基于89C52单片机智能风扇设计 doc - 图文

电子与信息学院

《智能家电》期末课程设计

题 目： 基于AT89C52单片机的智能风扇设计

专 业： 应用电子技术教育师范

班 级： 13应用师2班 小组成员： 魏兆协 黄国强 黄智敏 林建都 指导老师： 刘炽辉 成 绩：

2015年12月

基于 89C52 单片机的智能风扇设计

摘要:

传统电风扇多采用机械方式进行控制，功能少，噪音大，各档的风速变化大，耗能

大，忘关风扇等情况，新闻曾经报道过因为忘关风扇导致火宅的严重事故。随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能节能电风扇得以出现。

单片机具有体积小，成本低，抗干扰能力强，面向控制，可以实现分机各分布式控制等优点。本文阐述了利用单片机的上述优点控制各个模块运作，采用目前市场上性价比比较高的STC89C52单片机控制，以 DS18B20温度传感器测温、用人体感应模块感应红外线，以蓝牙模块实现对手机连接，并通过四位共阳数码管显示。系统主要由单片机控制电路，时钟电路，显示电路以及校正电路四个模块组成。本文阐述了系统的 硬件工作原理，所应用的各个接口模块的功能以及其工作过程，论证了设计方案理论的可行性。系统程序采用 C 语言编写，经 KEIL软件进行调试后在仿真软件中进行仿真测试，用单片机控制，能显示实时温度，并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作，精确度高，动作准确，这款智能风扇增加了人体红外感应的功能，实现人来开，人走关的功能，具有广阔的市场应用前景。

关键词：智能风扇 89C52单片机 DS18B20 人体感应 蓝牙 数码管

Abstract

Traditional electric fan used more control in the form of mechanical

function, less noisy, all kinds of wind speed change is big, big energy consumption, forget to close the fan, and so on and so forth, news has reported because forget to close the fan lead to serious accidents of fire. With the development of science and technology and people living standard rise, household appliances products tend to automation, intelligent, environmental protection, and humanization, controlled by the microcomputer intelligent energy-saving electric fan to appear.

SCM has small volume, low cost, strong anti-jamming capability, to control, can realize extension all the advantages of distributed control. This paper expounds the advantages of using the single chip microcomputer control modules, using the current market price higher STC89C52 single-chip microcomputer control, with DS18B20 temperature sensor induction infrared temperature measurement, using the human body induction module, implemented by the

bluetooth module to mobile phone connection, and through the four Yang digital tube display. System is mainly composed of single chip microcomputer control circuit, clock circuit, display circuit and correcting circuit of four modules. This paper expounds the working principle of the hardware of system, the application of the function of each interface module and its working process, demonstrates the feasibility of the design theory. System program written using C language, after KEIL software debugging in simulation software simulation test, using single-chip microcomputer control, can display real-time temperature, and according to the temperature set by the user

automatically in the corresponding temperature to make little wind, wind, stop action, high accuracy, precision, the intelligent fan to increase the function of human body infrared sensor, realize people to open, the function of people go off, has the broad market application prospect.

Keywords: intelligent fan; 89 c52. DS18B20. Human body induction; Bluetooth; Digital tube

目 录

摘要 ......................................................................................................................................................................... Ⅰ

1 前言 ....................................................................................................................................................................... 1

1.1 课题的背景............................................................................................................................ 1

1.2 课题的主要工作.................................................................................................................... 1

1.2.1 课题的设计目标............................................................................................................. 1 1.2.2 论文章节安排................................................................................................................. 2

2 单片机的概述 ................................................................................................................................................ 2

2.1 单片机的定义和特点............................................................................................................ 3

2.1.1 单片机的定义................................................................................................................. 3

2.1.2 单片机的特点................................................................................................................. 3

2.2 单片机的发展趋势................................................................................................................ 3

2.3 编程语言的选择 ................................................................................................................... 4

3 设计要求和方案 .................................................................................................... 4

3.1 设计要求 ............................................................................................................................... 4

3.2 单片机芯片的选择方案 ....................................................................................................... 5

3.3 显示模块选择方案 ............................................................................................................... 5

3.4 调速方式的选择 ..................................................................................................................... 5

3.5 电路设计最终方案 ............................................................................................................... 6

4 系统的硬件设计 .................................................................................................... 6

4.1 电路设计框图 ....................................................................................................................... 6

4.2 系统硬件概述 ....................................................................................................................... 7

4.3 主要单元电路的设计 ........................................................................................................... 7

4.3.1 STC89C52 单片机简介 .................................................................................................. 7

4.3.2 复位电路模块的设计 ................................................................................................... 10

4.3主要单元电路的设计 4.3.1 STC89C52单片机的简介

（一）主要性能

1、与MCS-51单片机产品兼容； 2、8K字节在系统可编程Flash存储器； 3、1000次擦写周期； 4、全静态操作：0Hz-33MHz； 5、三级加密程序存储器； 6、32个可编程I/O口线； 7、三个16位定时器/计数器； 8、8个中断源；

9、全双工UART串行通道； 10、低功耗空闲和掉电模式； 11、掉电后中断可唤醒； 12、看门狗定时器；

13、双数据指针； 14、掉电标识符。 （二）引脚说明

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，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， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数 器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

4.3.2复位电路

系统中，除单片机本身需要复位以外，外部扩展I/O接口电路也需要复位，因此需要一个包括上电和按钮复位在内的系统同步复位电路。单片机上的XTAL1和XTAL2用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。本设计中开关复位与晶振电路如下图所示，当按下按键开关S1时，系统复位一次。其中电容

C1、C2为20pF，C3为10uF，电阻R2、R3为10k。

4.3.3数码管显示模块设计

选用四位共阳极数码管作为显示模块，它与单片机硬件的接口如图所

示。

4.3.4 DS18B20温度检测电路

采用采用美国 DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装

而成，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。将DS18B20温度传感器的数据信号端口

与单片机的一位I/O口相连，其余两引脚分别接电源和地即可。本设计将DS18B20接在P24口实现温度的采集，其与单片机的连接左图示。

4.3.5蓝牙模块电路

蓝牙模块的1脚接地，2脚接5V电源，3脚4脚分别接单片机的P3.1和P3.0。

4.3.6人体感应模块电路

红外热释电器件的2脚接单片机P2.5脚，脚接电源3脚接地；热释电红外传感器的主要数:

工作电压:常用的热释电红外传感器工作电压围为3～15V;

工作波长:通常为7.5～14 μ m; 源极电压:通常为0.4～1.1V，R=47kΩ; 输出信号电压:通常大于2.0V

用热释电红外传感器检测距离约为6～10m； 水平角度:约为120°； 工作温度范围:－10℃～＋40℃。

范1参

5系统的软件设计 5.1程序流程图 5.1.1程序总流程图

程序主要包括主程序、DS18B20初始化函数、、独立按键程序、温度读 取函数、键盘扫描函数、数码管显示函数、温度处理函数、风扇电机控制函数以及温度报警函数等。

5.2程序的设计 5.2.1数码管显示程序 void display() {

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