电子设计报告 智能风扇控制系统.docx
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电子设计报告智能风扇控制系统
智能风扇控制系统
设计报告
（电子大赛选拔赛）
小组成员：
沈君豪/13014432313电子中美
吕智超/13015433813电子中美
黄寒雪/13015435913电子中美
设计时间：
2015.2—2015.3
一.前期准备：
经过我们小组三人的讨论，最终我们决定采用8051作为整个系统的控制部分，运用8051系列单片机以及C51编程实现解决方案。
故我们事先进行了分工，并进入了准备阶段。
二.总体设计：
作为控制部分，我们决定使用8051单片机；电源部分我们采用了microusb母座进行供电，工作时可以插入手机充电器（microusb公头）进行供电；风扇使用直流电机代替；直流电机驱动部分则使用L298N芯片。
1.首先是按键部分，3个按键（分别表示风速、类型、停止）的状态以启动电扇或设置相应的工作状态。
这样就需要3个按键，要通过一个按键来控制2个以上的状态，可以通过按键的次数来控制第几种状态，比如风速有三种状态（弱、中、强），可以用按键1次控制弱，按键2次控制中，按键3次控制强，这样就可以实现一键控制多钟状态了。
其中停止按键与P3.2（外部中断0）相接，按下时即可停止所有行为。
2.控制器的指示灯，我们想使用六个LED灯进行显示，分别显示不同风速、类型等6个指示信号。
3.用直流电机作为电风扇，其转速和停止可通过改变L298N其使能输入的频率来改变电机的速度。
利用L298N的2,3引脚来驱动直流电机。
4.风速和风种的实现，采用8051的定时器中断，每隔一定的时间停止L298N的使能输入，使电机停止，改变不同的定时时间，来获得电机的不同转速与风种。
三.原理图：
四.程序设计（C51）
#include
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitA1=P1^0;//电机控制端口
sbitB1=P1^1;
sbitENA=P1^2;
sbitkey1=P3^0;//风速设置按键
sbitkey2=P3^1;//风种设置按键
sbitkey3=P3^2;//停止设置按键
sbitled1=P0^0;//强风指示灯
sbitled2=P0^1;//中风指示灯
sbitled3=P0^2;//慢风指示灯
sbitled4=P0^3;//正常指示灯
sbitled5=P0^4;//自然指示灯
sbitled6=P0^5;//睡眠指示灯
bitStop_Flag=0;
uintcount=0;
ucharpwm_duty=0;//最大为100
ucharwind_speed=0;//分为三级0高1中2慢
ucharwind_mode=0;//分为三类0正常1自然2睡眠
uinttime=0;//计时变量
voiddelay1ms（void）
{
unsignedchara,b,c;
for（c=1;c>0;c--）
for（b=142;b>0;b--）
for（a=2;a>0;a--）;
}
voidMotor_Forward（）//电机正转
{
A1=1;
B1=0;
ENA=1;
}
voidMotor_Reversal（）//电机反转
{
A1=0;
B1=1;
ENA=1;
}
voidMotor_Stop（）//电机急停
{
A1=1;
B1=1;
ENA=0;
}
voidInitTimer0（void）//T0初始化为1ms定时器
{
TMOD=0x01;
TH0=0x0FC;
TL0=0x18;
EA=1;
ET0=1;
//TR0=1;
}
//主函数
voidmain（）
{
//端口配置
P0=0xff;
P1=0x00;
P2=0xff;
P3=0xff;
InitTimer0（）;
EX0=1;//外部中断0开
IT0=1;//边沿触发
TR0=1;
while
（1）
{
if（!
key1）//设置风速
{
delay1ms（）;
if（!
key1）
{
wind_speed++;
if（wind_speed>=3）wind_speed=0;
TR0=1;//开启定时器
Stop_Flag=0;//标志位清零
}
while（!
key1）;//等待按键释放
}
if（!
key2）//设置风种
{
delay1ms（）;
if（!
key2）
{
wind_mode++;
if（wind_mode>=3）wind_mode=0;
time=0;
}
while（!
key2）;//等待按键释放
}
if（!
Stop_Flag）
{
switch（wind_speed）
{
case0:
pwm_duty=100;//100%转速
A1=1;
B1=0;
led1=0;
led2=1;
led3=1;
break;
case1:
pwm_duty=70;//70%转速
A1=1;
B1=0;
led1=1;
led2=0;
led3=1;
break;
case2:
pwm_duty=40;//40%转速
A1=1;
B1=0;
led1=1;
led2=1;
led3=0;
break;
default:
A1=1;
B1=1;
break;
}
}
else
{
P0=0xff;//LED全灭
}
}
}
voidTimer0Interrupt（void）interrupt1//定时器中断T0
{
TH0=0x0FC;
TL0=0x18;
count++;
if（wind_mode==0）//正常
{
if（count<=pwm_duty）
ENA=1;
else
ENA=0;
if（count>=100）
count=0;
led4=0;
led5=1;
led6=1;
}
elseif（wind_mode==1）//自然
{
time++;
if（time<=4000）//4s
{
if（count<=pwm_duty）
ENA=1;
else
ENA=0;
if（count>=100）
count=0;
}
else
{
ENA=0;
}
if（time>=8000）time=0;
led4=1;
led5=0;
led6=1;
}
else//睡眠
{
time++;
if（time<=8000）//8s
{
if（count<=pwm_duty）
ENA=1;
else
ENA=0;
if（count>=100）
count=0;
}
else
{
ENA=0;
}
if（time>=16000）time=0;
led4=1;
led5=1;
led6=0;
}
}
voidISR_Key（void）interrupt0using1//外部中断0
{
Motor_Stop（）;//关闭马达
P0=0xff;//关闭所有LED
TR0=0;
Stop_Flag=1;
}
四.实物焊接图
五.元件清单：
STC89C511个
L298N1个
按键4个
12M晶振1个
22Pf电容2个
10Uf电解电容1个
直流电机1个
330Ω电阻6个
10kΩ电阻6个
LED6个
六．参考用书：
1.《工程电路分析》（美）WilliamH.Hayt（威廉H.海特） 著
电子工业出版社出版时间2012-9-1
2.《CPrimerPlus》 （美）StephenPrata 著
人民邮电出版社出版时间 2005-2-1
3.《时间触发嵌入式系统设计模式》（英） MichaelJ.Pont 著
中国电力出版社出版时间2004-7-1
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