基于51單片機(jī)的溫控風(fēng)扇畢設(shè)答辯課件

基于51單片機(jī)的溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)院系：XX學(xué)院專業(yè)：電子科學(xué)與技術(shù)姓名：XXX指導(dǎo)老師：XX報(bào)告內(nèi)容的結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容1、設(shè)計(jì)任務(wù)的要求2、系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)3、系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)4。整體系統(tǒng)的實(shí)物展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求1、溫度傳感器可以控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)溫度低于下限溫度時(shí)，風(fēng)扇電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；溫度高于下限溫度低于上限溫度時(shí)以較低速度運(yùn)行，溫度高于上限溫度時(shí)以較快轉(zhuǎn)速運(yùn)行。2、溫度上下限可以根據(jù)使用者要求手動(dòng)按鍵調(diào)整。3、實(shí)時(shí)溫度，上下限溫度，電機(jī)轉(zhuǎn)速可以在顯示屏上顯示出來(lái)。光電傳感器硬件設(shè)計(jì)R9是紅外對(duì)管中的LED的限流電阻，防止電流過(guò)大損壞發(fā)射管，R10為紅外對(duì)管中光敏三極管的集電極電阻，LED發(fā)出紅外光，光敏三極管接收到就導(dǎo)通，否則截止。需測(cè)速的部位有遮光片，每轉(zhuǎn)1周遮擋指定次數(shù)，使轉(zhuǎn)速變成一定頻率的脈沖信號(hào)。R12、R8、Q3起信號(hào)放大整形作用，使該信號(hào)便于單片機(jī)讀取。P32將計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)單片機(jī)外部中斷輸入單片機(jī)并配合單片機(jī)定時(shí)器，計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)直流電機(jī)的一端接5V單片機(jī)供電電源，另一端接PNP三極管的發(fā)射極，三極管的基極通過(guò)一個(gè)電阻連接單片機(jī)P30口。通過(guò)控制單片機(jī)的P30引腳輸出PWM信號(hào)，由此控制風(fēng)扇直流電機(jī)的速度與啟停。單片機(jī)通過(guò)普通的I/O口加一限流電阻R7驅(qū)動(dòng)PNP型三極管S8550來(lái)帶動(dòng)直流電機(jī)，其中D1是在直流電機(jī)關(guān)閉時(shí)因內(nèi)部電感線圈產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)是保護(hù)S8550的整流二極管，防止反向電動(dòng)勢(shì)擊穿三極管。溫度傳感器硬件電路設(shè)計(jì)DS18B20的2腳為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端，設(shè)計(jì)中該口與單片機(jī)P34口相連，此管腳必須接上拉電阻，使其在無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)一直處于高電平狀態(tài)，以此保持信號(hào)的穩(wěn)定傳輸；1腳為電源地；3腳為外接供電電源輸入端。單片機(jī)根據(jù)溫度作相應(yīng)處理，并輸出處理結(jié)果，下圖為原理圖溫度傳感器部分。總體電路原理圖系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序流程圖，系統(tǒng)初始化后啟動(dòng)溫度采集函數(shù)，采集到溫度后確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的檔位為低檔還是高檔，然后產(chǎn)生相應(yīng)占空比的PWM波控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，這時(shí)候轉(zhuǎn)速統(tǒng)計(jì)函數(shù)根據(jù)光電對(duì)管傳回的脈沖頻率計(jì)算出轉(zhuǎn)速。顯示函數(shù)則為在顯示屏上顯示出溫度、上下限溫度、轉(zhuǎn)速等內(nèi)容。溫度采集子程序設(shè)計(jì)DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，DS18B20為了保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性，它有著嚴(yán)格的通信協(xié)議，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始的，如果要單總線器件送回?cái)?shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)的接收。另外，數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。速度檢測(cè)程序設(shè)計(jì)由于該設(shè)計(jì)為測(cè)量直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，采用測(cè)頻法完成電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量，設(shè)計(jì)中在轉(zhuǎn)子上縱向打開(kāi)4個(gè)等間距缺口，所以在定時(shí)周期內(nèi)，統(tǒng)計(jì)到的脈沖數(shù)除以4即可得到電機(jī)轉(zhuǎn)速，紅外光電對(duì)管設(shè)為每500ms讀一次數(shù)，