电风扇模拟控制系统设计2.docx
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电风扇模拟控制系统设计2
单片机原理与应用课程设计
院（系）：
工业中心
班级：
106001
姓名：
王永安100203120
路体力100201114
指导老师：
王党利
时间：
2013.07.07
1、设计题目............................................................4
2、总体方案设计及分析..................................................4
3、硬件原理图设计......................................................4
4、软件流程图及程序设计................................................6
5、设计总结和心得体会..................................................13
摘要
本次课程设计通过keilC软件和Proteus软件设计一个电风扇模拟控制系统设计。
基于AT89C51芯片实现了用四位数码管实时显示电风扇的工作状态，最高位显示风类：
“自然风”显示“1”、“常风”显示“2”、“睡眠风”显示“3”。
后3位显示定时时间：
动态倒计时显示剩余的定时时间，无定时显示“000”。
设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；设置一个“摇头”键用于控制电机摇头。
设计过热检测与保护电路，若风扇电机过热，则电机停止转动，电机冷却后电机又恢复转动。
最终完成了设计任务。
关键词：
AT89C51keilC软件Proteus软件
一、设计题目：
电风扇模拟控制系统设计
1、用4个LED显示电风扇的工作状态（1,2,3,4四档风力），显示风类：
“自然风”、“常风”和“睡眠风”。
2、设计“自然风”、“常风”和“睡眠风”三个风类键用于设置风类；
设计一个“摇头”键用于控制电机摇头。
3、设计一个“定时”键，用于定时时间长短设置；
4、设计过热检测与保护电路，若电风扇电机过热，则电机停止转动，蜂鸣器报警，电机冷却后电机又恢复转动。
5、用LCD作为用户界面显示风扇运行模式等信息。
6、其他功能。
二、总体方案设计分析、讨论
1、程序说明：
为了提高单片机的工作效率，不让单片机的工作消耗在延时上，所以在考虑单片几需要延时的时间里，单片机并不是做的无用功，仅仅是在执行消耗时间的“空指令”，而根据实际考虑出发，从本程序设计的思路来看，电机除了数码管显示和PWM调速部分需要一定延时外，其他指令都是uS级的，可以忽略不计,所以可以将数码管显示和PWM调速部分做在一起，即数码管每一位显示需延时的几个毫秒的时间可以用来做处理PWM调速功能使用，通过设定，改变脉宽从而调速!
经过实验，本方法能够十分有效的节约单片机的资源，并且各项功能能够很好的
工作！
2、程序功能说明：
功能总共有三个按键控制“功能键/加”、“定时”、“摇头/减”，其中“功能键”“摇头”为多功能键。
初始状态时：
风扇不转；数码管显示POFF；
当第一次按“功能/加”时风扇处于“自然风”电机转速最快；
当第二次按“功能/加”时风扇处于“常风”电机转速为中速；
当第三次按“功能/加”时风扇处于“睡眠风”电机转速为低速；
当风扇处于停止状态时不可进入定时状态，只有当风扇运转时才能进入定时状态，当按下“定时”键进入定时状态后（定时指示灯亮），功能键/加键为定时时间加，
当按下“摇头/减键时，为定时时间减，再次按下定时键时，定时功能启动，时间到停止，并显示“POFF”风扇运转时按下摇头，即电机开始摇头。
3、硬件原理图：
该图是通过proteus7.0仿真设计和模拟的结果
电风扇硬件控制系统
四、软件流程图及程序设计
*************************************************************************/
#include"reg52.h"
#include"intrins.h"
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitled=P1^0;
sbitduan=P2^6;
sbitwei=P2^7;
sbitk1=P3^6;//功能键/加键（3）
sbitk2=P3^4;//定时功能键
（1）
sbitk3=P3^5;//摇头键/减键
sbitpwm=P2^1;
sbitzz=P2^1;
sbitfz=P2^2;
uintt=50000,g=1;//g用来表是选的风功能,tt定时的时间
ucharf,biao1=0,sudd;
inttt=0;
ucharkk=1;
uintaa=5;
/************才初始化函数**************************************/
voidinit（）
{
EA=1;
ET0=1;
//TR0=1;
TMOD=0X01;//定时器0工作方式116位
TH0=（65536-t）/256;
TL0=（65536-t）%256;
}
/***************************************************/
ucharcodesz[]=
{
0x3F,/*0*/
0x06,/*1*/
0x5B,/*2*/
0x4F,/*3*/
0x66,/*4*/
0x6D,/*5*/
0x7D,/*6*/
0x07,/*7*/
0x7F,/*8*/
0x6F,/*9*/
0x71,/*F*///10
0x5C,/*o*///11
0x73//p12
};
voiddelay（uintxms）
{
uinti,j;
for（i=xms;i>0;i--）
for（j=50;j>0;j--）;
}
/********pwm调速兼作延时**************************/
voidpwmdelay（ucharqq）
{
pwm=1;
delay
（1）;
pwm=0;
delay（qq）;
pwm=1;
}
/************当风扇停止时显示的函数*******************************/
voiddisplay2（）
{
P0=sz[12];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfe;
wei=1;
wei=0;
delay（10）;
//pwmdelay（sudu）;
P0=sz[0];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfd;
wei=1;
wei=0;
delay（10）;
//pwmdelay（sudu）;
P0=sz[10];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfb;
wei=1;
wei=0;
delay（10）;
//pwmdelay（sudu）;
P0=sz[10];
duan=1;
duan=0;
P0=0xf7;
wei=1;
wei=0;
delay（10）;
//pwmdelay（sudu）;
P0=0xff;
wei=1;
wei=0;
P0=0x00;//关闭数码管显示防止闪烁
duan=1;
duan=0;
}
/**************显示函数*****************************/
voiddisplay（uintshu）
{
ucharqian,bai,shi,ge;
qian=biao1;
bai=shu/100;
shi=（shu%100）/10;
ge=（shu%10）;
P0=sz[qian];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfe;
wei=1;
wei=0;
//delay
（1）;
pwmdelay（sudu）;
P0=sz[bai];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfd;
wei=1;
wei=0;
//delay
（1）;
pwmdelay（sudu）;
P0=sz[shi];
duan=1;
duan=0;
P0=0xfb;
wei=1;
wei=0;
//delay
（1）;
pwmdelay（sudu）;
P0=sz[ge];
duan=1;
duan=0;
P0=0xf7;
wei=1;
wei=0;
//delay
（1）;
pwmdelay（sudu）;
P0=0x00;//关闭数码管显示防止闪烁
duan=1;
duan=0;
P0=0xff;
wei=1;
wei=0;
}
/**************************************************/
/***************键盘程序***********************************/
voidkescan（）
{
ucharbiao2;//一键多功能的标号
/**************************************/
if（k1==0）//功能键一键多功能键自然风常风睡眠风停止
{
delay（50）;
if（k1==0）
{
pwm=0;//关闭电机
while（!
k1）;//等待释放按键
biao1++;//功能选择
if（biao1==4）//只允许四种状态
biao1=0;
}
}
/***********************************************/
if（biao1!
=0）//功能0时不可以设置定时功能
{
if（k2==0）//定时功能键按一次设置第二次确认
{
delay（50）;
if（k2==0）
{
tt=000;//如果进入定时功能则显示全部清零
TR0=0;//确认按键俺下后关闭定时器
while（!
k2）;//等待释放按键
biao2=1;
while（biao2）//如果不再次按下K2则将一直保持设置状态
{
led=0;
if（k1==0）
{
delay（50）;
if（k1==0）
{
while（!
k1）;
tt=tt+10;
if（tt>990）//
tt=0;
}
}
if（k3==0）
{
delay（50）;
if（k3==0）
{
while（!
k3）;
tt=tt-10;
if（tt<0）//
tt=990;
}
}
display（tt）;//刷新设置的时间
if（k2==0）//k2是否再次按下
{
delay（50）;
if（k2==0）
{
while（!
k2）;
if（tt>0）//如果进入定时设置后没有设置时间则不能退出定时功能
biao2=0;
}
}
}
TR0=1;//设置好定时功能后开启定时器
led=1;
}
TR0=1;//开启定时器
}
}
}
/************功能函数**********************/
voidgongnen（）
{
while（biao1==0）
{
pwm=0;
tt=0;
kescan（）;
display2（）;
}
if（biao1==1）//功能1自然风
{sudu=0;}
if（biao1==2）//功能2常风
{sudu=4;}
if（biao1==3）//功能3睡眠风
{sudu=10;}
}
/*************************************/
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
kescan（）;
display（tt）;
gongnen（）;
}
}
/*****************************************/
/*****************定时器0中断函数************************/
voidt_0（）interrupt1
{
TH0=（65536-t）/256;
TL0=（65536-t）%256;
f++;
if（f==20）
{f=0;tt--;}
if（tt==0）//如果定时到了显示为000，电机关闭
{
tt=000;
biao1=0;//使电机不转
TR0=0;
}
}
五、设计总结和心得体会
课程设计是培养学生综合所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼自身能力的重要培养，是对我们学生能力的具体陪练和考察过程。
短短一周的时间，我们做完了我们小组的单片机实验，感触很深，我们小组做的是“电风扇模拟控制系统设计”对我们很有挑战，虽然在别人眼中我们的实验很简单，不过我们还是遇到了很多困难。
随着科学发展的日新月异，单片机已成为当今计算机应用中活跃的领域，在我们的生活中可以说是无处不在，因此作为电力系统的学生不得不掌握它，这次的实验设计，对我们是一种挑战，更是一种考验，怎么才能找到课堂所学与实际应用的最佳结合点？
怎样才能使自己更专业化？
怎样才能使自己的设计更具有序性，而不会忙无一用，这都是我们所要考虑和努力的。
这次的课程设计我学到很多东西，学到了怎么去制定设计，怎么去实现设计，并掌握了在执行过程中怎样克服心理上的不良情绪，不仅巩固了所学的知识，而且学习到了许多书上所没有的东西，我从中掌握了系统的研究方法，可以进行一些简易的编程。
在这次设计任务中，通过我们三人的共同努力，老师的精心指导，还有和在网上找到的资料，我们主要掌握了动态发光显示数码管的编程，掌握了数据运算的编程方法，这也是编程必须掌握的知识，当然仿真与调试也是一个很重要的环节，也让我们收获良多，这其中就是硬件和软件两部分，虽然我们没有做硬件，但软件的制作与编程我们也做得很认真。
你必须对程序的每部分都很熟悉，掌握每句程序的作用，这样你出现问题时才能根据问题改编程序，我们出现问题最多的也是在这个地方，对编程的不全面理解，导致我们不能顺利的完成这个程序任务，当然也有很多细节问题，我们三人小组的第一次合作还不是配合得很好，这也浪费了我们许多时间，这也是我们没有把这方面学扎实的原因，所以我们要一次把设计完成好，不但要学习好课堂知识，而且要注意好各方面的细节。
通过这次课题设计使我懂得了理论与实践相结合是非常重要的，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己思考的能力，同时在设计中发现自己的不足之处。
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