智能电风扇设计特点分析.docx
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1、航空制造工程学院创新能力综合训练研究报告题目:智能电风扇设计所属课题:智能电风扇系统硬件设计学院:专业名称:班级学号:学生姓名:合作者:指导教师:二o一三年H-一月智能电风扇系统硬件设计研究班级:学生姓名:指导老师:摘要:采用单片机作为控制器,基于单片机最小系统下运用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,同步还运用风速传感器WFS7采集室内空气流速,并根据采集到时温度和WFS7输出H勺电压信号与系统设定H勺温度和风速值H勺比较实现风扇电机的自动启动和停止,并能根温度和室内空气流速日勺变化自动变化风扇电机日勺转速,用1CD显示检测到的温度、风速。研究了有关芯片如AT89C51、8255、AD
2、0808等的功能、接线方式以及工作方式,同步,还研究了有关元件如DS18B20、1CD等接口功能等,成果表明,通过PrOteUS硬件仿真软件日勺仿真可是在1CD上观测到两传感器对环境温度和风速时及时持续的稳定显示。关键词:单片机、DS18B20.WFS7、风扇、温控、风控重要创新点基于单片机最小系统下控制电风扇,运用温度传感器DS18B20和风速传感器WFS7对室内温度、风速等进行检测,从而根据其检测信号对电风扇工作状态进行变化,到达使人体最舒适口勺工作状态,同步用1CD显示检测到。勺温度、风速。从而实现更人性化、智能化日勺控制。目录1引言42研究措施53研究成果及分析63.1系统整体设计63
3、.2温度模块硬件设计63.2.1、DS18B20数字温度传感器简介6KDS18B20的外形和内部构造62DS18B20的重要特性73.2.2、温度传感器的J接线方式83.2.3、基于Proteus温度模块仿真93.3风速模块硬件设计103.3.1、风速传感器WFS-I简介111WFS-I型风速传感器的重要技术参数122 .安装使用123 .注意事项123.3.2、风速传感器区)接线方式133. 3.3、基于Proteus风速模块仿真144结论165参照文献176指导教师评语和成绩评估181引言在现代社会中,风扇被广泛的应用,发挥着举足轻重的作用,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中B散
4、热风扇以及目前笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而伴随温度控制技术的发展,为了减少风扇运转时的噪音以及节省能源等,温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段,温控风扇B设计已经有了一定的成效,可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速,当温度升高到一定期能自动启动风扇,当温度降到一定期能自动停止风扇B转动,实现智能控制。伴随单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制日勺温度控制系统也应运而生,如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停,使风扇转速伴随环境温度0变化而变化,实现了风扇日勺智能控制。它0设计为现代社会人们日勺生活以及生产带来了诸多便利,在提高
5、人们的生活质量、生产效率的同步还能节省风扇运转所需的能量。本文采用单片机作为控制器,运用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,同步还运用风速传感器WFS-I采集室内空气流速,并根据WFS-I输出日勺电压信号和采集到0温度与系统设定的温度和风速日勺比较实现风扇电机B自动启动和停止,并能根温度和室内空气流速的变化自动变化风扇电机的转速,用1CD显示检测到B温度、风速。2研究措施在老式电风扇构造和控制的基础上,加入单片机控制,采用遥控器控制风扇B启动/停止,再加入温度控制环节和风速控制环节,实现房间的风速和人体舒适性的自动调整。整体工作状况是:1)用按键设定风速,温度,定期启动和定期时间等信息;
6、2)启动风扇工作;3)风速、温度传感器实时检测房间的温度和风速信息;4)单片机控制根据设定信息和检测信息,控制电机转速,实现自动、智能化、更舒适B控制。电机驱动流程图3研究成果及分析3.1 系统整体设计本设计的整体思绪是:运用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出的数字温度信号和风速传感器WFS-I检测环境风速并输出电压信号通过AD0808转换成数字信号传给单片机AT89C51进行处理,在1CD上显示目前环境参数值以及预设参数值。其中预设环境值只能为整数形式,检测到B目前环境温度和风速可精确到小数点后两位,同步采用PWM脉宽调制方式来变化直流风扇电机0转速。系统构造框图如下:系统构造框
7、图3.2温度模块硬件设计3.2.1、DS18B20数字温度传感器简介1、DS18B2O0外形和内部构造DS18B20内部构造重要由4部分构成:64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和T1、配置寄存器。Vp(1)光刻ROM中B64位序列号是出厂前被光刻好日勺,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最终8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM日勺作用是使每一种DS18B20都各不相似,这样就可以实现一根总线上挂接多种DS18B20的目的。(2
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