基于智能溫控電風扇的設計

胡淵 趙一

摘要：隨著科學技術的發展，風扇成為生活中不可缺少的一部分，但都很難實現低環保、低耗能、低噪音等要求。本方案所設計的是一種溫度控制式風扇系統，該控制系統以 AT89C51 單片機作為技術核心，精密設計開發出了一款新、環保、安全、實用的溫度控制風扇，其特點是可以根據室溫的不同變化情況來自動地調節風速，并且用戶可以根據自身需求來設置溫度的上下限，這樣可以既能達到智能化控制，以能提高用戶使用該產品的舒適感。

關鍵詞：AT89C51、自動調節、智能化控制

1系統整體設計

本系統設計主要結構包括了由風扇遙控系統風扇發射接收模塊發射控制模塊，風扇吸收接受模塊控制發射模塊三個大部分結構組成，令遙控系統風扇能夠直接運行采用手動或者直接是電的遙控控制方式。遙控的紅外發射控制模塊主要以AT89C51單片機為主要設計控制核心，外加了遙控鍵盤，紅外信號的發射整形與紅外發射控制電路，組成了一個遙控器。

單片式微機主要功能是用來完成對調制信號載波進行調頻編碼和載波調制，信號與調制載波之間直接進行載波調制，將載波信號通過載波發射器上的末端接口進行載波整形和調頻放大。接收器部分主要以AT89C51為其它的主控控制中心，配以紅外開關接收器控制模塊，電機開關驅動控制模塊，液晶開關顯示器控制模塊，及其它的相應開關指示燈;紅色紫外線開關接收器的模塊，鍵盤，液晶開關驅動控制模塊，指示燈共同構成實現了一臺人機交互的主要功能;而一臺單片機的開關主控控制中心則主要是通過電機接收各種信號輸入，驅動一個個的液晶，指示燈，控制一臺專用電機的開關驅動控制模塊等功能來自動調節控制一臺專用電機的驅動工作量和轉速。該驅動電機基本上可說是完全采用了pwm無級自動關節調速。

2系統硬件設計

2.1風扇工作與否是有由體感應模塊判斷

該紅外傳感器控制模塊指的是一種技術采用號為r200b的熱釋放式電紅外輻射傳感器，用來直接實現對采集人體的內部監視和信息采集，它們所指的也就是一種通過熱釋放的電紅外光纖通過檢測接收到由陌生人或者其他動物所直接發射的短波紅外線而向采集人體內部輸出熱釋電信號的紅外傳感器，這種紅外傳感器模塊屬于一種被動式紅外輻射傳感器，不同于一種主動式紅外輻射傳感器，其本身也不會對人產生任何其他形式的紅外輻射，隱蔽保護性能好，器件的工作功耗小，價格低廉，其引腳的內部通過電源開關供電輸出端引腳d（內部電源開關連接管d極）與+5電源相互連接進行電源連接，信號中斷輸出供電端引腳s（內部電源開關連接管引腳s極）與采集單片機的外部p32int0相互連接進行信號連接，當未通過外部信號中斷采集系統得到的不是人體內部信息時，"s"輸出端會向采集系統內部輸出一個新的低電平，經過一個非門后又轉變成了一個高電平，系統將不會繼續一直處于自動停止和繼續休眠的工作狀態;當通過采集信號得到的是人體內部信息時，"s"端又會輸出一個新的高電平，經過一個非門后轉變成一個新的低電平，單片機就可以會自動調用外部的信號中斷器和伺服子控制程序。

2.2溫度采集模塊分析周圍環境溫度

該集成模塊主要設計采用的是Dallas公司自行研發生產的新型溫度傳感器集成DS18B20，DS18B20集成將溫度范圍測量值和a/d檢測信號數據轉換于體為一體，其中所需要測量的溫度范圍寬（-55～+125）在10～85之內。精度穩定等級控制為0.5由DS18B20組建的空氣溫度自動檢測控制單元是它具有兩個體積小，方便于用戶隨身攜帶，安裝，其中的一個輸出溫度信息為數碼測量。可以直接與各種單片機設備進行數據連接，而且不必額外使用后期升級中的a/d信號轉換器它控制簡單，它將所有需要外界檢測環境的大氣溫度直接以各種一線或雙總線的模擬數據信號傳輸方式直接進行實時信息數據傳輸，大大的大幅改善了系統的環境抵抗和抵御干擾能力，適用于各種惡劣天氣環境下的大氣溫度測量檢測。

2.3雙向可控硅控制模塊實現智能控制

如果當前它的外界周圍環境對其中的外界溫度沒有超過t0，TLC336A就會導致普通m片機電路開始導通并且電路開始加速啟動，此時如果當前外界周圍環境對其中的外界溫度沒有發生較大改變，單片機就這樣會直接結合當前的外界溫度和25度時它的參考電路轉速中的n0，計算出來得出相當于對應的參考轉速，并且將其轉換成一個相當于對應的高占空比的方波信號脈沖控制信號，通過它的p34（t0）引腳對其進行轉速輸入，從而也就可以直接使得當前TLC336A的電路導電電通角這樣會發生變化，達到了轉速控制電路轉速的主要工作目的，如果當前周圍環境中在氣候中的溫度持續上升，TLC336A的導電電通角就這樣會逐漸緩慢增大，m片機在以一定的值為單位溫度時間內對其通電的溫度持續時間就這樣會逐漸變長，轉速也就逐漸加快;反之，如果當前周圍環境對其中的氣候溫度持續下降，TLC336A的導電電通角就這樣會逐漸減小，m片機在以一定值為單位的溫度時間內對其進行電路通電的持續時間就這樣會逐漸變短，轉速也就這樣會逐漸變慢。

3結語

本文簡要分析介紹并通過研究創新設計了一種以AT89C51單片式電機風扇作為自動溫控系統的自動智能電機溫控自動風扇控制系統，在充分繼承了我國傳統自動溫控智能風扇系統技術的根本基礎上又分別進行了一些改善和改進技術創新，利用了DS18B20溫度傳感器和人體紅外溫度傳感器技術來自動收集人體外界的溫度數據，并通過手動快速調節其風扇占空比，使之能夠具有風扇自動啟、關、隨周圍環境變化和溫度的自動變化等這是自動溫度調整的主要功能。滿足現代人們的行業智能化、人性化應用需求，具備一定的理論現實性和應用研究價值和可觀的行業市場前景

參考文獻

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[2]付三麗，王鵬運，黃恒一，王英輝，高媛.智能溫控電風扇的設計[J].物聯網技術，2020，10（03）：101-104.

課題信息：大學生創新創業訓練計劃項目：溫控智能電風扇，課題編號：X202010166198。