毕业论文设计：基于单片机的智能电风扇控制系统设计

毕业论文设计：基于单片机的智能电风扇控制系统设计内容摘要：

端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速。 电机调速原理可控硅的导通条件如下：1）阳阴极间加正向电压；2）控制极阴极间加正向触发电压；3）阳极电流IA 大于可控硅的最小维持电流IH。 电风扇的风速设为从高到低1档，各档风速都有一个限定值。 在额定电压、额定功率下，以最高转速运转时，要求风叶最大圆周上的线速度不大于2150m/min。 且线速度可由下列公式求得式中，V为扇叶最大圆周上的线速度(m/min),D为扇中的最大顶端扫出圆的直径(mm)；n为电风扇的最高转速(r/min)。 代入数据求得 1555r/min,取 =1250 r/：取n1=875 r/： =1250r/min =1150r/min =1063r/min =980r/min =875r/min又由于负载上电压的有效值 其中，u1为输入交流电压的有效值，α为控制角。 解得： =0176。 t=0ms =176。 t= =176。 t= =176。 t= =176。 t= 以上计算出的是控制角和触发时间，当检测到过零点时，按照所求得的触发时间延时发脉冲，便可实现预期转速。 电机控制模块硬件设计电路中采用了过零双向可控硅型光耦MOC3041 ,集光电隔离、过零检测、过零触发等功能于一身,避免了输入输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷, 简化了输出通道隔离2驱动电路的结构。 所设计的可控硅触发电路原理图见图23。 其中RL即为电机负载，其工作原理是:单片机响应用户的参数设置, 在I/ O 口输出一个高电平, 经反向器反向后, 送出一个低电平,使光电耦合器导通, 同时触发双向可控硅, 使工作电路导通工作。 给定时间内,负载得到的功率为:式中: P 为负载得到的功率, kW。 n 为给定时间内可控硅导通的正弦波个数。 N 为给定时间内交流正弦波的总个数。 U 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电压有效值,V。 I 为可控硅在一个电源周期全导通时所对应的电流有效值,A。 由式(1) 可知,当U , I , N 为定值时, 只要改变n 值的大小即可控制功率的输出,从而达到调节电机转速的目的。 图23 电机控制原理图 温度显示与控制模块设计 通过HD7279A控制芯片组建一个单片机键盘输入与显示模块，其中包括一个2*8的键盘矩阵。 和8段动态扫描数码管显示。 与单片机通过接插件连接，可以用于系统的控制和输出，其原理图如图24所示。 图24 HD7279A键盘和显示器控制模块电路原理图第三节 系统软件设计 数字温度传感器模块程序设计本系统的运行程序采用汇编语言编写，采用模块化设计，整体程序由主程序和子程序构成。 图31 数字温度传感器模块程序流程图如图31所示，主机控制DS18B20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初始化时序、读时序和写时序分别可编写4个子程序：初始化子程序、写子程序、读子程序、显示子程序。 DS18B20芯片功能命令表如下：表2 DS18B20功能命令表命令 功能描述。