基于單片機的電風扇智能控制(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，所以一定要加足夠大的散熱片。以便較快的散去工作時的熱量避免因高溫而損壞 LM317 穩(wěn)壓集成電路。此設計的 LM317 是不能用一般的三端穩(wěn)壓器代替的。因為一般的三端穩(wěn)壓器是不帶控制腳他只有接地腳。臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文8三端穩(wěn)壓器如圖 13 所示：圖 13 三端穩(wěn)壓元件圖三、自動調溫電風扇控制系統(tǒng)設計（一）自動調溫電風扇的各模塊的控制AT89C51 部分復位在振蕩器工作時將 RST 腳保持至少兩個機器周期高電平 12 時鐘模式為 24 個振蕩器周期 6，時鐘模式為 12 振蕩器周期可實現(xiàn)復位為了保證上電復位的可靠，RST 保持高電平的時間至少為振蕩器啟動時間（通常為幾個毫秒）再加上兩個機器周期。復位后，振蕩器以 12 時鐘模式運行當已通過并行編程器設置為 6 時鐘模式時除外。振蕩器特性XTAL1 和XTAL2 為輸入和輸出，可分別作為一個反相放大器的輸入和輸出。此管腳可配置為使用內部振蕩器。要使用外部時鐘源驅動器件時，XTAL2 可以不連接而由XTAL1 驅動。外部時鐘信號無占空比的要求，因為時鐘通過觸發(fā)器二分頻輸入到內部時鐘電路。定時器 0 和 1 的操作定時和計數(shù)功能由特殊功能寄存器TMOD 的控制位進行選擇。這兩個定時/計數(shù)器有4 種操作模式，通過TMOD 的M1 和M0 選擇。兩個定時/計數(shù)器的模式0、 1 和2 都相同模式3 不同。臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文9中斷本器件提供6 個中斷源。外部中斷INT0 和INT1 可根據(jù)寄存器TCON 中的IT0 和IT1 位狀態(tài)分別設置為電平或者邊沿觸發(fā)。實際產(chǎn)生的中斷標志是TCON 中的位IE0 和IE1。 當產(chǎn)生外部中斷時，如果是邊沿觸發(fā)，進入中斷服務程序后由硬件清除中斷標志位。如果中斷是電平觸發(fā)，由外部請求源而不是由片內硬件控制請求標志。定時器 0 和定時器 1 中斷由 TF0 和 TF1 （分別由各自的定時/計數(shù)寄存器控制，定時器 0 工作在模式 3 時除外）產(chǎn)生。當產(chǎn)生定時器中斷時，進入中斷服務程序后由片內硬件清除標志位內部結構如圖 8 所示：圖 8 單片機內部結構臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文10電源轉換電路部分轉換電路如圖 9 所示：圖 9 電源轉換電路按鍵部分按鍵電路采用的是單片機 89C51 的 15，16，17 腳作為按鍵的輸入端子。它們分別是 SW1 開關按鍵、SW2 遞減按鍵、SW3 遞增按鍵。當按下開關按鍵時會給單片機一低電平，從而單片機檢測到這個腳電平的變化，會作出下一步的處理，經(jīng)內部分析運算后輸出相應的控制數(shù)據(jù)。開關按鍵的是單片機內部的 T1 記數(shù)功能，當此腳電平變化一次，內部就會記一次數(shù)。遞減按鍵用的是單片機的 口。當此按鍵按下一次就會使 P1 口所有的輸出端口就會變化。遞增按鍵用的是 口，工作過程同遞減按鍵 口。按鍵電路如圖 10 所示: 圖 10 按鍵連接圖臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文11單片機復位部分 復位控制如圖 11 所示： 圖 11 復位連接圖上電后 5V 電壓通過 C 向 R 電阻充電，這時在 89C51 的復位端就會形成一個負的電壓脈沖。這時單片機就認為給它一低的電平信號告訴它要復位了。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。本電路采用的是上電自動復位，不需要手動按動按鈕去人工復位。在復位有效期間，ACE、PSEN 也輸出高電平，REST 輸入端返回低電平以后單片機從 0 地址開始執(zhí)行程序。數(shù)模轉換部分DAC0808 是具有 16 個引腳的雙列直插式 8 位 D/A 轉換器件。其引腳功能分別為：1 腳為空, 2 腳為 GND,3 腳為 VEE，4 腳為 DAC 輸出引腳，5－12 腳為數(shù)據(jù)輸入引腳，13 腳為 VCC，14 腳為基準電壓（VREF＋） ，15 腳為基準電壓（VREF－） ，16 腳為 COMPENSATION。當數(shù)據(jù)輸入量全為 0 時，其 4 腳輸出電壓最低，接近零；當數(shù)據(jù)輸入量全為 1 時，其 4 腳輸出電壓最高，電壓值由基準電壓 VREF 決定。因此，基準電壓的精度決定了 D/A 轉換的精度。數(shù)模轉換部分如圖 12 所示：臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文12圖 12 數(shù)模轉換圖本文所用的基準電壓為 15V，而數(shù)據(jù)輸入量在 00H－FFH 之間變化，即 D/A輸出的電壓有 256 種。從而不難算出本電源的精度＝15V247。256＝≈。假如我們想要 6V 的直流電壓，數(shù)據(jù)輸入量＝6V247。＝100，注意這里的 100 是十進制的，單片機不能識別十進制數(shù)據(jù)，所以要把十進制轉換成二進制或十六進制（轉換時可用 WINDOWS 自帶的科學計算器進行） 。100 轉換成十六進制后為 64H。只要給 DAC0808 輸入 64H，它就能輸出 6V 的電壓（注意：理論值和實踐值有所出入，具體運用時要適當?shù)恼{節(jié)數(shù)據(jù)輸入量） ，該電壓經(jīng)運放 TL082 后再去推動 LM317，由 LM317 輸出我們需要的電壓值，實現(xiàn)了電壓數(shù)控調節(jié)。（二）緩沖與保護部分緩沖電路采用的是集成運放 TL082。它的 1 腳是控制輸出，2 腳是輸入端，3 腳接地端，8 腳是+15V 輸入端，4 腳是15V 輸入端。它的作用是把 D/A 數(shù)模轉換集成電路輸出的控制電壓進行放大后去推動 LM317 輸出所要的電壓。保護電路是由（RR1R12）取樣電阻和單片機的 25 腳組成。工作原理是：當單片機檢測到負載短路時，25 腳的電壓會發(fā)生變化這時單片機就認為負載短路迫使整機處于待機狀態(tài)，使輸出電壓為零從而保護了三端穩(wěn)壓器不至于損壞，并且還避免了負載因短路在擴大故障范圍。 （三）自動調溫電風扇的整體硬件電路 220V 市電經(jīng)變壓器將壓后變成 15V 的交流電壓，經(jīng)整流電路后變成正負15V 左右的直流電壓。 （變壓器是采用三抽頭的）15V 電壓送到緩沖放大集成運臨沂師范學院 2022 屆本科畢業(yè)論文13放為其提供負的工作電壓。+15V 直流電壓經(jīng)五伏穩(wěn)壓后變成穩(wěn)定的 5V 電壓為單片機和 D/A 數(shù)模轉換集成電路提供工作電壓。數(shù)模轉換器是一個八位的 D/A轉換器件。當輸入的數(shù)據(jù)全為 0 時，其數(shù)控電源輸出的電壓接近 0V。當輸入的數(shù)據(jù)全為 1 時，其數(shù)控電源輸出電壓最高接近基準電壓。基準電壓值由 VREF 決定。此電路采用的基準電壓是 15V 。當接通電源后 89C51 得到復位電壓復位后，內部開始執(zhí)行程序，而輸出相應的電壓值。SW1 是開關按鍵，按一下次按鍵后整機處于待機狀態(tài)，同時 LED顯示“OF” 。電源無電壓輸出，按任意鍵可以開機。SW2 是輸出電壓遞減調節(jié)按鍵，當按一下 SW2 時，89C51 單片機地 16 腳（ 口）會得到一個變化的脈沖，這個變化的脈沖送到單片機內部處理后由 P1 口的 1 到 8 腳輸出遞減電壓的數(shù)據(jù)，直接送到數(shù)模轉換集成電路的 A1A8 端子（也就是 512 腳） ，電壓遞減數(shù)據(jù)經(jīng)D/A 集成電路轉換后，由 4 腳輸出一個控制電壓。這個控制電壓直接送到集成運放 TL082，經(jīng) TL082 反相放大后，直接推動 LM317 三端穩(wěn)壓器輸出相應的電壓值。從而實現(xiàn)數(shù)控電壓的無觸點調節(jié)。并且由 89C51 單片機的內部輸出顯示電壓的數(shù)據(jù)電壓去推動 V1，V2 三極管的導通，從而驅動 LED 數(shù)碼管顯示相應的輸出電壓值。SW3 按鍵（電壓遞增調節(jié)）與電壓遞減調節(jié)的工作原理相反。當剛開機時由于單片機要初始化（復位）這一瞬間單片