TOP13【毕业设计】智能电风扇控制.doc文档免费在线阅读

滞后电压高，有利于工作稳定，但会增加误差，可在回路中增加去噪声的滤波器。

键盘显示模块由于该系统要求显示的内容较多，故选用双行液晶显示器，它体积小，功耗低，编程灵活采用扩展键盘，使用灵活，人机交互界面良好。

红外遥控模块该部分框图如图所示，电路图见附录。

图发射部分键盘及其代码产生电路产生个控制信号，经线优先编码器分别编成个码，再通过专用集成编码芯片将输入信号进行编码。

每次按键电阻与二极管形成的发射控制电平为低电平，可作为编码电路的传输启动信号。

当编码器的输入为低电平时，输出为两个窄脉冲为高电平时，输出为两个宽脉冲为高阻时输出为个宽脉冲和个窄脉冲。

传输启动信号为低电平时，按上述编码规律将输入地址及数据信号进行编码并输出串行数据。

为了提高传输信号的抗干扰能力，需将编码信号调制在较高频率的载波上发射。

采用输入信号进行编码。

每次按键电阻与二极管形成的发射控制电平为低电平，可作为编码电路的传输启动信号。

当编码器的输入为低电平时，输出为两个窄脉冲为高电平时，输出为两个宽脉冲为高阻时输键盘，使用灵活，人机交互界面良好。

红外遥控模块该部分框图如图所示，电路图见附录。

图发射部分键盘及其代码产生电路产生个控制信号，经线优先编码器分别编成个码，再通过专用集成编码芯片将电阻分压获得。

滞后电压高，有利于工作稳定，但会增加误差，可在回路中增加去噪声的滤波器。

键盘显示模块由于该系统要求显示的内容较多，故选用双行液晶显示器，它体积小，功耗低，编程灵活采用扩展比较器开环增益很高，可以进行准确的零点检测。

如果输入信号在零点附近有微小的干扰，则输出电压会出现相应的抖动，为使电路工作稳定，通常施加定的滞后电压正反馈。

比较器作为集电极开路输出时，其滞后电压由用口将清零，脉冲上升沿时变为高电平，启动定时器。

由于小系统板上的被占用，故考虑外扩片来完成测频部分的数据处理，并通过串口不断把频率。

为比较器，设定基准电压为进行比较，由于控制启动开始计数。

当变为低电平时，的下降沿产生中断请求。

在的中断处理程序中，关闭，对计数结果进行处理。

为保证定时与频率脉冲的上升沿同步，在用启动之前，应先测频法会有较大误差。

故采用测量周期法测量频率以减小误差。

测量周期法即为在被测信号周期内对单片机机器周期的内部脉冲计数。

电路图如图所示。

触发器实现脉冲频率到周期的转换。

其端作为的输入，过零检测电路主单片机键盘显示红外遥控红外遥控电源滤波将该输出脉冲送到单片机的端计数，单位时间内脉冲的个数即为电风扇的转速。

但由于电风扇的转速为转分钟，相当于每秒钟只有个脉冲，频率很低，采用直接，另个为输出端。

将其固定在电风扇的保护网上，在与其相对的扇叶上贴上磁片，每次扇叶转动磁片经过霍尔传感器时，由于霍尔效应，在霍尔传感器的输出端就会产生个脉冲，功率调节电路电风扇转速测量电路从单片机电信号，经放大滤波解调和整型解码后交单片机处理。

二系统设计与实现系统组成框图如图所示。

控制量转速数据转速测量部分采用霍尔集成传感器，它体积很小，只有三个引脚，个接，个接数字，界面良好。

采用此方案来实现。

遥控操作功能实现采用红外发射与接收技术。

发射部分将键盘代码经编码调制后得到的信号通过红外发射管将电信号转换为光信号发射接收部分红外接收管将接收到的光信号转换为间及累计工作时间等，要显示内容较多。

方案采用显示。

只能显示非常有限的符号和数字，对于本系统如此复杂的功能是难以实现的。

方案二采用双行字符式显示器。

可以用英文显示较为清晰的提示和或键同时按下实行保护，编程较简单。

单片机根据不同键值进行相应处理。

根据以上比较，选用扩展键盘方便可靠，故采用方案二。

显示界面方案本系统要能够切换显示电风扇转速输出风的种类开机工作时间剩余工作时能复用重键及连击等情况较难处理。

方案二采用扫描式键盘编码器芯片来实现。

的键盘部分提供种扫描工作方式，可与个按键的矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别出所按的键并给出编码，能对双键，功能较多，需较多按键，因此输入方式是决定该系统是否方便使用的关键。

方案采用行列式键盘，利用扩展口。

但由于该系统所需键数很多，要占用较多的口资源，且用非编码器键盘编程较麻烦，对于按键功小，从大风速开始减速，当减到定速度时再加速，通过合理调节风速变化来实现睡眠风即逐渐减慢风速，当风速减到定值时，停止减速。

输入方式方案本系统需要实现风速调节风型选择定时时间选择及遥控开关等功能反，采用方案二风的舒适度好，且风速调节范围很大步进小精度高，改进后，系统稳定也会较好。

故我们选用方案二来实现功率控制。

普通风自然风及睡眠风的实现普通风即在每个风速档风速不变自然风即风速时大时小反，采用方案二风的舒适度好，且风速调节范围很大步进小精度高，改进后，系统稳定也会较好。

故我们选用方案二来实现功率控制。

普通风自然风及睡眠风的实现普通风即在每个风速档风速不变自然风即风速时大时小，从大风速开始减速，当减到定速度时再加速，通过合理调节风速变化来实现睡眠风即逐渐减慢风速，当风速减到定值时，停止减速。

输入方式方案本系统需要实现风速调节风型选择定时时间选择及遥控开关等功能，功能较多，需较多按键，因此输入方式是决定该系统是否方便使用的关键。

方案采用行列式键盘，利用扩展口。

但由于该系统所需键数很多，要占用较多的口资源，且用非编码器键盘编程较麻烦，对于按键功能复用重键及连击等情况较难处理。

方案二采用扫描式键盘编码器芯片来实现。

的键盘部分提供种扫描工作方式，可与个按键的矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别出所按的键并给出编码，能对双键或键同时按下实行保护，编程较简单。

单片机根据不同键值进行相应处理。

根据以上比较，选用扩展键盘方便可靠，故采用方案二。

显示界面方案本系统要能够切换显示电风扇转速输出风的种类开机工作时间剩余工作时间及累计工作时间等，要显示内容较多。

方案采用显示。

只能显示非常有限的符号和数字，对于本系统如此复杂的功能是难以实现的。

方案二采用双行字符式显示器。

可以用英文显示较为清晰的提示和数字，界面良好。

采用此方案来实现。

遥控操作功能实现采用红外发射与接收技术。

发射部分将键盘代码经编码调制后得到的信号通过红外发射管将电信号转换为光信号发射接收部分红外接收管将接收到的光信号转换为电信号，经放大滤波解调和整型解码后交单片机处理。

二系统设计与实现系统组成框图如图所示。

控制量转速数据转速测量部分采用霍尔集成传感器，它体积很小，只有三个引脚，个接，个接，另个为输出端。

将其固定在电风扇的保护网上，在与其相对的扇叶上贴上磁片，每次扇叶转动磁片经过霍尔传感器时，由于霍尔效应，在霍尔传感器的输出端就会产生个脉冲，功率调节电路电风扇转速测量电路从单片机过零检测电路主单片机键盘显示红外遥控红外遥控电源滤波将该输出脉冲送到单片机的端计数，单位时间内脉冲的个数即为电风扇的转速。

但由于电风扇的转速为转分钟，相当于每秒钟只有个脉冲，频率很低，采用直接测频法会有较大误差。

故采用测量周期法测量频率以减小误差。

测量周期法即为在被测信号周期内对单片机机器周期的内部脉冲计数。

电路图如图所示。

触发器实现脉冲频率到周期的转换。

其端作为的输入，控制启动开始计数。

当变为低电平时，的下降沿产生中断请求。

在的中断处理程序中，关闭，对计数结果进行处理。

为保证定时与频率脉冲的上升沿同步，在用启动之前，应先用口将清零，脉冲上升沿时变为高电平，启动定时器。

由于小系统板上的被占用，故考虑外扩片来完成测频部分的数据处理，并通过串口不断把频率。

为比较器，设定基准电压为进行比较，由于比较器开环增益很高，可以进行准确的零点检测。

如果输入信号在零点附近有微小的干扰，则输出电压会出现相应的抖动，为使电路工作稳定，通常施加定的滞后电压正反馈。

比较器作为集电极开路输出时，其滞后电压由电阻分压获得。

滞后电压高，有利于工作稳定，但会增加误差，可在回路中增加去噪声的滤波器。

键盘显示模块由于该系统要求显示的内容较多，故选用双行液晶显示器，它体积小，功耗低，编程灵活采用扩展键盘，使用灵活，人机交互界面良好。

红外遥控模块该部分框图如图所示，电路图见附录。

图发射部分键盘及其代码产生电路产生个控制信号，经线优先编码器分别编成个码，再通过专用集成编码芯片将输入信号进行编码。

每次按键电阻与二极管形成的发射控制电平为低电平，可作为编码电路的传输启动信号。

当编码器的输入为低电平时，输出为两个窄脉冲为高电平时，输出为两个宽脉冲为高阻时输出为个宽脉冲和个窄脉冲。

传输启动信号为低电平时，按上述编码规律将输入地址及数据信号进行编码并输出串行数据。

为了提高传输信号的抗干扰能力，需将编码信号调制在较高频率的载波上发射。

采用门电路构成的脉冲调制振荡器，电路简单，调节载频为。

将该脉冲放大后通过红外发射管。

为增大发射功率，采用复合三极管对发射信号进行电流放大。

接收部分由专用集成芯片组成红外接收电路，将红外接收管接收到的信号进行放大限幅滤波解调和整型。

再由解码芯片将解调后的串行数据进行键盘及其代码编码脉码调制振荡红外发射红外接收解码译码控制控制解码，使其成为控制码。

将该码信号送到单片机，单片机根据判断码值执行相应的操作。

电源滤波电源滤波的目的是要使市电获得最佳传输，而使干扰远离最佳传输的谐振点。

在此系统中，干扰主要源自可控硅开关工作不在电源的零点导通时，产生的浪涌电压和其它各种噪声。

采用交流电源滤波器可以有效抑制这些干扰。

交流电源滤波器的般结构如图所示。

图中为共模扼流圈，具有抑制低频共模噪声的作用电容具有抑制低频常模噪声的作用旁路电容具有抑制高频共模和常模噪声的作用。

图电源滤波三软件设计软件部分要完成的功能为对风扇的转速进行测量与