智能暖风机系统设计
引言
目录
一、 引言 1
(一) 智能暖风机的发展背景 1
(二) 智能暖风机的发展现状 2
(三) 主要内容 2
二、 智能暖风机的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
(一) 智能暖风机的主控电路设计 4
1. AT89S52单片机简介 4
2. 最小系统电路设计 4
(二) 温湿度检测电路 5
(三) 异常报警电路设计 5
(四) 红外遥控电路设计 6
(五) 风机电路设计 7
(六) 加热电路设计 8
四、 系统软件设计 9
(一) 智能暖风机的主程序流程设计 9
(二) 温湿度检测流程设计 9
(三) 异常报警流程设计 10
(四) 红外遥控流程设计 11
(五) 风速控制流程设计 11
(六) 热量控制流程设计 12
五、 实物安装 13
(一) 环境检测功能测试 13
(二) 红外遥控功能测试 14
(三) 风速控制功能测试 15
(四) 温控功能控制流程测试 16
总结与展望 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序代码 24
引言
智能暖风机的发展背景
新型智能暖风机系统的出现是以一种数字化特性而登上市场的,它的典型特点是内部硬件电路全部数字化,排列整齐的数字芯片替代了传统电路,同时集成芯片的大幅度应用亦替代了传统电路模块,使整体电路结构和体积都变得特别小,这个更改使智能暖风机系统内部模块中模块空隙减小,元件的相互干扰现象亦得到了显著的改进。智能暖风机系统较早出现在市面上是以一种传统形式展示的,其内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主,在外形特点上显得特别庞大笨重,这是由于其内部模块主要是以模拟器件、继电器或传统变压器为主,这些转换器件的应用 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
使传统智能暖风机控制系统显得特别臃肿。
图1 暖风机
单片机是一种集中央处理器、存储器和各种功能外设为一体的微型处理器芯片,它相当于一台微小型的电脑,可以参照设计者的开发思路完成出各种控制动作,本论文将要应用的这种类型的AT89S52也是这其中一种较为出色的单片机控制器。纵观单片机技术的发展历史来看,这二十年间单片机在性能和处理速度上取得了长足的发展,而这些进步对于智能暖风机系统的发展起到了至关重要的推动作用,至今日为止,主控器件的发展脚步一直没有停止过,在未来十年间,64位控制器芯片会被发布而且趋近成熟,而控制芯片当作智能暖风机系统的核心芯片,该器件的进步也将是智能暖风机控制系统的发展。当前国际上都已学会了对智能暖风机控制系统的核心生产研究技术,完成一种高性价比的控制系统早已不再是问题,而眼下的主要问题焦点在于如何实现智能暖风机控制系统的组网化和多传感器化,这两个问题的关键点在于通过如今飞速发展的无线网络技术以及智能传感器技术的内部设计,使多个智能暖风机系统相互之间能够通过无线链路共享参数数据,完成相互间的协同作业。
本课题要配置一种以AT89S52作为主控核心的智能暖风机控制系统,这个系统将在C语言程序代码的支持下实现对系统里面每一个模块的操控,完成一款高性价比的智能暖风机系统
智能暖风机的发展现状
纵观单片机技术的发展历史来看,这二十年间单片机在性能和处理速度上取得了长足的发展,而这些进步对于智能暖风机系统的发展起到了至关重要的推动作用,至今日为止,主控器件的发展脚步一直没有停止过,在未来十年间,64位控制器芯片会被发布而且趋近成熟,而控制芯片当作智能暖风机系统的核心芯片,该器件的进步也将是智能暖风机控制系统的发展。当前国际上都已学会了对智能暖风机控制系统的核心生产研究技术,完成一种高性价比的控制系统早已不再是问题,而眼下的主要问题焦点在于如何实现智能暖风机控制系统的组网化和多传感器化,这两个问题的关键点在于通过如今飞速发展的无线网络技术以及智能传感器技术的内部设计,使多个智能暖风机系统相互之间能够通过无线链路共享参数数据,完成相互间的协同作业。
主要内容
1、设计参数显示电路,通过对LCD1602液晶屏的驱动,将暖风机需要显示的温湿度参数以及档位、模式等参数通过单片机送入液晶屏内部;
2、配置温湿度检测电路,将检测到的温度和湿度参数送入系统内部进行使用,主控器件根据检测到的这两项参数实现暖风机工作的控制;
3、配置蜂鸣器电路,通过单片机对有源蜂鸣器的驱动实现报警声的发出,当暖风机工作过程中出现异常时实现报警信号的送出;
4、设计红外遥控电路,能够对红外遥控器发送的控制指令进行快速解码并将解码结果送入单片机,通过红外遥控电路能够实现暖风机的无线操控功能;
5、设计风扇驱动电路,实现对风机内部风机的启动、暂停以及加减速等控制,从而实现暖风机风速的控制;
6、设计加热模块驱动电路,实现对空气的加热,通过风扇的吹动从而实现暖风的送出;
智能暖风机的方案设计
在对智能暖风机控制系统的硬件电路原理图以及程序语言构建此前,本论文对智能暖风机系统的全部将要实现的功能进行了归纳和总结,将所有功能划分到相应的必要模块中,通过对各模块进行详细设计,从而实现最终的课题目标,下面的智能暖风机控制系统结构框图能够清楚的显示这款系统的设计方案,可以看出这款系统是在AT89S52场合上进行构建的,每个部分和单片机芯片的交互数据方向按照框图中的箭头进行流动。
在暖风机控制系统的实现方案上,本课题配置了下图中的结构框图,在风量以及热量的实现方式上以框图中的风机驱动电路以及加热模块驱动电路为主,这两个模块都是由单片机输出PWM波来进行驱动,实现风速和热度的调节,由于本课题采用的主控芯片内部没有集成PWM硬件模块,因此需要通过C语言结合主控器件内部定时器模块来模拟软件方式的PWM波,从而达到此目的。在对周围环境温湿度参数的检测方案上通过下图中的DHT11型传感器来实现,它与单片机之间通过单总线进行连接,该传感器能够将检测到的温湿度以数字信号送入单片机进行使用。在暖风机控制系统的自检报警实现方式方面采用了下图中的蜂鸣器来实现,单片机通过高低电平来实现对该报警电路的驱动。
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