智能风扇控制系统设计

论文总字数：22301字

摘 要

电风扇是一种在生活中平常的家用电器。然而我们现实生活中许许多多的家用电器越来越体现出智能化的发展趋势。经过市场的调查我设计出一款智能温控风扇，主要是运用单片机来控制这款电风扇，同时在此基础上加入一些功能，例如烟雾报警功能、智能照明、智能加湿功能等。设计这款智能风扇主要是本着让风扇不需要手动控制，因为现在市场上卖的电扇一般来说风扇都是需要手动来控的。在夏天，白天热而晚上温差变化较大，人们一般睡觉时会定时间，时间有长短，如果时间长了在熟睡的同时环境温度而风扇并没有关闭。而在人们睡觉醒来感到热的时候会打开风扇，来增加定时时间，但是这种却很麻烦。我设计的这款基于51单片机的智能风扇会克服了普通的电风扇无法根据周围温度的变化来调节速度具有着重要的现实的意义并且成本低。操作方便简单，工作的性能稳定等等。

关键词： 智能化；单片机；报警；调速

Smart Fan Control System Design

Abstract

Fan is a common household appliances in life. Control technologies based on detection technology and microcomputers, I devised a smart fan speed control which mainly use of microcontroller to control this fan, while adding some features on this basis, such as smoke alarms, intelligent lighting, intelligent humidification function. In the design of this fan is mainly because of the fans at the need to manually control the fan is now sold on the market have different functions, but it must be manually shifted, if sleep can lead to colds. The common practice of using a timer to close the one hand, the timing of the duration is limited, usually twelve hours; the other hand, is still not possible at temperatures lower in twelve hours later, the fan was turned off, so people sleep wake up feeling turns on the fan when the heat to increase the regular time, but this is very troublesome. I designed this 51 microcontroller-based intelligent fan will overcome the ordinary fans can not according to the ambient temperature to adjust the speed of change has important realistic significance and low cost. Convenient operation simple, stable performance works, etc.

Keywords: Intelligence; SCM; Alarm; Speed

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究背景意义 1

1.2 发展领域及应用 1

第二章 智能风扇控制系统方案及分析 2

2.1 温度传感器的选择方案与分析 2

2.2 显示电路的选择方案与分析 2

2.3 调速方式的选择方案与分析 2

2.4 智能风扇系统设计总方案 3

第三章 智能风扇控制系统的硬件设计 4

3.1 智能风扇控制系统硬件设计原理 4

3.2 智能风扇控制系统电源模块设计 4

3.3 单片机设计及其最小系统 5

3.4 智能风扇系统传感器模块设计 8

3.4.1 DS18B20数字温度传感器模块设计 8

3.4.2 MQ-2烟雾传感器模块设计 11

3.5 输出响应硬件设计 13

3.5.1 数码管模块设计 13

3.5.2 报警模块设计 15

3.5.3 按键模块设计 16

3.5.5 发光二极管模块电路设计 16

3.5.6 风扇控制模块电路设计 17

第四章 智能风扇控制系统的软件设计 19

4.1 开发工具及应用 19

4.2 主程序及各模块程序 19

4.2.1 主程序设计 19

4.2.2 数字温度传器模块和显示子模块 20

4.2.3 烟雾传感器模块和显示子模块 21

4.2.4 电机调速模块和显示子模块 23

第五章 调试及运行结果分析 25

5.1 控制系统的分析 25

5.2 调试过程中遇到的故障及解决方法 25

第六章 总结与展望 27

致 谢 28

参考文献（References） 29

附录 30

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景意义

近些年来，随着空调行业的迅速发展，空调价格的降低，^[1]人们生活水平的提高，对空调市场需求越来越大，导致了风扇逐渐从人们生活中慢慢淡化。事实上家用电扇并没有从市场中淘汰，反而有反弹的趋势。其主要原因：一是风扇和空调的冷却效果不同；虽然空调制冷功能强大，可以迅速的降低环境温度，但电风扇的风速慢吹的是天然风，另一面是价钱低，价格便宜并且是相对于省电，安设和利用都非常轻易。

总的来说来说多选用手动的方法的电风扇进行控制，功能相对比较少，噪音比较大，各级的风速变化大。但随着科学技术和人们生活水平跟消费水平的进步，智能电器越来越多，智能化，人性化的技术的广泛应用，促使了智能电风扇出现

平常人们家用生活中经常会接触到不同的跟温度有关的东西，智能风扇主要是本着让风扇不需要手动控制，因为现在市场上卖的电扇一般来说风扇都是需要手动来控的。在夏天，白天热而晚上温差变化较大，人们一般睡觉时会定时间，时间有长短，如果时间长了在熟睡的同时环境温度而风扇并没有关闭。而在人们睡觉醒来感到热的时候会打开风扇，来增加定时时间，但是这种却很麻烦。当风扇应该高速运作时，来降低温度，深夜时，周围温度降低了，人在睡眠时，应该降低风扇的转速，防止感冒。智能风扇主要是本着让风扇不需要手动控制，因为现在市场上卖的电扇一般来说风扇都是需要手动来控的。在夏天，白天热而晚上温差变化较大，人们一般睡觉时会定时间，时间有长短，如果时间长了在熟睡的同时环境温度而风扇并没有关闭。而在人们睡觉醒来感到热的时候会打开风扇，来增加定时时间，但是这种却很麻烦。很多时候最后一次定时时间太长，风扇依旧继续吹风等周围气温降低以后，会容易感冒；到了定时时间关闭风扇电源，不能满足人们需要调整、环境温度、风速的变化。为解决以上的问题，我们设计这种智能风扇。在这次设计我们采用了大量的高集程度的元器件例如集成温度传感器、51微型控制器等等。

1.2 发展领域及应用

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