csdn基于51单片机的简易风扇设计

时间: 2023-07-20 08:01:43 浏览: 169
### 回答1: 基于51单片机的简易风扇设计可以分为硬件设计和软件设计两部分。 在硬件设计方面,我们可以使用51单片机作为主控芯片,通过编程控制电路中的继电器或者MOS管。该继电器或MOS管可以用来控制电源线路上的电机,从而实现风扇的开关。除此之外,还需要设计PWM模块用于精确控制风扇速度,以及温度传感器用于实时监测环境温度并根据设定的温度阈值进行自动调节风扇速度。 在软件设计方面,我们可以首先编写初始化程序,初始化51单片机的外设和寄存器等。然后编写主程序,通过读取温度传感器获取当前环境温度,并与设定的阈值进行比较。如果当前温度高于阈值,则通过PWM模块控制风扇的速度,从而实现自动调节风扇速度的功能。如果当前温度低于阈值,则关闭风扇。同时,我们可以设置按键功能,如按下按键可以手动控制风扇的开关和速度。 总结而言,基于51单片机的简易风扇设计需要进行硬件和软件的设计。硬件方面需要选取适当的元器件,如继电器、MOS管、PWM模块和温度传感器等;软件方面需要编写初始化程序和主程序,实现自动调节风扇速度的功能,并可以通过按键手动控制风扇的开关和速度。这样的设计可以实现对风扇的智能控制,提高了使用效率和舒适度。 ### 回答2: 基于51单片机的简易风扇设计是一项基于嵌入式系统的工程项目,其主要目的是设计一个简单的风扇系统,通过单片机控制风扇的运行。 该设计中,我们首先需要选择适当的硬件元件,如51单片机、风扇电机、温度传感器和电源等。然后,我们需要进行电路设计,将这些元件连接在一起,并确定引脚的连接方式。 在软件方面,我们需要编写单片机的控制程序,以实现风扇的自动控制。首先,我们可以使用温度传感器监测环境温度,当温度超过某个设定值时,单片机会自动启动风扇电机。同时,我们可以设置风扇的不同速度级别,并根据温度的不同变化调整风扇的转速,以实现精确的温度控制。 在设计中,我们还可以考虑其他功能,例如通过外部按键或人机界面控制风扇的开关、设置温度阈值和显示当前环境温度等。 总的来说,基于51单片机的简易风扇设计是一个涉及硬件和软件的综合工程项目。通过合理选择硬件元件,进行电路设计和编写控制程序,可以实现一个功能简洁、操作方便的风扇系统。该设计不仅可以提供舒适的环境温度,还可以作为学习嵌入式系统和单片机编程的实践项目。 ### 回答3: CSDN基于51单片机的简易风扇设计,主要包括硬件设计和软件设计两个方面。 在硬件设计方面,首先需要准备一些材料,如51单片机开发板、电机、电源、转速传感器、温度传感器和LCD显示屏等。然后进行电路设计,将电机和电源连接,以及将转速传感器和温度传感器与51单片机相连。同时,还需要设计一个控制电机转速的电路,可以通过调整电机的转速来控制风扇的风力大小。 在软件设计方面,先编写51单片机的驱动程序,包括电机驱动程序、转速传感器驱动程序和温度传感器驱动程序等。然后编写主程序,通过读取温度传感器的数值,根据一定的算法计算出对应的风扇转速,并控制电机按照这个转速来运行。同时,还可以根据转速传感器的反馈信息,监测风扇的实际转速,进行调整和控制。 最后,将硬件和软件相结合,通过连接51单片机开发板和电路,将程序上传到单片机中。当温度传感器检测到环境温度过高时,51单片机将根据设定的算法自动控制电机的转速,使得风扇吹出适宜的风力,以降低温度。 通过这样的简易风扇设计,可以实现自动调节风扇转速的功能,提供舒适的风力,同时又能够根据环境温度的变化及时进行调整,以节省能源。此外,设计人员还可以根据实际需要进行功能的扩展和改进,使得风扇更加智能化和便捷。
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引 言 随着人们生活水平及科技水平的不断提高,现在家用电器在款式、功能等方面日益求 精,并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。过去的电器不断的显露出其不足之 处。电风扇作为家用电器的一种,同样存在类似的问题。 现在电风扇的现状:大部分只有手动调速,再加上一个定时器,功能单一。 存在的隐患或不足:比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇,浪费电且不说还容易引 发火灾,长时间工作还容易损坏电器。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高,但 到了后半夜气温下降,风速不会随着气温变化,容易着凉。 之所以会产生这些隐患的根本原因是:缺乏对环境的检测。 如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能,当房间里面没有人时能自动的关闭电风 扇;当温度下降时能自动的减小风速甚至关闭风扇,这样一来就避免了上述的不足。本 次设计就是围绕这两点对现有电风扇进行改进。 1.总体方案设计及功能描述 本设计是以AT89C51单片机控制中心,主要通过提取热释电红外传感器感应到的人体 红外线信息和温度传感器DS18B20得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控制电风扇 的开关及转速的变化。 功能描述:电风扇工作在四种状态:手动调速状态、自动调速状态、定时状态、停止 状态。 手动状态时可以手动调节速度;自动状态时通过温度高低自动调节速度,如果出现手 动现象则变为手动状态;定时状态时可以调节定时时间,并设定是否启动定时,之后可以 手动退出,也可以在不操作6秒后自动退出进入手动状态;停止状态时可以被唤醒并进入 自动状态。 当没有检测到人体存在超过3分钟或定时完毕时进入停止状态。 在数码管显示方面,当没有定时时,只显示气温,当定时启动时气温和定时剩余时间 以3秒的速度交替显示。 系统方框图如下图所示,主要包括:输入、控制、输出三大部分8个功能模块。 图1-1系统方框图 2.功能模块硬件简介与实现 2.1键盘输入电路 由于设计中用到的按键数目不多,所以可以直接用AT89C51的通用IO端口且选用AT89 C51的P1口(内部有上拉电阻)作为键盘接口。对于按键只需一端接地另一端接P1口即可 。见下图(2-1): 图 2-1 2.2热释电红外传感器模块 2.2.1热释电红外线传感器原理简介 人体辐射的红外线中心波长为 9~10um,而探测元件的波长灵敏度在 0.2~20um 范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通 过光的波长范围为 7~10um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收, 这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。 实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成, 在元件两个表面做成电极,如图2所示。在环境温度有ΔT的变化时,由于有热释电效应, 在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。 2.2.2热释电红外线传感器应用 热释电红外线传感器有三个端口,如图2- 2所示:一个接电源、一个接地、一个信号端口,当有人进入其检测区域时,信号端口便 产生一个电平跳变,并维持数秒钟,我们就是利用这个跳变来判断是否有人在这个检测 区域。 图2-2 2.3温度传感器 2.3.1温度传感器DS18B20简介 新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总 线,在实际应用中取得了良好的测温效果。 DS18B20的主要特性: (1)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微 处理器与DS18B20的双向通讯。 (2)测温温范围-55 ~+125 (3)最高分辨率为0.0625 。 2.3.2 DS18B20的一般操作过程 (1)、初始化; (2)、跳过ROM(命令:CCH); (3)、温度变换(命令:44H); (4)、读暂存存储器(命令:BEH); 注:每次读取温度都要经过上面四个过程。 2.3.3 DS18B20的温度存储方式即温度计算 DS18B20是用12位存储温度,最高位为符号位,下图为它的温度存储方式: 2^3 2^2 2^1 2^0 2^-1 2^-2 2^-3 2^-4 LSBYTE Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 S S S S S 2^6 2^5 2^4 MSBYTE Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 表2-1 DS18B20温度存储地址分配 这是12位转化后得到的12位数据,存储在DS18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再

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