基于单片机的智能电风扇控制系统毕业设计 - 图文

四川信息职业技术学院毕业设计说明书

V=πDn×103 （1）

公式（1）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n5≤1555r/min,取n5=1250 r/min.又因为：

调速比?最低调速档的转速?100%?70%

最高调速档的转速取n1=875r/min。则可得出五个档位的转速值：

n1=875r/min，n2=980r/min，n3=1063r/min，n4=1150 r/min，n5=1250r/min 又由于负载上电压的有效值

???sin2??u0=u1???? （2）

2????公式（2）中，u1为输入交流电压的有效值，α为控制角。解得：

(1) 当α5=0°时，t=0ms； (2) 当α4=23.5°时，t=1.70ms； (3) 当α3=46.5°时，t=2.58ms； (4) 当α2=61.5°时，t=3.43ms； (5) 当α1=76.5°时，t=4.30ms。

上述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。

3.4.2 电机控制模块设计

本模块电路中采用了过零双向可控硅型光耦MOC3041M,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3。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

第 11 页

四川信息职业技术学院毕业设计说明书

硅, 使工作电路导通工作。给定时间内,负载得到的功率为:

P?nUI (3) N公式中: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(3) 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3-3 电机控制原理图

第 12 页

四川信息职业技术学院毕业设计说明书

第4章 软件设计

本系统的运行程序采用C语言编写，采用模块化设计，整体程序由主程序和显示、键盘扫描、红外线接收以及电机控制等子程序模块组成。

4.1 主程序

在主程序进行初始化后，开始反复检测各模块相关部分的缓冲区的标志，如果缓冲区置位，说明相应的数据需要处理，然后主程序调用相应的处理子模块。如图7所示。

图4-1 主程序模块流程图

第 13 页

四川信息职业技术学院毕业设计说明书

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。

图4-2 数字温度传感器模块程序流程图

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。 DS18B20芯片功能命令表如下：

表4-1 DS18B20功能命令表

第 14 页