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电工电子实习团队作业（设计）学校：武汉理工大学学院：信息工程学院专业班级：电子1302班成员：李锡超（组长）、刘江、罗代章、黄嘉、辛璐指导老师：_____________2014年11月4日一、课题说明1.1简介：为了让普通风扇更智能化，设计一种具有根据温度来自动控制风扇的转速大小、自动开关功能的智能风扇。用STC89C51单片机设计了电风扇的自动控制系统，利用高度集成化的DS18B20数字温度计实现温度测试，采用红外接收控制信号实现对风扇的控制。1.2详细介绍：本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由STC89C51单片机分析采集到的温度的数字信号，对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。以STC89C51（STC的比AT的多出自带的PWM）单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现“高温风大，低温风小”的自动调温。另外，用户可以通过遥控器在一定范围内设置电风扇的最低工作温度，当温度低于所设置温度时，电风扇将自动关闭；当高于此温度时电风扇又将重新启动。本设计的主要目标是使普通的风扇的功能更加强大，节能，使操作简单化、智能化，主要实现以下几个部分功能：温度智控功能：风扇通过感知环境温度，以调节风扇的转速，达到更好的工作效果。用户可以选择这种智能调速方式，也可以选择手动设定方式来控制转速。当选择手动设定方式时，该功能不发挥作用。多级调速功能：提供更多的风力级别和风俗，提高用户的舒适度。液晶显示（由于数码管在扫描过程中发光不稳定，视觉观察效果不是很理想，LCD1602显示清晰并且可以显示字符，18B20工作过程中可能会显示其他字符，如室温等参数，所以此处选择LCD液晶显示）功能：使用液晶屏显示当前室温，风扇的转速，风扇的工作模式等参数，美观大方。1.3优点：改变传统的手动控制电风扇的转速及开关，根据温度高低实现自动控制。工作稳定，可应用于实际生活中。增加红外遥控功能：提供远距离非接触式的风扇控制操作。1.4基本硬件组成及其功能：1.STC单片机，核心，分析温度信号，控制电路各部分工作状态2.复位电路，使单片机的程序计数器清零（在单片机出现程序死机时）3.晶振电路，起振，为系统提供基本的时钟信号4.电源，提供工作能量5.DS18B20数字温度计，实现温度测试6.LCD液晶，显示当前温度，且显示设定温度7.风扇（直流电机），受到单片机指令控制8.红外接收器，接受遥控器发出的红外信号9.红外头接收遥控器，起发射红外信号作用二、系统整体硬件设计2.1温度采集模块本方案采用常用的温度采集芯片DS18B20单线数字温度传感器进行温度的采集。DS18B20的微型化、低功耗、抗干扰能力强以及仅需一根数据线的简洁电路设计很适合本设计技术性能描述：独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20的通讯。测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。工作电源:3～5V/DC。在使用中不需要任何外围元件。采用数字式温度传感器DS18B20仅需要一条数据线进行数据传输，使用P3.5与DS18B20的I/O口连接加一个4.7K的上拉电阻，其中VCC接电源,VSS接地，连接如图所示。2.2液晶显示模块液晶1602A是一款最常用的液晶显示器。它可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光功能。与数码管显示相比，功耗更小，自带背光，显示更加清晰，适合小电路设计。1602的管脚功能图模块原理图2.3单片机的选择STC89C51与AT89S52相比，虽然它们都采用51的内核，编程指令、编译环境，外围引脚都是兼容的，但它们的下载方式不同，STC芯片采用串口下载方式，用一个串口线就可以下载了，下载成本低。而AT芯片的下载的是P1.5、P1.6、P1.7，因此不管是并口还是串口还是USB都需要制作专门的下载线而且成本较高、耗费精力。基于以上理由，本方案采用STC89C51单片机作为核心。单片机最小系统图2.4风扇控制模块2.5红外发射（遥控原理图）2.6红外接收电路三、软件调试：使用的软件ISP下载软件（宏晶ISP）Keil4四、参考资料：单片机原理与接口技术/肖金球编著.—北京：清华大学出版社附录：OUT1GND2VCC3U2HS0038VCC1KR17Res24.7uFC14GNDGNDVCC10KR24HS0038团队分工：所有成员进行立项的选题；确定题目后进行资料收集；李锡超、罗代章负责硬件购买，李锡超负责电路设计，刘江、罗代章负责电路硬件的焊接，刘江、黄嘉、辛璐负责电路控制部分的软件设计，黄嘉、辛璐负责后期资料的汇总、综合、整理。