智能温控风扇开题报告

中 北 大 学

毕业设计开题报告

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2014 年 3 月 6日 韩 强 学 号： 10050445X29 信息商务学院、信息与通信工程系 电气工程及其自动化 家用风扇控制器的设计 温晶晶

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机械风扇起源于 1830 年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发， 发明了一种可以

固定在天花板上， 用发条驱动的机械风扇种风扇转动扇叶带来的徐徐凉 风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，十分麻烦[6]。1872 年，一个叫约瑟夫的法国 人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发 明的机械风扇精致多了，使用也方便一些[7]。1880 年，美国人舒乐首次将叶片直接装在 电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风 扇[8]。 中国的第一台电风扇生产自 1916 年，发明者杨济川在上海四川路横浜桥开办生产 变压器的工厂，以“中华民族更生”之意，取名为华生电器制造厂，至 1925 年华生电 扇正式投产，很快成为著名品牌[9]。 作为一种老式家电，电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品；但电风具有 价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点[10]。由于大部分家庭消费水平的限制，电风扇作 为成熟的家电行业的一员，在中国仍然具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究 是很积极的[11]。智能电风扇已经开始投入市场，目前这方面的技术已经成熟。下一阶段 的研究将是使其更加人性化，更好的满足不同群体的人的需求[12]。美的等家电企业相继 推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电 风扇。 国外在电风扇方面的研究相对我国不那么积极， 但是在智能化电器方面的研究却比 我国更加成功。 “智能化电器”包含三个层次：智能化的电器元件，如智能化断路器、 智能化接触器和智能化磁力启动器等，智能化开关柜和智能化供配电系统。智能化开关 柜包含多台断路器，而且供电系统的控制与用电设备的控制关系很密切[13]。这两个层次 上的智能化工作重点是：加强网络功能，最大限度地提高配电系统和用电设备的自动化 水平[13]。 新型的智能化电器元件的发展趋势：采用微处理器及可编程器件，大量功能“以软 代硬”实现，并具有“现场”设计的能力。充分增加智能化电器元件的“柔性”与 适 应性[14]。 例如一种采用 FPGA 器件构成的专用功能集成电路已投入应用。随着温度控制 技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温度控制风扇越来越受到重 视并被广泛的应用。在现阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据 环境温度的变化进行自动无极调速，当环境温度升高到一定时能自动启动风扇，并随着

环境温度的升高自动加快风扇的转速，当环境温度降到一定时能自动停止风扇的转动， 实现智能控制[15]。

参考文献[1] 荣俊昌，新型电扇原理及维修[M

]北京：高等教育出版社，1990:15—20 [2] 谢志平，基于单片机控制的智能风扇[J]中国新技术新产品 2011,2:148-148. [3] 王伦，电风扇原理与维修技术[M].北京：新时代出版社,1999. [4] 方佩敏，新编传感器原理与应用[M].北京:电子工业出版社， 1994.15~4 [5] 王会明，侯加林.智能电风扇控制器的研制[J].电子与自动化,1998,5(4):25—26. [6] 夏大勇,周晓辉,赵增,陈博峰,虎恩典. MCS-51 单片机温度控制系统[J]. 业与自动化装 置, 2007,(01) . [7] 明德刚. DS18B20 在单片机温控系统中的应用[J]. 贵州大学学报(自然科学版本 06,(01) . . [8] 李学龙.使用单片机控制的智能遥控电风扇控制器[J].电子电路制作，2003,9:13—15. [9] 张文兵，智能无级温控调速电风扇[J] 《微特电机》2007 ,12 [10] 于蓉，丁兆花，李宇清.温控风扇设计[N]科技咨询导报.2007, 17 . [11] 陈桂友,增强性 8051 实用开发技术.北京:北京航天航空大学出版社 2009,8:6-7. [12] 曹巧媛.单片机原理及应用(第二版). 北京:电子工业出版社,2002 [13] 何立民，单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社,1995. [14] 吴金戌，沈庆阳，郭亭吉.8051 单片机实践与应用 第一版[M]北京：清华大学出 版社,2002,(08) . [15] 马云峰，单片机与数字温度传感器 DS18B20 的接口设计 [J]. 计算机测量控制， 2007,10(4):278—280.

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Flash,512 字节 RAM,32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KB EEPROM,MAX810 复位电路

, 三个 16 位定时器/计数器， 一个 6 向量 2 级中断结构， 全双工串行口。 STC89C52 单片机应用技术成熟，硬件系统设计简洁，指令系统设计精炼，且 STC89C52 单片机简 单易学。 3、 温度采集模块

温度传感器是通过测量物体的某些参数随着温度的变化而间接测量温 度的，本课题的温度采集选用 DSl8B20 数字温度传感器。DSl8B20 数字温度计提供 9位(二进制)温度读数指示器件的温度。信息经过单线接口送入 DSl8B20 或从 DSl820 送 出，因此从主机 CPU 到 DSl8B20 仅需一条信号线(和地线)。DSl8B20 的电源可以由数 据线本身提供而不需要外部电源。因为每一个 DSl8B20 在出厂时已经给定了唯一的序 号， 因此任意多个 DSl8B20 可以存放在同一条单线总线上。 这允许在许多不同的地方放 置温度敏感器件。DSl8B20 的测量范围从-55℃到+125℃,增量值为 0.5℃,可在 l s(典 型值)内把温度变换成数字。 4、 无线遥控模块 无线遥控原理就是发射机把控制得电信号先编码，然后转换成无线电波发射出去， 接收机收到载有信息无线电波，将其接受，放大，解码，得到原先控制得电信号。这个 电信号再进行功率放大用来驱动相关的电气元件，实现无线遥控功能。在电风扇内置红 外遥控接收器件，有红外遥控发射红外遥控指令给接收器件，遥控接收器件接收到编码 信号后送入单片机。单片机在对其进行解码，并执行相应的动作。从而完成整个红外遥 控过程。 5、 热释电红外线传感器模块 对家用电风扇实现人来开人走关的智能模式， 热释人体红外模块是系统实现智能控 制的前提，所有功能的实现都要以检测是否有人为前提，如果检测失准，将会造成控制 紊乱，从而一方面浪费了电能，另一方面还给人们的生活和工作带来诸多不便。考虑到 自己搭建以上人体感应电路的繁琐性以及给系统正常运行可能造成的不准确性， 因而特 意选用了一个整体模块 RDP-18 热释电红外探测模块。 热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热 释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个 表面做成电极，在传感器监测范围内温度有Δ T 的变化时，热释电效应会在两个电极上

会产生电荷Δ Q,即在两电极之间产生一微弱的电压Δ V。由于它的输出阻抗极高，在 传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷Δ Q 会被空气中的离 子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，Δ T=0,则传感器无输出。 6、 电动块模块 电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生 磁场的电

磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。 在定子绕组旋转磁场的作 用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。这些机器中有些 类型可作电动机用，也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器 …… 此处隐藏：2214字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……