胡淵 趙一

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)扇成為生活中不可缺少的一部分，但都很難實(shí)現(xiàn)低環(huán)保、低耗能、低噪音等要求。本方案所設(shè)計(jì)的是一種溫度控制式風(fēng)扇系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)作為技術(shù)核心，精密設(shè)計(jì)開發(fā)出了一款新、環(huán)保、安全、實(shí)用的溫度控制風(fēng)扇，其特點(diǎn)是可以根據(jù)室溫的不同變化情況來自動地調(diào)節(jié)風(fēng)速，并且用戶可以根據(jù)自身需求來設(shè)置溫度的上下限，這樣可以既能達(dá)到智能化控制，以能提高用戶使用該產(chǎn)品的舒適感。

關(guān)鍵詞：AT89C51、自動調(diào)節(jié)、智能化控制

1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)包括了由風(fēng)扇遙控系統(tǒng)風(fēng)扇發(fā)射接收模塊發(fā)射控制模塊，風(fēng)扇吸收接受模塊控制發(fā)射模塊三個大部分結(jié)構(gòu)組成，令遙控系統(tǒng)風(fēng)扇能夠直接運(yùn)行采用手動或者直接是電的遙控控制方式。遙控的紅外發(fā)射控制模塊主要以AT89C51單片機(jī)為主要設(shè)計(jì)控制核心，外加了遙控鍵盤，紅外信號的發(fā)射整形與紅外發(fā)射控制電路，組成了一個遙控器。

單片式微機(jī)主要功能是用來完成對調(diào)制信號載波進(jìn)行調(diào)頻編碼和載波調(diào)制，信號與調(diào)制載波之間直接進(jìn)行載波調(diào)制，將載波信號通過載波發(fā)射器上的末端接口進(jìn)行載波整形和調(diào)頻放大。接收器部分主要以AT89C51為其它的主控控制中心，配以紅外開關(guān)接收器控制模塊，電機(jī)開關(guān)驅(qū)動控制模塊，液晶開關(guān)顯示器控制模塊，及其它的相應(yīng)開關(guān)指示燈;紅色紫外線開關(guān)接收器的模塊，鍵盤，液晶開關(guān)驅(qū)動控制模塊，指示燈共同構(gòu)成實(shí)現(xiàn)了一臺人機(jī)交互的主要功能;而一臺單片機(jī)的開關(guān)主控控制中心則主要是通過電機(jī)接收各種信號輸入，驅(qū)動一個個的液晶，指示燈，控制一臺專用電機(jī)的開關(guān)驅(qū)動控制模塊等功能來自動調(diào)節(jié)控制一臺專用電機(jī)的驅(qū)動工作量和轉(zhuǎn)速。該驅(qū)動電機(jī)基本上可說是完全采用了pwm無級自動關(guān)節(jié)調(diào)速。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1風(fēng)扇工作與否是有由體感應(yīng)模塊判斷

該紅外傳感器控制模塊指的是一種技術(shù)采用號為r200b的熱釋放式電紅外輻射傳感器，用來直接實(shí)現(xiàn)對采集人體的內(nèi)部監(jiān)視和信息采集，它們所指的也就是一種通過熱釋放的電紅外光纖通過檢測接收到由陌生人或者其他動物所直接發(fā)射的短波紅外線而向采集人體內(nèi)部輸出熱釋電信號的紅外傳感器，這種紅外傳感器模塊屬于一種被動式紅外輻射傳感器，不同于一種主動式紅外輻射傳感器，其本身也不會對人產(chǎn)生任何其他形式的紅外輻射，隱蔽保護(hù)性能好，器件的工作功耗小，價(jià)格低廉，其引腳的內(nèi)部通過電源開關(guān)供電輸出端引腳d（內(nèi)部電源開關(guān)連接管d極）與+5電源相互連接進(jìn)行電源連接，信號中斷輸出供電端引腳s（內(nèi)部電源開關(guān)連接管引腳s極）與采集單片機(jī)的外部p32int0相互連接進(jìn)行信號連接，當(dāng)未通過外部信號中斷采集系統(tǒng)得到的不是人體內(nèi)部信息時(shí)，"s"輸出端會向采集系統(tǒng)內(nèi)部輸出一個新的低電平，經(jīng)過一個非門后又轉(zhuǎn)變成了一個高電平，系統(tǒng)將不會繼續(xù)一直處于自動停止和繼續(xù)休眠的工作狀態(tài);當(dāng)通過采集信號得到的是人體內(nèi)部信息時(shí)，"s"端又會輸出一個新的高電平，經(jīng)過一個非門后轉(zhuǎn)變成一個新的低電平，單片機(jī)就可以會自動調(diào)用外部的信號中斷器和伺服子控制程序。

2.2溫度采集模塊分析周圍環(huán)境溫度

該集成模塊主要設(shè)計(jì)采用的是Dallas公司自行研發(fā)生產(chǎn)的新型溫度傳感器集成DS18B20，DS18B20集成將溫度范圍測量值和a/d檢測信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換于體為一體，其中所需要測量的溫度范圍寬（-55～+125）在10～85之內(nèi)。精度穩(wěn)定等級控制為0.5由DS18B20組建的空氣溫度自動檢測控制單元是它具有兩個體積小，方便于用戶隨身攜帶，安裝，其中的一個輸出溫度信息為數(shù)碼測量?？梢灾苯优c各種單片機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，而且不必額外使用后期升級中的a/d信號轉(zhuǎn)換器它控制簡單，它將所有需要外界檢測環(huán)境的大氣溫度直接以各種一線或雙總線的模擬數(shù)據(jù)信號傳輸方式直接進(jìn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)傳輸，大大的大幅改善了系統(tǒng)的環(huán)境抵抗和抵御干擾能力，適用于各種惡劣天氣環(huán)境下的大氣溫度測量檢測。

2.3雙向可控硅控制模塊實(shí)現(xiàn)智能控制

如果當(dāng)前它的外界周圍環(huán)境對其中的外界溫度沒有超過t0，TLC336A就會導(dǎo)致普通m片機(jī)電路開始導(dǎo)通并且電路開始加速啟動，此時(shí)如果當(dāng)前外界周圍環(huán)境對其中的外界溫度沒有發(fā)生較大改變，單片機(jī)就這樣會直接結(jié)合當(dāng)前的外界溫度和25度時(shí)它的參考電路轉(zhuǎn)速中的n0，計(jì)算出來得出相當(dāng)于對應(yīng)的參考轉(zhuǎn)速，并且將其轉(zhuǎn)換成一個相當(dāng)于對應(yīng)的高占空比的方波信號脈沖控制信號，通過它的p34（t0）引腳對其進(jìn)行轉(zhuǎn)速輸入，從而也就可以直接使得當(dāng)前TLC336A的電路導(dǎo)電電通角這樣會發(fā)生變化，達(dá)到了轉(zhuǎn)速控制電路轉(zhuǎn)速的主要工作目的，如果當(dāng)前周圍環(huán)境中在氣候中的溫度持續(xù)上升，TLC336A的導(dǎo)電電通角就這樣會逐漸緩慢增大，m片機(jī)在以一定的值為單位溫度時(shí)間內(nèi)對其通電的溫度持續(xù)時(shí)間就這樣會逐漸變長，轉(zhuǎn)速也就逐漸加快;反之，如果當(dāng)前周圍環(huán)境對其中的氣候溫度持續(xù)下降，TLC336A的導(dǎo)電電通角就這樣會逐漸減小，m片機(jī)在以一定值為單位的溫度時(shí)間內(nèi)對其進(jìn)行電路通電的持續(xù)時(shí)間就這樣會逐漸變短，轉(zhuǎn)速也就這樣會逐漸變慢。

3結(jié)語

本文簡要分析介紹并通過研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種以AT89C51單片式電機(jī)風(fēng)扇作為自動溫控系統(tǒng)的自動智能電機(jī)溫控自動風(fēng)扇控制系統(tǒng)，在充分繼承了我國傳統(tǒng)自動溫控智能風(fēng)扇系統(tǒng)技術(shù)的根本基礎(chǔ)上又分別進(jìn)行了一些改善和改進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，利用了DS18B20溫度傳感器和人體紅外溫度傳感器技術(shù)來自動收集人體外界的溫度數(shù)據(jù)，并通過手動快速調(diào)節(jié)其風(fēng)扇占空比，使之能夠具有風(fēng)扇自動啟、關(guān)、隨周圍環(huán)境變化和溫度的自動變化等這是自動溫度調(diào)整的主要功能。滿足現(xiàn)代人們的行業(yè)智能化、人性化應(yīng)用需求，具備一定的理論現(xiàn)實(shí)性和應(yīng)用研究價(jià)值和可觀的行業(yè)市場前景

參考文獻(xiàn)

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課題信息：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：溫控智能電風(fēng)扇，課題編號：X202010166198。