查，近幾年來，家用電風(fēng)扇不但沒有因?yàn)榭照{(diào)的普及而淡出市場(chǎng)，反正呈現(xiàn)出銷量增長(zhǎng)的趨勢(shì)。并且，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，電扇還會(huì)是市場(chǎng)的主角。這樣狀況

22、的出現(xiàn)不乏下面的原因：電扇有自己的固定用戶群體，一些體質(zhì)較弱者還有就是老年人和兒童等，這類人群更合適用風(fēng)扇進(jìn)行降溫消暑。相對(duì)于空調(diào)等降溫設(shè)備來說，電扇價(jià)格便宜，電扇具有絕對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。大部分家庭因?yàn)橄M(fèi)水平限制，電扇在將來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里還會(huì)占領(lǐng)市場(chǎng)的一大塊份額。電扇的體積小巧，幾乎不占地方，可以適應(yīng)很多種復(fù)雜的環(huán)境，安裝和拆卸也十分方便，而且操作簡(jiǎn)單。</p><p>　　1.1.2當(dāng)前電扇的不足處和改進(jìn)想法

23、</p><p>　　隨著人們生活水平和科技水平的不斷提高，對(duì)于家電的要求也是精益求精，對(duì)于家電的款式、功能等提出了越來越高的要求。讓家電朝著安全，健康，節(jié)能，功能繁多等發(fā)向發(fā)展成為了越來越多人的愿望。盡管電風(fēng)扇有著其獨(dú)有的市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)，但是，傳統(tǒng)的電扇在人們不斷變化的要求中突顯出很多不足之處，讓人覺得不夠人性化。雖然可以換擋，但是需要手動(dòng)進(jìn)行，只有手動(dòng)調(diào)速，功能單一，人睡著了就只能固定在某個(gè)檔位了 ，風(fēng)速不會(huì)隨氣溫

24、的改變而改變。還有就是定時(shí)功能，一般只能定時(shí)1---2個(gè)小時(shí)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到了的時(shí)候，可能氣溫還是比較高，電扇就停了，會(huì)讓人從睡夢(mèng)中熱醒，而當(dāng)室溫降低了很多，但是，電扇還是不停止或者按照原來的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，可能會(huì)讓人患上感冒?？偨Y(jié)的說，產(chǎn)生這些問題是原因是電扇不能很好的對(duì)環(huán)境的變化相應(yīng)的做出風(fēng)速的變化。為了解決風(fēng)扇的自動(dòng)控溫，讓風(fēng)扇能隨溫度的變化對(duì)風(fēng)速做出靈活的處理，我們?cè)O(shè)計(jì)了這套風(fēng)扇智能控制系統(tǒng)，解決上述問題。</p><

25、;p><b>　　系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為控制中心，主要通過溫度傳感器得到的溫度以及內(nèi)部定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間的長(zhǎng)短來控制電風(fēng)扇的開關(guān)以及速度的大小。主要目的是使電扇的功能更加強(qiáng)大，操作更加簡(jiǎn)單，更加人性化。主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：</p><p>　?、贉囟瓤刂乒δ埽鹤岆娚瓤梢愿兄h(huán)境溫度，以調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)速的大小，達(dá)到

26、更加良好的工作效果。當(dāng)然，用戶可以選擇這種智能調(diào)速方式，也可以不選擇這種方式而選擇普通調(diào)節(jié)方式來控制電扇的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　②無級(jí)調(diào)速功能：通過AT89C51對(duì)雙向可控硅的控制，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的無級(jí)調(diào)速。</p><p>　?、鄱〞r(shí)工作功能，可以讓用戶根據(jù)自己的需要設(shè)定時(shí)間的長(zhǎng)短，以提供更加人性化的服務(wù)。</p><p><b>　　方案論證<

27、/b></p><p>　　1.3.1 溫度傳感器的選用</p><p>　　溫度傳感器可由以下幾種方案可供選擇：</p><p>　　方案一：選用熱敏電阻作為感測(cè)溫度的核心元件，通過運(yùn)算放大器放大由于溫度變化引起熱敏電阻電阻的變化、進(jìn)而導(dǎo)至的輸出電壓變化的微弱電壓變化信號(hào)，再用AD轉(zhuǎn)換芯片ADC0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)處理。</p&g

28、t;<p>　　方案二：采用熱電偶作為感測(cè)溫度的核心元件，配合橋式電路，運(yùn)算放大電路和AD轉(zhuǎn)換電路，將溫度變化信號(hào)送入單片機(jī)處理。</p><p>　　方案三：采用數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20作為感測(cè)溫度的核心元件，直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)供單片機(jī)處理。</p><p>　　對(duì)于方案一，采用熱敏電阻有價(jià)格便宜、元件易購的優(yōu)點(diǎn)，但熱敏電阻對(duì)溫度的細(xì)微變化不敏感，在信號(hào)采集、放

29、大、轉(zhuǎn)換過程中還會(huì)產(chǎn)生失真和誤差，并且由于熱敏電阻的R-T關(guān)系的非線性，其本身電阻對(duì)溫度的變化存在較大誤差，雖然可以通過一定電路予以糾正，但不僅將使電路復(fù)雜穩(wěn)定性降低，而且在人體所處溫度環(huán)境溫度變化中難以檢測(cè)到小的溫度變化。故該方案不適合本系統(tǒng)。</p><p>　　對(duì)于方案二，采用熱電偶和橋式測(cè)量電路相對(duì)于熱敏電阻其對(duì)溫度的敏感性和器件的非線性誤差都有較大提高，其測(cè)溫范圍也非常寬，從-50攝氏度到1600攝氏度

30、均可測(cè)量。但是依然存在電路復(fù)雜，對(duì)溫度敏感性達(dá)不到本系統(tǒng)要求的標(biāo)準(zhǔn)，故不采用該方案。</p><p>　　對(duì)于方案三，由于數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)換等電路的誤差因素，溫度誤差很小，并且由于其感測(cè)溫度的原理與上述兩種方案的原理有著本質(zhì)的不同，使得其溫度分辨力極高。溫度值在器件內(nèi)部轉(zhuǎn)換成數(shù)字量直接輸出，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，又由于該傳感器采用先進(jìn)的單總線技術(shù)（1-WRIE），

31、與單片機(jī)的接口變的非常簡(jiǎn)潔，抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　1.3.2 控制核心的選擇</p><p>　　方案一：采用電壓比較電路作為控制部件。溫度傳感器采用熱敏電阻或熱電偶等，溫度信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)并放大，由集成運(yùn)放組成的比較電路判決控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)高于或低于某值時(shí)將風(fēng)扇切換到相應(yīng)檔位。</p><p>　　方案二：采用單片機(jī)作為控制核心。以軟件編程的方法進(jìn)行溫

32、度判斷，并在端口輸出控制信號(hào)。</p><p>　　對(duì)于方案一，采用電壓比較電路具有電路簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，以及無需編寫軟件程序的特點(diǎn)，但控制方式過于單一，不能自由設(shè)置上下限動(dòng)作溫度，無法滿足不同用戶以及不同環(huán)境下的多種動(dòng)作溫度要求，故不在本系統(tǒng)中采用。</p><p>　　對(duì)于方案二，以單片機(jī)作為控制器，通過編寫程序不但能將傳感器感測(cè)到的溫度通過顯示電路顯示出來，而且用戶能通過鍵盤接口，自由

33、設(shè)置上下限動(dòng)作溫度值，滿足全方位的需求。并且通過程序判斷溫度具有極高的精準(zhǔn)度，能精確把握環(huán)境溫度的微小變化。故本系統(tǒng)采用方案二。</p><p>　　1.3.3調(diào)速方式的選擇</p><p>　　方案一：采用變壓器調(diào)節(jié)方式，運(yùn)用電磁感應(yīng)原理將220V電壓通過線圈降壓到不同的電壓，控制風(fēng)扇電機(jī)接到不同電壓值的線圈上可控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)扇風(fēng)力大小。</p><p&g

34、t;　　方案二：采用晶閘管構(gòu)成無級(jí)調(diào)速電路。</p><p>　　對(duì)于方案一，由于采用變壓器改變電壓調(diào)節(jié)，有風(fēng)速級(jí)別限制，不能適應(yīng)人性化要求。且在變壓過程中會(huì)有損耗發(fā)熱，效率不高，發(fā)熱有不安全因素。</p><p>　　對(duì)于方案二，以電位器控制晶閘管的導(dǎo)通角大小，可實(shí)現(xiàn)由最大風(fēng)速到關(guān)閉的無級(jí)別調(diào)速，可將風(fēng)力調(diào)節(jié)在關(guān)閉無風(fēng)到最大風(fēng)之間的任意風(fēng)力，實(shí)現(xiàn)“自由風(fēng)”。且在調(diào)速環(huán)節(jié)中基本無電力損耗。

35、故本系統(tǒng)采用方案二。</p><p>　　1.3.4控制執(zhí)行部件的選擇</p><p>　　方案一：采用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD0832控制，由單片機(jī)根據(jù)當(dāng)前溫度值送出相應(yīng)數(shù)字量到AD0832，由AD0832產(chǎn)生模擬信號(hào)控制晶閘管的導(dǎo)通角，從而配合無級(jí)調(diào)速電路實(shí)現(xiàn)溫控時(shí)的自動(dòng)無級(jí)風(fēng)力調(diào)節(jié)。</p><p>　　方案二：采用繼電器，繼電器的接有控制晶閘管導(dǎo)通角的電阻的接入電路

36、與否由單片機(jī)控制，根據(jù)當(dāng)前溫度值在相應(yīng)管腳送出高/低電平，決定某個(gè)繼電器的導(dǎo)通角控制電阻是否接入電路。</p><p>　　對(duì)于方案一，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)在風(fēng)扇處于溫控狀態(tài)時(shí)也能無級(jí)調(diào)速，但是D/A轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格較高，與其溫控狀態(tài)下無級(jí)調(diào)速功能相比性價(jià)比不高。</p><p>　　對(duì)于方案二，雖然在溫控狀態(tài)下只能實(shí)現(xiàn)弱/大風(fēng)兩級(jí)調(diào)速，但采用繼電器價(jià)格便宜，控制可靠，且出于在溫控狀態(tài)時(shí)無級(jí)調(diào)速并不

37、是特別需要的功能，綜合考慮采用方案二。</p><p><b>　　第2章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是對(duì)智能風(fēng)扇的控制，主要采用的是AT89C51單片機(jī)和溫度傳感器。</p><p>　　2.1 AT89C51單片機(jī)介紹</p><p>　　單片機(jī)是集成在一個(gè)芯片上的計(jì)算機(jī)，由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、

38、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，是單片微型計(jì)算機(jī)SCMC（Single Chip Micro-Computer）的簡(jiǎn)稱，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段，它也是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的綜合產(chǎn)物。</p><p>　　單片機(jī)具有優(yōu)良的硬件特性，它集成度高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)模塊化，可靠性高，處理能力強(qiáng)，速度快。同時(shí)它的質(zhì)量輕、體積小、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)

39、也為學(xué)習(xí)和應(yīng)用提供了便利條件。由于這些優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)已經(jīng)成為世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)，在我們的日常生活中隨時(shí)都可以看見它的身影，我們所用的幾乎每件機(jī)械和電子產(chǎn)品中都有單片機(jī)的存在。從我們現(xiàn)在用的手機(jī)、各種智能IC卡、全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)等家用電器到儀器儀表、醫(yī)用設(shè)備及航空航天的智能化管理過程控制等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。目前得到廣泛應(yīng)用的單片機(jī)是MCS-51 8位系列高檔單片機(jī)，它在RAM容量、系統(tǒng)擴(kuò)展和I/O口功能等方面都比其它單片機(jī)有很大的提

40、高，并且它具有兼容性強(qiáng)、品種齊全以及軟硬件資源豐富等特點(diǎn)。今后，隨著單片機(jī)深入的應(yīng)用和開發(fā)，各種各樣類型的芯片也會(huì)越來越多，它的發(fā)展不僅造就了計(jì)算機(jī)應(yīng)用和智能化控制的科學(xué)家、工程師等一大批人才，也使當(dāng)今社會(huì)獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，我們的日常生活以及社會(huì)的穩(wěn)定高速發(fā)展都離不開單片機(jī)的廣泛應(yīng)用。</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，

41、俗稱單片機(jī)。該器件的特點(diǎn)是采用了比較先進(jìn)的技術(shù)制造，即ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)，并且具與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相兼容，如MCS-51指令集和輸出管腳等。ATMEL的AT89S51是將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，是一種高效微控制器，因?yàn)檫@個(gè)原因，很多嵌入式控制系統(tǒng)擁有了另一種靈活性高且價(jià)廉的方案可供選擇。</p><p>　　AT89C51的單片機(jī)管腳,如圖3.1所示</p><

42、p>　　圖2.1單片機(jī)管腳示意圖</p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p>　　表2.1單片機(jī)管腳說明</p><p><b>　　2.2溫度傳感電路</b></p><p>　　傳感器是一種以一定精確度把被測(cè)量（主要是非電量）轉(zhuǎn)化成與之有確定關(guān)系、便于應(yīng)用的某些物理量（

43、主要是電量）的測(cè)量裝置。它一本包括敏感元件、轉(zhuǎn)化元件和轉(zhuǎn)換店里三部分組成。而能檢測(cè)溫度的傳感器就包括熱電阻式傳感器、熱電偶傳感器和非接觸式測(cè)溫傳感器等幾種。</p><p>　　溫度的采集是整個(gè)系統(tǒng)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，在眾多的溫度測(cè)量方法中，溫敏元件成本最低，但是后續(xù)電路復(fù)雜，模擬信號(hào)比較弱，得到的溫度值有較大誤差。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性能，使溫度具有較高的精度，本系統(tǒng)采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度的測(cè)量

44、。</p><p>　　DS18B20是是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，它是DALLAS公司的最新單線數(shù)字溫度傳感器，具有體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。能讓使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，并為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。它的測(cè)量溫度范圍為- 55～+ 125 ℃，在-10～+ 85 ℃范圍內(nèi)，精度為±015 ℃，具有較大的溫度感知范圍。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的的溫度直接以串行的數(shù)字信號(hào)方式傳輸，

45、易于微機(jī)控制連接，具有極高的抗干擾性性能。因此適用于運(yùn)行中的設(shè)備，電子產(chǎn)品等惡劣環(huán)境而且不易測(cè)量的的現(xiàn)場(chǎng)溫度的測(cè)量。和上一代產(chǎn)品不同，新的一代產(chǎn)品支持的電壓范圍為3～5.5 V， 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為靈活、方便。而且克服了老一代產(chǎn)品價(jià)格昂貴，體積較大的缺點(diǎn)。DS18B20可以程序設(shè)定的分辨率為9～12位，并且精度可以達(dá)到±015 ℃。而且擁有更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍的選擇。分辨率的設(shè)定及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在E2PROM

46、中，掉電后仍然會(huì)保存。DS18B20的功能是當(dāng)前所有產(chǎn)品中最好的，也具有相當(dāng)高的性格比，繼“一線總線”的前幾代產(chǎn)品后，DS18B20開創(chuàng)了溫度傳感器技術(shù)的新篇章。DS18B20使電壓、封裝</p><p>　　DS18B20性能特點(diǎn)：</p><p>　　獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；</p><p>　　多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多

47、點(diǎn)組網(wǎng)功能；</p><p><b>　　不需要外部器件；</b></p><p><b>　　可通過數(shù)據(jù)線供電；</b></p><p><b>　　零待機(jī)功耗；</b></p><p>　　溫度以9~12位數(shù)字量讀出；</p><p>　　用戶可自定

48、義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；</p><p>　　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，只是不能正常工作。</p><p>　　DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　I/O</b></p><p><b>　　C</b></p><p><

49、b>　　VDD</b></p><p>　　圖2.2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2.2所示，主要由四個(gè)部分組成：配置寄存器主要作用是確定溫度轉(zhuǎn)換的分辨率。DS18B20出廠的時(shí)候，每一個(gè)都會(huì)刻有一個(gè)64位的序列號(hào)并存在其ROM中，所以，在一根總線上可以有多個(gè)DS18B20同時(shí)工作，方便的構(gòu)成單線多點(diǎn)的溫度測(cè)量系統(tǒng)。DS

50、18B20擁有可以由通過軟件改變其極值數(shù)值的高溫觸發(fā)器TH和低溫觸發(fā)器TL。高速暫存器內(nèi)能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，共有八個(gè)字節(jié)容量的儲(chǔ)存，依次從低到高刻有儲(chǔ)存的分別是溫度低字節(jié)、溫度高字節(jié)、上限報(bào)警溫度TH、下限報(bào)警溫度TL、結(jié)構(gòu)寄存器以及三個(gè)保留字節(jié)。</p><p>　　DS18B20的溫度數(shù)據(jù)用高低兩個(gè)字節(jié)的補(bǔ)碼來表示如下圖溫度數(shù)據(jù)字節(jié)表示表2.2所示，S =1時(shí)表示溫度為負(fù)，S = 0時(shí)表示溫度為正。</p>

51、;<p>　　表2.2溫度數(shù)據(jù)字節(jié)表示</p><p>　　DS18B20的溫度處理方法</p><p>　　DS18B20直接將測(cè)量溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量提交給單片機(jī)，工作時(shí)必須嚴(yán)格遵守單總線器件的工作時(shí)序。</p><p>　　表2.3度值與DS18B20輸出的數(shù)字量對(duì)照表 </p><p>　　本次選用3腳封裝模式的DS18B

52、20.通過外加電源給DS8B20供電，正負(fù)極分別接引腳VDD和GND。這種方式能夠增強(qiáng)DS18B20的抗干擾方式，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p>　　DS18B20和單片機(jī)的連接原理圖如圖2.3所示</p><p>　　圖2.3 DS18B20連接原理圖</p><p><b>　　2.3電源電路</b></p><p&

53、gt;　　電源電路采用LM7805集成穩(wěn)壓器作為穩(wěn)壓器件，用典型接法，220V電源整流濾波后送入LM7805穩(wěn)壓，在輸出端接一個(gè)470U和0.1U電容進(jìn)一步濾除紋波，得到5V穩(wěn)壓電源。電路如圖2.4所示。</p><p><b>　　圖2.4 電源電路</b></p><p>　　從圖中看，變壓器輸入端裝有一個(gè)保險(xiǎn)絲，如果變壓器或者后面的電路發(fā)生斷裂，保險(xiǎn)內(nèi)的金屬細(xì)絲

54、就會(huì)應(yīng)為電流變大引發(fā)高溫而使之?dāng)嚅_。變壓器后面由4個(gè)二極管組成的一個(gè)橋式整流電路，整流后得到的是一個(gè)電壓波動(dòng)很大的直流電源，所以在這里接一個(gè)電容。</p><p>　　電壓器輸出端的9V電壓經(jīng)過橋式整流并通過電容濾波，在電容處2端的電壓大概是11V多點(diǎn)。假如從電容兩端直接連接負(fù)載，當(dāng)負(fù)載的變化或者交流電源波動(dòng)的時(shí)候，會(huì)使電壓發(fā)生較大幅度的變化，故需要在此接一個(gè)三端穩(wěn)壓器。</p><p>

55、　　三端穩(wěn)壓器是一種集成電路元件，內(nèi)部由一些三極管和電阻等組成，在分析電路時(shí)候可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為是一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)大小的電阻元件。當(dāng)負(fù)載電流變大的時(shí)候，三端穩(wěn)壓器內(nèi)的電阻會(huì)自動(dòng)變小，而當(dāng)負(fù)載變小的時(shí)候，三端穩(wěn)壓器里的電阻又會(huì)自動(dòng)變大，這樣就能保證穩(wěn)壓器的輸出電壓保持基本不變。</p><p>　　我們選用的是7805，可以最大輸出1A的電流，內(nèi)部還有限流式短路保護(hù)，可以防止三端穩(wěn)壓器被燒壞。</p>&l

56、t;p>　　2.4 數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　LED是Light Emiting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫。發(fā)光二極管是能將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成的“8”字行的LED顯示器，也稱數(shù)碼管。</p><p>　　通過數(shù)碼管中的發(fā)光二極管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。數(shù)碼管也有7段和8段之分。8段和7段的區(qū)別是8段的數(shù)碼管是

57、在7段的發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上再加一個(gè)圓點(diǎn)型的發(fā)光二極管，用于小數(shù)點(diǎn)的顯示。</p><p>　　數(shù)碼顯示管因?yàn)槠浒l(fā)光響應(yīng)快，亮度強(qiáng)，高頻信號(hào)號(hào) ，體積小，價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)，而且工作電壓低，驅(qū)動(dòng)電流小等特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。在使用中，為了給二極管加驅(qū)動(dòng)電壓，它們解百納都有一個(gè)公共引腳，按接法不同，分為共陰極接法和共陽極接法2種。</p><p>　　并排使用的多為數(shù)碼顯示管成為L(zhǎng)ED顯示器。

58、LED顯示器多采用動(dòng)態(tài)顯示方式，全部數(shù)碼管共用一套段碼驅(qū)動(dòng)電路，各位數(shù)碼管的同段引腳短接后再接到對(duì)應(yīng)段碼的驅(qū)動(dòng)線上。顯示的時(shí)候，通過位控制信號(hào)采用掃描的方法逐位德循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。事實(shí)上數(shù)碼管是間斷被點(diǎn)亮的，只是其間斷時(shí)間十分短，掃描周期在20ms以下，利用人眼視覺暫留，我們基本看不出它們的閃爍。動(dòng)態(tài)顯示電路具有硬件簡(jiǎn)單，功耗低和顯示靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　顯示部分如圖2.5包括： 5個(gè)八段（共陽

59、）數(shù)碼管、PNP型三極管、電阻等。其連接方式如下：應(yīng)用單片機(jī)P0口連接八段數(shù)碼管，用P2口的P2.3—P2.7五個(gè)端口作為數(shù)碼管的片選信號(hào)輸出端口，其中要用8550（PNP型）三極管做驅(qū)動(dòng)。又因?yàn)镻0口做I/O口時(shí)要加上拉電阻,所以我們給P0各位各加一個(gè)10K的電阻到電源。為了防止燒壞數(shù)碼管，所以給數(shù)碼管各段各加一個(gè)300歐姆的限流電阻。要顯示的數(shù)據(jù)通過P0口送給數(shù)碼管顯示，通過P2口的P2.7—P2.3五個(gè)端口分別對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選。&

60、lt;/p><p><b>　　圖2.5 顯示電路</b></p><p>　　2.5聲響、溫度采集、溫度設(shè)定以及復(fù)位電路</p><p>　　電路如圖2.6所示，這一部分主要是由DS18B20，四個(gè)按鍵、一個(gè)電容一個(gè)三極管和一個(gè)蜂鳴器等構(gòu)成。</p><p>　　聲響電路在每按下按鍵時(shí)會(huì)響一聲，當(dāng)沒有把DS18B20接入到

61、電路中時(shí)，單片機(jī)就會(huì)通過蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。</p><p>　　溫度采集電路主要是由DS18B20構(gòu)成，它可以把采集的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過單片機(jī)處理后輸出送數(shù)碼管顯示。 </p><p>　　溫度設(shè)定主要是通過按鍵S1、S2、S3來設(shè)定的。按鍵S1、S2、S3分別接入單片機(jī)的P1.4、P1.5、P1.6腳。S3是設(shè)定鍵用于對(duì)風(fēng)速調(diào)節(jié)的上限和下限值TH、TL的設(shè)置。當(dāng)按下S1時(shí)，可

62、以加1，長(zhǎng)按可以快速加1，當(dāng)按下S2 時(shí)，可以減1， 長(zhǎng)按可以快速減1。</p><p>　　復(fù)位電路上電時(shí)，接通電源，電容C瞬間短路，+5V的電壓直接加到了單片機(jī)的RST/VPD端，該高電平使單片機(jī)全機(jī)復(fù)位。</p><p>　　若在單片機(jī)執(zhí)行程序的過程中，此時(shí)需要程序中斷，并重新開始執(zhí)行，這時(shí)只需按下復(fù)位鍵，就可以解決。按下復(fù)位鍵時(shí)，是直接把+5V的高電平電壓加到了RST/VPD端從而

63、復(fù)位，這樣的復(fù)位放生被稱為手動(dòng)復(fù)位。復(fù)位后，有SBUF寄存器狀態(tài)不能確定，其他可以確定的是P0～P3這4個(gè)并行接口全為高電平，其他所有的寄存器全部清零。</p><p>　　單片機(jī)的晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。</p&g

64、t;<p>　　圖2.6 聲響、溫度采集、溫度設(shè)置及復(fù)位電路</p><p><b>　　2.6溫控自動(dòng)電路</b></p><p>　　該電路為控制風(fēng)速的人工控制與溫控兩種方式之溫控模式時(shí)的控制電路，當(dāng)選擇為溫控時(shí)，單片機(jī)默認(rèn)為弱風(fēng)，當(dāng)當(dāng)前溫度低于所設(shè)的溫度下限TL時(shí)繼電器1吸合，關(guān)閉風(fēng)扇，當(dāng)當(dāng)前溫度高于所設(shè)的溫度上限時(shí)繼電器2吸合，切換到強(qiáng)風(fēng)檔。電路

65、如圖2.7所示。</p><p>　　圖2.7 溫控自動(dòng)電路</p><p><b>　　2.7無級(jí)調(diào)速電路</b></p><p>　　采用可控硅移相調(diào)壓調(diào)速，由能量守恒原理U × I = F ×V得到在外部阻力不變的情況下，可以通過改變電壓U的值，從而改變速度V的值，因此只要控制可控硅導(dǎo)通角調(diào)節(jié)輸出電壓就可以達(dá)到調(diào)速目的

66、。由于這種方法成本較低，控制也相對(duì)比較簡(jiǎn)單而得到了廣泛的運(yùn)用。當(dāng)前交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)的研究也取得了極大的發(fā)展，在調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域交流電機(jī)已有取代直流電機(jī)地位的趨勢(shì)。</p><p>　　此電路如圖2.8所示，包括：雙向可控硅，雙觸發(fā)二極管、滑動(dòng)變阻器、電容。</p><p>　　該電路為無級(jí)調(diào)速電路，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來改變通過雙向二極管的電流，控制雙向晶閘管的導(dǎo)通角，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

67、可實(shí)現(xiàn)由最大風(fēng)速到關(guān)閉的無級(jí)別調(diào)速，可將風(fēng)力調(diào)節(jié)在關(guān)閉無風(fēng)到最大風(fēng)之間的任意風(fēng)力，實(shí)現(xiàn)“自由風(fēng)”。</p><p>　　單片機(jī)控制晶閘管的方式：</p><p>　　假如扇的速度設(shè)置為四檔，從高到低設(shè)為4、3、2、1檔，各檔速度都有一個(gè)額定值。在一定電壓、一定功率下，以最高速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，規(guī)定風(fēng)葉最大圓周上的線速度不大于2150m/min。由以下公式可以求得線速度的值</p>&

68、lt;p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，V為扇葉最大圓周上的線速度(m/min),D為扇中的最大頂端掃出圓的直徑(mm)；n為電風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速(r/min)。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)求得 1555r/min,取 =1250 r/min.又因?yàn)椋?lt;/p><p>　　取n1=875 r/min.則可得出四

69、個(gè)檔位的轉(zhuǎn)速值：</p><p>　　=1250r/min</p><p>　　=1150r/min</p><p>　　=1063r/min</p><p><b>　　=980r/min</b></p><p><b>　　=875r/min</b></p>

70、<p>　　又由于負(fù)載上電壓的有效值</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中，u1為輸入交流電壓的有效值，α為控制角。解得：</p><p>　　=0° t=0ms</p><p>　　=23.5°

71、 t=1.70ms</p><p>　　=46.5° t=2.58ms</p><p>　　=61.5° t=3.43ms</p><p>　　=76.5° t=4.30ms</p><p>　　從上面得出

72、的出的是控制角的大小和觸發(fā)時(shí)間的長(zhǎng)短，當(dāng)檢測(cè)到過零點(diǎn)時(shí)，按照所求得的觸發(fā)時(shí)間延時(shí)發(fā)脈沖，便可實(shí)現(xiàn)預(yù)期轉(zhuǎn)速。</p><p>　　電路中采用了過零雙向可控硅型光耦MOC3041 ,集光電隔離、過零檢測(cè)、過零觸發(fā)等功能于一身,避免了輸入輸出通道同時(shí)控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷, 簡(jiǎn)化了輸出通道隔離2驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。其中RL即為電機(jī)負(fù)載，其工作原理是:單片機(jī)響應(yīng)用戶的參數(shù)設(shè)置, 在I/ O 口輸出一個(gè)高電平, 經(jīng)反向器反向

73、后, 送出一個(gè)低電平,使光電耦合器導(dǎo)通, 同時(shí)觸發(fā)雙向可控硅, 使工作電路導(dǎo)通工作。給定時(shí)間內(nèi),負(fù)載得到的功率為: </p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中: P 為負(fù)載得到的功率 kW; n 為給定時(shí)間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的正弦波個(gè)數(shù); N 為給定時(shí)間內(nèi)交流正弦波的總個(gè)數(shù); U 為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓有效值,V; I 為

74、可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流有效值,A。由式可知,當(dāng)U , I , N 為定值時(shí), 只要改變n 值的大小即可控制功率的輸出,從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。</p><p>　　圖2.8無級(jí)調(diào)速電路</p><p>　　第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)功能綜述</b></p><p>

75、　　程序?qū)崿F(xiàn)的功能是上電復(fù)位時(shí)檢測(cè)溫度傳感器DS18B20是否存在或它工作是否正常,當(dāng)不存在或工作不正常時(shí)從蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲,提示用戶檢查DS18B20,安裝或者更換。這部分功能由DS18B20復(fù)位與檢測(cè)子程序RESET完成。當(dāng)檢測(cè)到傳感器工作正常后，發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令及讀取溫度值命令，將從DS18B20讀取的二進(jìn)制溫度值轉(zhuǎn)換為七段碼在LED上顯示出來。顯示功能由溫度顯示子程序DISP1子程序?qū)崿F(xiàn)。</p><p>

76、;　　在溫控自動(dòng)狀態(tài)，本系統(tǒng)可由用戶根據(jù)需要自由設(shè)置大小風(fēng)檔的切換溫度值TH，TL，硬件設(shè)計(jì)上為通過3個(gè)按鍵，由按鍵掃描子程序KEYSCAN子程序提供軟件支持。按下一次設(shè)置鍵K3，進(jìn)入低溫關(guān)風(fēng)扇溫度值TL設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)按下“加”鍵K1，TL值加一，長(zhǎng)按K1不放可實(shí)現(xiàn)快速加1，按下“減”鍵K2，TL值減1，長(zhǎng)按K2不放可實(shí)現(xiàn)快速減1。再按一次設(shè)置鍵K3，進(jìn)入高溫切換大風(fēng)檔溫度值TH設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)按下“加”鍵K1，TH值加一，長(zhǎng)按K1不放可

77、實(shí)現(xiàn)快速加1，按下“減”鍵K2，TH值減1，長(zhǎng)按K2不放可實(shí)現(xiàn)快速減1。下限動(dòng)作溫度值TL和上限動(dòng)作溫度值的設(shè)置范圍為0-120攝氏度，滿足一般使用要求。再按一次設(shè)置鍵K3退出上下限溫度設(shè)置狀態(tài)，恢復(fù)到當(dāng)前溫度顯示狀態(tài)。在當(dāng)前溫度顯示狀態(tài)，按下“加”鍵K1一次顯示當(dāng)前TL設(shè)定值，再按一下顯示當(dāng)前TH設(shè)定值，如此循環(huán)，按設(shè)置鍵K3退回到當(dāng)前溫度顯示狀態(tài)。每次設(shè)定的TL、TH值均拷備到DS18B20的EEROM內(nèi)，在單片機(jī)掉電后設(shè)定值不會(huì)丟

78、失，在再次上電時(shí)從DS18B20的EEROM中讀回上次設(shè)定的上下限動(dòng)作溫度值TH、TL，用戶要實(shí)現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前溫度實(shí)時(shí)的控制風(fēng)扇的</p><p>　　下面部分主要介紹主程序和重要子程序的流程圖以及較復(fù)雜的流程圖程序說明。</p><p><b>　　3.2系統(tǒng)主流程圖</b></p><p>　　圖3.1 主程序流程圖</p>&

79、lt;p>　　3.3 鍵盤掃描子程序流程圖</p><p>　　圖3.2 按鍵掃描子程序流程圖</p><p><b>　　程序流程說明：</b></p><p>　　該程序?qū)崿F(xiàn)的是鍵盤掃描功能。首先，判斷K1鍵有沒有按下，沒有按下去就直接判斷K2鍵的情況。當(dāng)有按下K1鍵的時(shí)候就驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音，同時(shí)把TL（低溫觸發(fā)器）的值經(jīng)轉(zhuǎn)化顯示早

80、LED顯示屏上，同時(shí)再次判斷K1鍵有沒有按下沒有的話直接顯示該值，有按下的話觸發(fā)蜂鳴器，使蜂鳴器發(fā)出聲，同時(shí)，把TH（高溫觸發(fā)器）的值顯示在LED顯示屏上。繼續(xù)判斷K1鍵有沒有被按下，沒有的話就顯示改數(shù)值。當(dāng)K1鍵再次被按下時(shí)候，蜂鳴器發(fā)出聲音，開始掃描K2鍵，判斷K2鍵有無被按下。當(dāng)K2鍵被按下時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音，掃描K3鍵。當(dāng)K3鍵沒有被按下時(shí)候，程序返回，繼續(xù)掃描K1，如此反復(fù)。當(dāng)K3鍵被按下的時(shí)候，蜂鳴器發(fā)出聲音，此時(shí)，可以設(shè)計(jì)T

81、H和TL的值，并且能將值記錄在18B20中。設(shè)置完畢，程序返回。</p><p>　　3.4設(shè)置上下限動(dòng)作溫度值TH,TL子程序流程圖</p><p>　　圖3.3 設(shè)置上下限動(dòng)作溫度值TH,TL子程序流程圖</p><p><b>　　程序流程說明：</b></p><p>　　此程序?yàn)樵O(shè)計(jì)上下限動(dòng)作溫度值TH,TL的

82、值。首先程序入口，當(dāng)K3鍵被按下的時(shí)候，顯示屏顯示閃爍。判斷K1鍵是否被按下，當(dāng)K1鍵沒有被按下時(shí)候，直接掃描K2鍵。當(dāng)K1鍵被按下的時(shí)候，設(shè)計(jì)TL（低溫觸發(fā)器）的值加1，此時(shí)再次判斷，當(dāng)此時(shí)TL=121的時(shí)候，設(shè)置TL=0.然后在顯示TL，當(dāng)TL不是121的時(shí)候，直接顯示TL的值。判斷K2鍵是否被按下，K2沒有被按下的時(shí)候，直接判斷K3鍵的情況。當(dāng)K2被按下的時(shí)候，判斷原來設(shè)置的TL值是否為0，當(dāng)TL=0,此時(shí)設(shè)置TL=119。當(dāng)TL

83、不等于0的時(shí)候，把原先的TL的值減1，在顯示出來。判斷K3鍵是否被按下，當(dāng)K3鍵沒有被按下的時(shí)候，直接程序跳轉(zhuǎn)到掃描K1鍵的程序，當(dāng)K3鍵被按下時(shí)候，蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)K3鍵被松開時(shí)候，再次掃描K1，K2鍵，重復(fù)上去程序，當(dāng)K3鍵再次被按下時(shí)候，程序返回。</p><p>　　3.5溫度顯示子程序流程圖</p><p>　　圖3.4 溫度顯示子程序流程圖</p><p

84、>　　3.6 DS18B20復(fù)位與檢測(cè)子程序流程圖</p><p>　　圖3.5 DS18B20復(fù)位與檢測(cè)子程序</p><p>　　具體程序請(qǐng)見附錄2。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是要把日常生活中我們大家都很熟悉的電扇運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)讓她變得更加人性化，說起來容易，做起

85、來真的不是一件簡(jiǎn)單的事情。讓我深深體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛和困苦。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)中，是以單片機(jī)為整個(gè)設(shè)計(jì)的核心和主導(dǎo)，運(yùn)用溫度傳感器測(cè)量溫度為自動(dòng)控制風(fēng)扇的速度做了可行性分析。事實(shí)證明，此方案是可行的。最后，本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電扇的手動(dòng)調(diào)速，溫度檢測(cè)控制，定時(shí)運(yùn)行，溫度顯示等功能，讓電扇更加適應(yīng)人們的生活，使其更加人性化。</p><p>　　當(dāng)然，此次設(shè)計(jì)需要完善和改進(jìn)的地方還有

86、很多。比如可以在電扇上裝有照明系統(tǒng)，人發(fā)出特定定的聲音時(shí)，可以啟動(dòng)預(yù)制在電扇上的照明系統(tǒng)。還可以在電扇的顯示屏上在平時(shí)不用顯示溫度的時(shí)候可以顯示時(shí)間，也可以使用時(shí)間和溫度間隔幾秒相互交替顯示的功能。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)過程中，遇到的很多芯片是我們以前所沒有學(xué)習(xí)接觸過的，但是通過本次設(shè)計(jì)，在我查閱了大量的資料和老師同學(xué)的交流討論中，對(duì)于這些芯片有了一定深刻的印象，同時(shí)也加深了我對(duì)單片機(jī)和傳感器的了解。&

87、lt;/p><p>　　對(duì)于我來說，程序的設(shè)計(jì)是本次的一個(gè)大難題，最后程序的結(jié)果可能讓人不是很滿意，還有很多的欠缺。希望在以后的學(xué)習(xí)和工作中更加嚴(yán)格的要求自己，讓自己更加出色。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1]李廣月.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].第三版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2007.</p>

88、<p>　　[2] 樓然苗.51系列單片機(jī)原理及設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京航空航天大學(xué)出版社2008年</p><p>　　[3]趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].天津：天津大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[4]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置與接口技術(shù)[M] .北京：北京航天航空出版社，1998，</p><p>　　[5

89、]樊月珍.江發(fā)潮.基于AT89C51的交流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J] .微計(jì)算機(jī)信息, 2009.</p><p>　　[6] 李鑫等.基于AT89C52智能溫度控制器設(shè)計(jì)[J] .現(xiàn)在電子技術(shù), 2006.</p><p>　　[7]章昕等.智能溫度報(bào)警系統(tǒng)的研制[J] .自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用, 2009. </p><p>　　[8]丁建軍等.基本AT89C51的智能

90、風(fēng)扇控制系統(tǒng)[J] .湖北工學(xué)院學(xué)報(bào), 2003.</p><p>　　[9]陳爾紹.傳感器使用裝置制作集錦[M] .北京：人民郵電出版社, 1999.</p><p>　　[10] 樓然苗.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)(Proteus仿真版) .浙江大學(xué)出版社.2009年.</p><p>　　[11] 康華光.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》.高等教育出版社，第六版.2009年.<

91、;/p><p>　　[12] 閆勝利.《Altium Designer 6.x中文版實(shí)用教程-原理圖與PCB設(shè)計(jì)》.電子工業(yè)出版社.</p><p>　　[13] 潘新民，王燕芳.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》，2001.7，高等教育出版社.</p><p>　　[14] 谷樹忠, 閆勝利.《Protel DXP實(shí)用教程——原理圖與PCB設(shè)計(jì)》, 2003年.電子工業(yè)出版社.&

92、lt;/p><p>　　[15]Universal Serial Bus Device Class Definition For Human Interface Devices ,Version 1.0 Final USA Implementers Forum,1997.</p><p>　　[16]Universal Serial Bus HID Usage Tables, Release

93、 Candidate 1.0 USA Implementers Forum October .1997.</p><p><b>　　附錄1：系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　附錄2：程序</b></p><p>　　TIMER_L DATA 23H</p><p>　　TI

94、MER_H DATA 24H</p><p>　　TIMER_COUN DATA 25H</p><p>　　TEMPL DATA 26H</p><p>　　TEMPH DATA 27H</p><p>　　TEMP_TH DATA 28H</p><p>　　TE

95、MP_TL DATA 29H</p><p>　　TEMPHC DATA 2AH</p><p>　　TEMPLC DATA 2BH</p><p>　　TEMP_ZH DATA 2CH</p><p>　　BEEP EQU P3.7</p><p>　　D

96、ATA_LINE EQU P3.3</p><p>　　C1 EQU P3.4 ;C1控制口,接繼電器1</p><p>　　C2 EQU P3.5 ;C2控制口,接繼電器2</p><p>　　FLAG1 EQU 20H.0</p><p>　　FLAG2

97、 EQU 20H.1</p><p>　　;-------------------------------------------------</p><p>　　K1 EQU P1.4</p><p>　　K2 EQU P1.5</p><p>　　K3 EQU P1.6</p><p>

98、　　;=================================================</p><p>　　ORG 0000H</p><p><b>　　JMP MAIN</b></p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　AJMP INT_T0</p><

99、p>　　;--------------------------------------------------</p><p>　　MAIN: MOV SP,#30H</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;T0,方式1</p><p>　　MOV TIMER_L,#00H ;50ms定時(shí)值</p

100、><p>　　MOV TIMER_H,#4CH</p><p>　　MOV TIMER_COUN,#00H ;中斷計(jì)數(shù)</p><p>　　MOV IE,#82H ;EA=1,ET0=1</p><p>　　LCALL READ_E2</p><p>　　MOV 20H,#00

101、H</p><p>　　SETB BEEP</p><p>　　SETB C1 </p><p>　　setb C2 </p><p>　　MOV 7FH,#0AH ;熄滅符</p><p>　　CALL RESET ;復(fù)位與檢測(cè)DS18B20<

102、/p><p>　　JNB FLAG1,MAIN1 ;FLAG1=0，DS18B20不存在</p><p>　　JMP START</p><p>　　MAIN1: CALL RESET</p><p>　　JB FLAG1,START</p><p>　　LCALL BEEP_B

103、L ;DS18B20錯(cuò)誤，報(bào)警</p><p>　　JMP MAIN1</p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV A,#0CCH ; 跳過ROM匹配</p><p>　　CALL WRITE</p><p>　　MO

104、V A,#044H ; 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令</p><p>　　CALL WRITE</p><p>　　CALL RESET</p><p>　　MOV A,#0CCH ; 跳過ROM匹配</p><p>　　CALL WRITE</p><p>　　MOV

105、 A,#0BEH ; 發(fā)出讀溫度命令</p><p>　　CALL WRITE</p><p>　　CALL READ ;讀溫度數(shù)據(jù)</p><p>　　CALL CONVTEMP</p><p>　　CALL DISPBCD</p><p>　　CALL DIS

106、P1</p><p>　　CALL SCANKEY</p><p>　　LCALL TEMP_COMP</p><p>　　JMP MAIN1</p><p>　　;=====================================================</p><p>　　;DS18B

107、20 復(fù)位與檢測(cè)子程序</p><p>　　;FLAG1=1 OK, FLAG1=0 ERROR</p><p>　　;======================================================</p><p><b>　　RESET:</b></p><p>　　SETB DATA

108、_LINE</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLR DATA_LINE</p><p>　　MOV R0,#64H ;主機(jī)發(fā)出延時(shí)600微秒的復(fù)位低脈沖</p><p>　　MOV R1,#03H</p><p>　　RESE

109、T1: DJNZ R0,$</p><p>　　MOV R0,#64H</p><p>　　DJNZ R1,RESET1</p><p>　　SETB DATA_LINE ;然后拉高數(shù)據(jù)線</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　MOV

110、 R0,#25H</p><p>　　RESET2: JNB DATA_LINE,RESET3 ;等待DS18B20回應(yīng)</p><p>　　DJNZ R0,RESET2</p><p>　　JMP RESET4 ; 延時(shí)</p><p>　　RESET3: SETB FLAG1

111、 ; 置標(biāo)志位,表示DS1820存在</p><p>　　JMP RESET5</p><p>　　RESET4: CLR FLAG1 ; 清標(biāo)志位,表示DS1820不存在</p><p>　　JMP RESET6</p><p>　　RESET5: MOV R0,#064

112、H</p><p>　　DJNZ R0,$ ; 時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間</p><p>　　RESET6: SETB DATA_LINE</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;==========================================

113、=================</p><p><b>　　;</b></p><p>　　;===========================================================</p><p>　　WRITE: MOV R2,#8 ;一共8位數(shù)據(jù)</p>&