基于AT89C51的智能电风扇调速器的设计2(4)

宿州学院毕业论文 基于AT89C51电风扇智能调速器的设计

4.2 数字温度传感器模块和显示子模块

如图8所示，主机控制DS18B20数字温度传感器完成温度转换工作必须经过三个步骤：初始化、ROM操作指令、存储器操作指令。单片机所用的系统频率为12MHz。

根据DS18B20数字温度传感器进行初始化时序、读时序和写时序分别可编写3个子程序：初始化子程序、写子程序、读子程序。

开始 DS18B20初始化 启动DS18B20测温 调用相应的键值处理程序 异常 调用相应的控制程序 内部判断 正常 调用读子程序 调用写子程序 显示子程序 结束 图8 数字温度传感器模块程序流程图

DS18B20芯片功能命令表如下：

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命令 说明 协议 READ ROM 读取激光ROM64位 33H MATCH ROM 匹配ROM 55H SKIP ROM 跳过ROM CCH SEARCH ROM 搜索ROM F0H ALARM SEARCH 告警搜索 ECH WRITE SCRATCHPAD 把字节写入暂存器的地址2和3 4EH READ SCRATCHPAD 读取暂存器和CRC字节 BEH COPY SCRATCHPAD 把暂存器内容拷贝到非易失性存储器中 48H CONVERT T 开始温度转换 44H RECALL E2 把非易失性存储器中的值召回暂存器 B8H READ POWER SUPPLY 读电源供电方式：0为寄生电源，1为外电源 B4H

表2 DS18B20功能命令表

4.3 电机调速与控制子模块

本模块采用双向可控硅过零触发方式，由单片机控制双向可控硅的通断，通过改变每个控制周期内可控硅导通和关断交流完整全波信号的个数来调节负载功率，进而达到调速的目的。

因为INT0信号反映工频电压过零时刻，所以只要在外中断0的中断服务程序中完成控制门的开启与关闭，并利用中断服务次数对控制量n进行计数和判断，即每中断一次，对n进行减1计数，如果n不等于0，保持控制电平为“1”，继续打开控制门；如n=0，则使控制电平复位为“0”，关闭控制门，使可控硅过零触发脉冲不再通过。这样就可以按照控制处理得到的控制量的要求，实现可控硅的过零控制，从而达到按控制量控制的效果，实现速度可调。

（1）中断服务程序：执行中断服务程序时，首先保护现场，INT0中断标志置位，禁止主程序修改工作参数，然后开始减1计数，判断是否关断可控硅，最后INT0中断标志位清零，还原初始化数据，恢复现场，中断返回。（设1秒钟通过波形数N=100）

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（2）回路控制执行程序：主回路控制执行程序的任务是初始化数据存储单元，确定 电机工作参数nmin/nmax，并将其换算成“有效过零脉冲”的个数；确定中断优先级、开 中断，为了保证正弦波的完整，工频过零同步中断INT0确定为高一级的中断源。

EX0中断 T0中断 温度大于等于下限值并且小于上限值 控制可控硅导通 控制可控硅 截止 停止T0定时 设置T0参数 中断返回 启动定时 中断返回 b

图9 电机控制模块中断响应流程图

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结 束 语

本系统以AT89C51单片机为核心，单片机主要完成对外界环境温度信号的采集、处理、显示等功能;用Altium Designer 6软件绘制电路原理图和PCB电路印刷板图，由Protues软件进行访真测试，利用MCS-51 C语言编制。

运行程序该系统的主要特点是:

（1)适用性强，用户只需对界面参数进行设置并启动系统正常运行便可满足不同用户对最适合温度的要求，实现对最适温度的实时监控。

（2)随时可以根据软件编写新的功能加入产品。操作界面可扩展性强，只要稍加改变，即可增加其他按键的使用功能。

本系统温度控制采用DS18B20数字温度传感器作为感温元件。可控硅串接在电源与负载电风扇，借改变定周期内可控硅的导通与截止时间之比来实现调速功能，其设计完使用方便就，适应人们睡办公等不同场合的使用。

基于AT89C51单片机所设计与研制的电风扇智能调速系统，造价低且具有稳定性高、性能优越、节约电能等优点，在夜间无需定时，同样能给人们带来更多的方便。

本设计在模拟检测中运行较好，但采样据不太稳定。功能上的缺憾是对于两个档之间的临界温度处理不好，并且档位太少,还有待改进。

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参考文献

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[3] 张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社，2006,10

[4] 梁廷贵、王裕琛.可控硅触发电路语音电路分册[M].北京：科学技术文献出版社，2003

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