电子系统综合设计与实践报告模板

1电子系统综合设计与实践蜂鸣器乐曲演奏院（系）名称信息工程学院电子与通信工程系专业名称14通信工程设备学生姓名郑军强1301100094王龙龙1301100080李帅指导教师石钦亮2016年12月1日2模拟风扇控制系统摘要电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。关键词：STC89S51，直流电机，数码管，138译码器等.3目录引言................................................................................................................................................................41、系统方案..................................................................................................................................................42、设计任务及要求......................................................................................................................................51、工作模式..........................................................................................................................................52、数码管显示......................................................................................................................................53、按键控制..........................................................................................................................................63.1S4控制风扇工作模式............................................................................................................63.2S5定时器................................................................................................................................73.3S6停止...................................................................................................................................93、重点、难点..............................................................................................................................................94.结束语........................................................................................................................................................9参考文献......................................................................................................................................................104引言电风扇是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到时空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气，广泛用于家庭，办公室，商店，医院等场所。如今的电风扇也一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，人性化，也增加了照明，驱蚊等更多的实用功能。电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，家用电风扇并没有随着空调的普及而消失于市场，近年来反而出现了市场销售复苏的趋势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同，空调有强大的制冷功能，可以快速有效的降低坏境温度，但电风扇更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的群体使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用也非常简单。1、系统方案“模拟风扇控制系统”能够模拟风扇工作，通过按键控制风扇的转速和定时时间，数码管显示风扇的工作模式，动态倒计时的显示剩余的工作时间，系统上主要有数码管显示，单片机最小系统、按键输入和电机的控制保护电路组成。本实验通过4个按键(K4、K5、K6、K7)，分别控制风扇系统的工作模式、定时、清数码管显示LED指示灯PWM输出按键输入DS18B20MCU5“0”。K4按一下，电机工作在“睡眠风”的状态，再按一次，电机工作在“自然风”状态，第三次按K4,工作在“常风”状态，当第四次按下K4，电机回到“睡眠风”工作状态。K5负责定时功能，当按下K5，定时1分钟，数码管倒计时显示，第二次按下K5，定时2分钟，当第三次按下K5，无定时，当定时结束，电机自动停止工作。K6是清“0”的功能，当按下K6，风扇工作在任何模式下，都停止工作，定时结束。并通过8个数码管显示电机的工作模式，定时剩余时间等等。通过18B20显示当前的温度。2、设计任务及要求1、工作模式设备具有“睡眠风”、“自然风”、“常风”三种工作模式可以通过按键切换，通过单片机P3^4引脚输出脉宽调制信号控制电机运行状态，信号频率为1KHz。2、数码管显示数码管实时显示设备当前工作模式和剩余工作时间（倒计时），如图2所示。一1一0050工作模式：睡眠风熄灭剩余工作时间：50秒unsignedchartab[]={~0xC0,~0xF9,~0xA4,~0xB0,~0x99,~0x92,~0x82,~0xF8,~0x80,~0x90};DisplayData[0]=0x40;DisplayData[1]=tab[b%10];DisplayData[2]=0x40;DisplayData[4]=tab[0];DisplayData[5]=tab[seconed%1000/100]&0x7f;DisplayData[6]=tab[seconed%100/10];DisplayData[7]=tab[seconed%10];DigDisplay();“睡眠风”状态下，对应数码管显示数值为1，自然风模式下，显示数值为2，常风模式下，显示数值为3.63、按键控制使用S4、S5、S6、S7四个按键完成按键控制功能。3.1S4控制风扇工作模式按键S4定义为工作模式切换按键，每次按下S4，设备循环切换三种工作模式。工作过程如下；在程序设计中，采用对按键是否按下的检测，当检测到按键有按下的操作后，通过用b限定按键的操作次数，第一次按下（b=1）为睡眠风，第二次（b=2）为自然风，第三次（b=3）为常风，当第四次按下后b=0，回到循环，重复操作。电机转速的调节，不同模式下的风扇转动速度不同，驱动直流电动机时，在栅极施加恒定的高电平，则电动机在额定电压下以额定的转速旋转。若在栅极施加了脉冲幅度为5V，脉冲周期相同而宽度不同的信号（即占空比不同）时，则转速发生变化。占空比大时转速高，占空比小时，转速低；当占空比小到某值时，点顶级停止旋转。改变占空比即可直接控制电动机的旋转。分别在b=1、b=2，b=3下实现不同的转速。voiddj(){DigDisplay_2();if(K4==0){Delay10ms();if(K4==0){b++;if(b==4){b=1;}}while(!K4);}if(b==1)睡眠风自然风常风7{P3=0xFE;DigDisplay_2();PWM=1;Delay100us(6);PWM=0;Delay100us(4);}if(b==2){P3=0xfD;DigDisplay_2();PWM=1;Delay100us(7);PWM=0;Delay100us(3);}if(b==3){P3=0xFB;DigDisplay_2();PWM=1;Delay100us(8);PWM=0;Delay100us(2);}}3.2S5定时器按键S5定义为“定时按键”每次按下S5，定时时间增加1分钟，设备的剩余工作时间重置为当前定时时间，重新开始倒计时，工作过程如下：针对于定时功能，采用定时器的方法，在工作模式1下，定时总中断，定时器0允许开关全部打开，TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;定时时间为50ms，在定时器0中命名count++，当count==20时，定时时间1s（50x20=1000ms=1s），然后在定时器0之前定义的seconed的值，采用seconed—的语句实现定时倒计时，倒计时1分钟2分钟0分钟8在数码管上的显示调用DigDisplay_2()函数。前面介绍过。对于K5控制定时，由目的可知，无定时、定时1分钟、定时2分钟，之后回到无定时状态，依次循环。通过定义的变量c控制定时的时间，当c=3时，重新定义c=0，循环控制，seconed表示定时时间，由于要实现无论在任何工作状态时只要按下K6，一切工作结束，所以要添加一个K6按键的扫描，当检测到K6按下，break直接跳出。voidds(){TMOD=0x01;//定时器016位定时器TR0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;IE=0x82;//这里是中断优先级控制EA=1（开总中断）,ET0=1（定时器0允许中断)，这里用定时器0来定时TR0=1;if(K5==0){Delay10ms();if(K5==0){c++;if(c==3){c=0;}}while(!K5);}if(c==0){seconed=0;DigDisplay_2();dj();}if(c==1){seconed=60;while(K5==1){DigDisplay_2();dj();if(K6==0)9{break;}}}if(c==2){seconed=120;w