单片机课程设计报告-电风扇模拟控制系统设计.docx

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1、电风扇模拟掌握系统设计一、选题背景本次单片机 C 语言设计选题为电风扇模拟掌握系统设计，我们需要解决的主要问题为如何实现电风扇的运转，掌握档位与转速并且在过热时系统会做出准时的调整。我们还应到达以下技术要求：利用 L298N 驱动模块，驱动直流风扇， 设计一个电风扇掌握系统；3 个独立按键分别掌握“自然风”、“睡眠风”、“常风”，三者的区分是直流电机的停留时间不同，并在数显管上显示出区分； 每种类型风可以依据按下独立按键次数分为 4 个档的风力调整；设计风扇的过宠保护，即当风扇运行一段时间后，暂停 10 秒。本次试验的指导思想主要是在学习完单片机 C 语言程序后，并且做了屡次试验，我们已经娴熟

2、把握程序编写、画电路图、进展仿真试验。通过课程设计来熬炼我们自己的动手力量并且检验我们的学习成果。二、方案论证(设计理念)AT89C51 是一个低功耗，高性能的 8 位单片机。4k 字节 Flash 闪速存储器， 256 字节片内数据存储器(00H -7FH 为片内RAM，80H-FFH 为特别功能存放器SFR)，32 个 I/O 口线，两个 16 位定时/计数器，一个 5 向量两级中断构造，一个全双工串行通信口，片内振荡器准时钟电路。AT89C51 可降至 0Hz 的静态规律操作， 并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停顿 CPU 的工作，但允许 RAM， 定时/计数器，串行通信口及中

3、断系统连续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停顿工作并制止其它全部部件工作直到下一个硬件复位。设计原理：本次设计以单片机 AT89CA51 作为核心，从而建立一个掌握系统， 实现三个按键掌握直流电机的不同转速，来实现“自然风”、“常风”、“睡眠风”三种状态，并且每种“风”都有四种档位。同时在数码管上显示对应的风种类和档位。同时设计过宠保护，系统在运行一段时间后自动暂停 10s。三、过程论述首先先使用一张 proteus 模拟电路图来呈现设计原理。让我们更好的理解设计中使用的元器件以及运行原理。图一仿真电路图首先是 AT89C51 的工作前提 EA 接高电平。然后是五个按键，三个掌握

4、档位与转速，另外两个掌握启动和停顿。然后是数码管用于显示“风”的种类以及档位。最终是连接 PWM。PWM 连接 L298N 驱动模块，来直接驱动风扇。它们都在AT89C51 上工作，相互协作完成工作。C 语言程序： #include #include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbitKey1=P33;sbitKey2=P27;sbitKey3=P31;sbitKey4=P30;sbitKey5=P32;sbitBEEP=P17;/按键接口/蜂鸣器引脚sbit MOTO_SWITCH = P10;/继电器开关sbit

5、 MOTO_EN = P12; /电机速度掌握引脚/数码管的位选引脚sbit seg1 = P20; sbit seg2 = P21;sbit A=P22; sbit E=P23; sbit C=P24;bit start_flag =0; /开头标志uchar PWM_num=0; /PWM 掌握脚uchar Fan_mode=0;/电机的模式uchar Fan_speed=0;/电机的速度uintRunTime1=0; uintRunTime2=0;/工作时间/工作时间void delay_ms(uint ms)uint i,j; for(i=ms;i0;i-)for(j=110;j0;j

6、-);void Time0_initTMOD|=0x02;/使用模式 2,8 位定时器TH0=155;/定时器装入初始值 100usTL0=155;EA=1;/总中断ET0=1;/定时器 0 初始化TR0=1;uchar KEY_Scanstatic uchar key_up=1;/按键松开标志if(key_up&(Key1=0|Key2=0|Key3=0|Key4=0|Key5=0)/delay_ms(10);/去除抖动key_up=0; if(Key1=0)return 1;elseif(Key2=0)return2;elseif(Key3=0)return3;elseif(Key4=0)

7、return4;elseif(Key5=0)return5;else if(Key1=1&Key2=1&Key3=1&Key4=1&Key5=1)key_up=1;return 0;/ 无按键按下void Dis_data(uchar mode,uchar level)const gsmg_code17=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /共阴极const gsmg_sun4=0x3f,0x06,0x5b,0x4f; /3456 static uchar temp=0

8、;P0=0xff; switch(temp+)case 0:break; case 1:temp=0; break;A=1;E=1;C=1;P0=gsmg_sunmode;A=1;E=1;C=0;P0=gsmg_codelevel;void main(void)uchar key_num=0; Time0_init; /初始化定时器while(1)key_num = KEY_Scan; switch(key_num)case 1:/按键 1 启动/猎取按键值if(start_flag=0) /由停顿到启动start_flag=1;Fan_mode=0;Fan_speed=1;MOTO_SWIT

9、CH=0;/翻开继电器break;case 2:/按键 2 停顿start_flag=0; Fan_speed=0;MOTO_SWITCH=1;/关闭继电器break;case 3:/按键 3 自然风if(Fan_mode=1)if(+Fan_speed4)Fan_speed=1; /每个 4 挡Fan_mode=1; break;case 4:/按键 4 睡眠风if(Fan_mode=0)if(+Fan_speed4)Fan_speed=1; /每个 4 挡Fan_mode=0; break;case 5:/按键 5 常风if(Fan_mode=2)if(+Fan_speed4)Fan_sp

10、eed=1; /每个 4 挡Fan_mode=2;break; default:key_num=0; break;if(start_flag)/开头模式下进展工作时间推断if(RunTime1=30)/30s 的时候就停顿一会MOTO_SWITCH=1;/关闭继电器else if(RunTime1=40) /40 秒的时候就开MOTO_SWITCH=0;/翻开继电器RunTime1=0;/重计时if(RunTime2=30)/BEEP=1;/翻开蜂鸣器else if(RunTime2=40) /报警BEEP=0;/关闭蜂鸣器RunTime2=0;/重计时else/停顿模式RunTime1=0;

11、RunTime2=0;BEEP=0; /关闭蜂鸣器MOTO_SWITCH=1;/关闭继电器Dis_data(Fan_mode,Fan_speed);/显示void time0(void)interrupt 1static uchar temp_pwm=0; static uint temp=0; if(+temp=10000)/1stemp=0;RunTime1+; /1s 增加 1 次RunTime2+; /1s 增加 1 次if(+temp_pwm=10) /最大中断 10 次就是 100*10=1000ustemp_pwm=0;PWM_num= Fan_mode*3+Fan_speed;/计算出不同模式不同档位下的 PWM数值/调整占空比if(temp_pwmPWM_num)MOTO_EN=1;/高电平elseMOTO_EN=0; /低电平四、结果分析五、课程设计总结参考文献1 苏佳健.单片机原理及应用技术.高等教育出版社，1998.2 于永权，李小青，单片机应用系统的功率接口技术.北京航空航天大学出版社，1992；3 何希才.传感器机器应用电路.电子工业出版社，2023.