基于溫度的風(fēng)扇設(shè)計畢業(yè)設(shè)計報告

畢業(yè)設(shè)計說明書題目：_基于溫度的風(fēng)扇設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計方案設(shè)計類型：學(xué)生姓名：____學(xué)號：學(xué)院：_電子信息工程學(xué)院____專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)班級：學(xué)校指導(dǎo)教師：企業(yè)指導(dǎo)教師：_____________________2015年12月15日目錄1引言11.1課題研究的背景與意義11.2課題研究的內(nèi)容12系統(tǒng)總體設(shè)計思路12.1控制系統(tǒng)的概述12.2紅外模塊控制舵機部分2.3電機部分3硬件設(shè)計3.1舵機的設(shè)計3.2電機的設(shè)計3.3紅外感應(yīng)模塊的設(shè)計3.4電源的設(shè)計4軟件的設(shè)計4.1紅外感應(yīng)模塊的程序設(shè)計4.2舵機的控制程序設(shè)計4.5主程序的設(shè)計結(jié)論5致謝6參考文獻7附錄-源代碼總程序紅外模塊的程序舵機的程序

1緒論課題研究的背景及意義電風(fēng)扇曾一度被認(rèn)為是空調(diào)產(chǎn)品沖擊下的淘汰品，其實并非如此，市場人士稱，家用電風(fēng)扇并沒有隨著空調(diào)的普及而淡出市場，近兩年反而出現(xiàn)了市場銷售復(fù)蘇的態(tài)勢。其主要原因：一是風(fēng)扇和空調(diào)的降溫效果不同——空調(diào)有強大的制冷功能，可以快速有效地降低環(huán)境溫度，但電風(fēng)扇的風(fēng)更溫和，更加適合老人兒童和體質(zhì)較弱的人使用；二是電風(fēng)扇有價格優(yōu)勢，價格低廉而且相對省電，安裝和使用都非常簡單。盡管電風(fēng)扇有其市場優(yōu)勢，但傳統(tǒng)電風(fēng)扇還是有許多地方應(yīng)當(dāng)進行改良的，最突出的缺點是它的擺頭功能，傳統(tǒng)的風(fēng)扇的擺頭只是左右勻速的擺動，不管左右是否有人，而智能擺頭風(fēng)扇是利用紅外感應(yīng)左右是否有人來實現(xiàn)擺頭的功能。鑒于以上方面的考慮，我們需要設(shè)計一種智能擺頭電風(fēng)扇來解決這些問題課題研究的內(nèi)容本文所研究的課題是基于arduino的智能擺頭電風(fēng)扇的設(shè)計，控制對象是舵機的轉(zhuǎn)動，把電機風(fēng)扇安裝在舵機上通過紅外模塊的感應(yīng)來控制舵機的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)風(fēng)扇的擺頭。2系統(tǒng)的總體設(shè)計智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng)概述本設(shè)計以arduino為核心，通過紅外傳感器對環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個控制系統(tǒng)，實現(xiàn)根據(jù)是否接受到紅外感應(yīng)來使舵機擺頭的性能，另外，通過按鍵控制電機風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，把電機風(fēng)扇安裝在舵機上從而來實現(xiàn)電風(fēng)扇的智能擺頭。紅外模塊控制舵機部分通過紅外傳感器對環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個控制系統(tǒng)，實現(xiàn)根據(jù)是否接受到紅外感應(yīng)來使舵機擺頭的性能。電機風(fēng)扇部分設(shè)計一個按鍵控制電路，通過按鍵來控制電路的通斷從而實現(xiàn)電機風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動硬件設(shè)計舵機的設(shè)計舵機采用M0300360度旋轉(zhuǎn)的大扭力馬達(dá)電機的設(shè)計紅外模塊的設(shè)計該傳感器模塊對環(huán)境光線適應(yīng)能力強，其具有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測到方向遇到障礙物（放射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同事信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍2-80cm。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應(yīng)用于機器人避障、避障小車、流水線計數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。電源的設(shè)計電源采用兩節(jié)3.7V電池供電。軟件的設(shè)計紅外感應(yīng)模塊的程序設(shè)計附件源代碼紅外感應(yīng)模塊的程序 舵機控制的程序附件源代碼舵機控制的程序主程序的設(shè)計附件源代碼總程序結(jié)論首先，通過這次應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，在很大程度上提高了自己的獨立思考能力和單片機的專業(yè)知識，也深刻了解寫一篇應(yīng)用系統(tǒng)的步驟和格式，有過這樣的一次訓(xùn)練，相信在接下來的日子我們都會了，而且會做得更好。我所寫的系統(tǒng)主要根據(jù)目前節(jié)智能化電風(fēng)扇技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)實際的應(yīng)用特點和要求，采用了自動化的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)對電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的自動控制。系統(tǒng)以Arduino為核心部件，Arduino系統(tǒng)完成對環(huán)境紅外信號的采集、處理等功能;運行程序該系統(tǒng)的主要特點是:1)適用性強。2)系統(tǒng)成本低廉，操作非常簡單，隨時可以根據(jù)軟件編寫新的功能加入產(chǎn)品。操作界面可擴展性強，只要稍加改變，即可增加其他按鍵的使用功能。本系統(tǒng)在當(dāng)今提倡人性化設(shè)計和健康產(chǎn)品的環(huán)境下具有非常好的市場前景。本設(shè)計在模擬檢測中運行較好，但采樣據(jù)不太穩(wěn)定。功能上的缺憾是對于兩個檔之間的臨界溫度處理不好，并且檔位太少。還有待改進。致謝畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學(xué)生活就要結(jié)束了，學(xué)生生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)設(shè)計報告的時候，有一種如釋重負(fù)的感覺，感慨良多。首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉凱老師。做設(shè)計的過程是艱辛的，但是在我的努力之下還是完成了。在這個過程中劉凱老師給了我很大的幫助，沒有他的盡心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求，我也不會順利完成這次設(shè)計。每次遇到難題，我最先做的就是向劉老師尋求幫助，而劉老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。劉老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。這幾個月以來，劉老師不僅在學(xué)業(yè)上給我精心指導(dǎo)，同時還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向劉老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。其次，還要感謝這三年來教我知識的每個老師們，畢業(yè)論文能夠順利完成，你們也有很大的功勞。最后，我要向著三年大學(xué)生活期間所有幫助過我的同學(xué)們以及各位朋友們說一聲謝謝。這次的畢業(yè)設(shè)計，對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想；訓(xùn)練綜合運用電路設(shè)計和有關(guān)專業(yè)課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力；鞏固、加深和擴展有關(guān)電路設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用。寫畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新生活的開始。希望大家在將來的生活中繼續(xù)追逐最初的夢想，永不放棄。參考文獻[1]電子技術(shù)—尹常永—北京高等教育出版社，2013.8[2]感器技術(shù)應(yīng)用—樊尚春—北京航空航天大學(xué)出版社2010.1[3]玩轉(zhuǎn)Arduino物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用篇—陶冶王曉東劉軍北京航空航天大學(xué)出版社2013.7附錄源代碼主程序 #include<Servo.h>//調(diào)用舵機的函數(shù)庫Servomyservo;intpos=0;constintPin1=3;constintPin2=4;//定義紅外傳感器的引腳constinttime=1500;constintleft=90;constintright=94;}//舵機左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)角度constintstop1=92;voidsetup(){pinMode(Pin1,INPUT);//定義紅外傳感器為輸入pinMode(Pin2,INPUT);myservo.attach(9);//定義舵機為9號引腳Serial.begin(9600);//串口初始化}voidloop(){intp1,p2;intkey1,myservo.write(stop1);while(1){key1=digitalRead(Pin1)+digitalRead(Pin2)*2;//定義key1的值if(key1!=3)//左右紅外傳感器都沒有感應(yīng)到{delay(500);Key1=digitalRead(Pin1)+digitalRead(Pin2)*2;//break;}}if(key1==0)//左右紅外傳感器同時感應(yīng)到{if(pos==0)myservo.write(stop1);elseif(pos==-1){myservo.write(right);delay(time);//如果電風(fēng)扇的初始位置在左邊紅外感應(yīng)到電扇右轉(zhuǎn)到中間位置停止myservo.write(stop1);pos=0;}elseif(pos==1){myservo.write(left);delay(time);myservo.write(stop1);pos=0;}//如果電扇初始位置在右邊紅外感應(yīng)到電扇左轉(zhuǎn)到中間位置停止}elseif(key1==2)//01左邊紅外感應(yīng)模塊感應(yīng)到{if(pos==-1)//初始位置在左邊電扇不動myservo.write(stop1);elseif(pos==0){myservo.write(left);delay(time);//初始位置在中間電扇左轉(zhuǎn)到左邊 myservo.write(stop1);pos=-1;}elseif(pos==1){myservo.write(left);delay(time*2);//初始位置在右邊電扇左轉(zhuǎn)兩次到左邊myservo.write(stop1);pos=-1;}}elseif(key1==1)//01 右邊傳感器感應(yīng)到{if(pos==1)myservo.write(stop1);//初始位置為右邊電扇不動elseif(pos==0){myservo.write(right);delay(time);//初始位置在中間電扇右轉(zhuǎn)到右邊myservo.write(stop1);pos=1}elseif(pos==-1){myservo.write(right);delay(time*2);//初始位置在左邊電扇右轉(zhuǎn)兩次到右邊myservo.write(stop1);pos=1;}}else;}紅外采集程序：ConstintPin1=2;constintPin2=3;//定義紅外傳感器的引腳intbuttonState=0;voidsetup(){pinMode(Pin1,INPUT);pinMode(Pin2,INPUT);//定義紅外傳感為輸入Serial.begin(9600); //串口初始化}buttonState=digitalRead(Pin1);Serial.print("PIN1:");//讀取PIN1的值并打印出來Serial.println(buttonState);buttonState=digitalRead(Pin2);Serial.print("PIN2:");//讀取PIN2的值并打印出來Serial.println(buttonState);delay(2000);舵機控制程序：#include<Servo.h>//調(diào)用庫函數(shù)Servomyservo;//createservoobjecttocontrolaservo//twelveservoobjectscanbecreatedonmostboardsintpos; //定義舵機轉(zhuǎn)動的角度為posvoidsetup(){Serial.begin(9600);//串口初始化}voidloop(){putyourmaincodehere,torunrepeatedly