基于单片机的智能电风扇毕业设计(7)

2025-08-06

毕业设计正文

联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。常见的抑制干扰源的方法主要有以下几个方面:

●在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选O.O1uF),减小电火花影响;

●电路板上每个IC要并接一个O.OluF——O.1uF高频电容,以减小IC对电源的影响。

(2)切断干扰传播路径:按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大,要特别注意处理;所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距,用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。切断干扰传播路径的常用措施如下:

●注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定;

●电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机、继电器)与敏感元件(如单片机)远离;

●单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。 大功率器件尽可能放在电路板边缘。

5.2 系统软件程序的编译与仿真 5.2.1程序编译

利用Keil uvision软件进行编译,打开Keil uvision软件后把所要编译的工程,并设置目标工程选项,然后单击Build target命令对源程序文件进行编译。如果出现警告或者错误,就必须去修改使程序正确,直至程序编译成功。程序编译界面如图5-1所示。

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图5-1 程序编译界面

5.2.2程序调试

源程序编译通过,只表明了程序的语法正确,并不能保证程序能正常运行,还需要该改程序的逻辑功能进行调试。使用Keil软件对其调试。首先,打开已经编译的单片机项目,选择Debug下的start/stop Debug Session,进入调试程序工作模式,重复点击该选项可实现在编辑模式和调试模式之间进行切换。程序调试时,可单步执行或连续执行。连续执行时,程序执行速度很快,可以看到程序执行的总体效果,但如果程序出错,就难以确认出错的具体地方。单步执行则可以每条指令的执行结果,找出程序错误所在,但耗时长。因此,用户可以先采用连续执行,对怀疑或容易出错的地方执行单步调试。某一些程序只有在特定条件下才会被执行,此时可采用断点设置,可在某一程序行设置断点,设置好断点后连续运行程序,一但执行该程序立即停止,这样就可以观察有关的变量值,以确定问题所在。软件仿真如图5-2所示。

图5-2 程序软件仿真

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5.3程序下载

5.3.1程序下载工具

下载是指把用户的应用程序经过编译后生产的HEX文件下载到单片机程序存储器中的过程。下载后用户的应用程序将长期保存在程序存储器中,系统掉电后程序也不会丢失。STC89C52支持在线ISP下载,通过PC机上的ISP程序下载软件(普中ISP)将HEX文件经下载电缆写入单片机的程序存储器中。

5.3.2程序下载步骤

程序烧录之前必须要进行如下配置,下载界面如图5.3所示。 (1)打开烧录HEX的文件; (2)芯片选型STC89C5XX系列; (3)串口配置为USB下载; (4)波特率为115200; (5)低速下载; (6)下载程序。

图5.3 下载界面

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6.综合调试

系统硬件焊接完成,软件调试成功后,烧录到单片机中,系统上电正常运行,运行指示灯闪烁;遥控板键入相应遥控信号,接收端接收后,蜂鸣器发出遥控提示音,系统准确无误的执行遥控结果。

系统设定为自动感温模式,遥控定时后,启动风扇,风扇会以温度的变化相应输出PWM控制信号,然后固态继电器驱动风扇以相应的转速转动,系统具备实时性和可靠性。图6.1以曲线模拟温度变化,相应PWM脉宽变化,风扇转速等级变化。当温度升高,PWM占空比增大,风扇转速等级越高;温度变化越快,PWM占空比变换也快,转速等级变化也越快。

图6.1 综合调试仿真

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7.结束语

本论文对电风扇作了简要的介绍,并将方案的实现进行探讨与尝试,最终付诸实践。利用STC89C52 单片机为主要的控制件,结合PWM控制固态继电器实现无级调速和遥控发射接收功能,温度、实时时钟显示的友好的人机交互界面,成功地控制了额定电压为220V、额定功率为45W、风扇的自动启停及自动调速等;特别在软件设计中,采用C语言编程控制技术解决生产、生活中的实际问题,更加方便了人们的生活。通过这次设计,自己的动力能力和实践能力得到了很大的提高。巩固自己的专业基础知识,如模电、数电、电路原理、单片机、智能仪器、虚拟仪器等;同时熟悉使用各种电子设计辅助软件,如Keil、Portues、Altium Designer 10、Multisim、ISP等;通过论文的编写和PPT的制作,熟悉了各种办公软件的使用,如WPS、Visio、图画等;同时对设计一个完整系统有了一个清晰的认识,熟悉了方案的整个设计流程。在设计期间,遇到了各种问题,首先是元器件选型上,确定设计总体方案后,明确了需要实现的功能,但具体用什么元器件能更好的实现此功能,却不是特别清楚,在书上和网上查询各种元器件参数,了解其工作原理,花了大量的时间,不过学会使用各种软器件,包括其电路图,驱动程序的编写等;在编写程序的时候,出现过数据和变量大于单片机内部的RAM,导致程序的总体结构和资源的合理利用是多么的重要;程序报错,最后通过优化程序代码和结构,把数据变量减到到单片机容量之内,可见最后到了综合调试阶段,单片机给的PWM驱动信号由于频率太高而风扇转速改变不理想,最后通过实验改变其频率参数得到了比较好的调速效果。最后通过这次毕业设计,在指导老师的精心指导下,自己学的专业知识通过实践发挥了出来,并通过实践更加巩固了专业知识,为以后的学习工作奠定了专业基础。特别感谢指导老师和在整个工程中帮助过我的人!电风扇控制电路的总程序、PCB图、总电路图、遥控指令码表、ACSII表见附录。

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