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基于wifi控制的电动风扇的设计与实现(附件)【字数:6986】

2024-01-25 16:41编辑: www.jxszl.com景先生毕设
日期 2021.3 在现如今的社会之下,全球气候上升已经无法避免。人们越来越依赖于一些降温设备,比如空调,电风扇等等。虽然说这些家电产品已经变得很普及,但是很明显还不够智能化,人们的需求越来越多,日常的功能已经无法满足人们的需求了。人们开始涉足智能化的领域。对此,我们对电动风扇进行了研究。通过前期的查阅资料和走访调查,我们对其结构有了一定的了解,但是我们日常所使用的电风扇也存在一些缺点,所以为了解决此问题,我们开发了wifi智能控制电风扇系统。通过不断的研究和证明,我们以STM-32单片机最小系统为核心,采用ESP8266 WIFI控制模块,通过此模块发出的wifi信号与手机端相互连接,以此达到对风扇的便捷控制,达到随时随地有效充分利用能源的效果。
目 录
一、绪论 5
(一)系统开发的背景 5
(二)系统开发的目的和意义 5
(三)国内外研究现状 5
二、总体方案的分析与设计 6
(一)总体设计方案 6
(二)总体设计思路 6
三、系统硬件设计 6
(一)主控模块电路设计 6
(二)电源模块电路设计 9
(三)WIFI模块电路设计 9
(四)温度检测模块电路设计 10
(五)显示模块电路设计 11
(六)电机驱动模块电路设计 12
四、系统软件设计 13
(一) DS18B20测温子程序 13
(二) LCD1602显示子程序 14
五、系统测试与安装 15
六、总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录一原理图 23
附录二程序 24
一、绪论
(一)系统开发的背景
在我们国家,从20世纪80年代开始,电风扇是一种小型家庭电器,电力消耗惊人。科学技术的不断发展和演变,电风扇的工作能力也就不断的提高,更加适用于我们人类。老式的电扇非常便宜,使用起来非常方便。由于家庭消费限制,电风扇成为主流家电产业,特别是中 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
小城市和农村,并将继续占据很大的市场份额。我们现在所遇到的问题就是如何继续提高风扇的竞争优势,使其避免被淘汰。
在国内市场里,虽然总是有一个能在一段时间内进行运作的机械电风扇,但是它可以定时的时间很有限,并且无法灵活地根据温度的波动来调节。其次,传统的风扇对旋转速度不可能很快做出反应。特别是在一夜之间存在大差别的情况下,如果降温,风扇就往往继续被使用的。但是当你熟睡之后却无法关闭电扇,很可能患重感冒不但影响了人的身体,也导致了不必要的电力浪费。为了解决这些问题,我们研究出了这套实验方案。
(二)系统开发的目的和意义
开发设计该系统为解决与传统风扇使用和能源使用有关的问题,从而改善人们的生活质量,并节约能源。该系统是建立在传统电扇的基础上的新功能。它的系统使用简单、该系统采用按键、红外遥控、手机终端控制三种操作方式,每个用户都可以选择任何适合的方法。非常稳定,能准确控制风扇的运作。这台智能电扇将带领成百上千万人进入家中,并使他们可以广泛使用。
(三)国内外研究现状
随着科技的不断发展,人们的家中出现了许许多多的电器产品,这其中,电风扇几乎家家必备。在上个世纪,电风扇对于普通家庭来说,几乎天方夜谭。并不是一般人所能承受的起的。当然,那个时候的科学技术也不是很发达,风扇的设计技术也很普通。到了现如今,几乎家家必备的,一到夏天,电风扇就没停过。与此同时,针对电风扇的改革与创新也从未停止,有落地的也有壁挂的,当然也可以调节风速大小。从原先的体积很大也逐渐朝着方便轻巧迈进,技术也在不断的成熟。如今,人们对风扇的设计要求也越来越多,比如智能化,即不需要我们手动,既可以控制风扇的运作。
国外对于电动风扇这个领域的研究总的来说跟我国还是有所差异的,但是在智能电器方便不得不说领先于我国好几十年,像一些国际知名企业在全世界都是有吸引力的。智能化电器在国外的研究一直没有停过,比如现在比较流行的智能窗帘,智能垃圾桶等等,都是家用产品智能化的体现,无时无刻不在影响着我们的生活。所以总的来说,智能化家电产品在我们的日常生活中无法避免。
在国外,一些技术已经初见成效。比如可以根据周围环境的温度来调节电动风扇运行与停止,当温度高于设定的温度时,风扇将会自行运作,不需要人为的去控制。反之,风扇就会停止。
一些公司推出了采用智能遥控无叶电动风扇的方式,其可在8m的距离之内任意控制风扇的运行与停止。这款风扇最重要的功能效果就是采用了超静音隔离效果,摆脱了传统风扇噪音大的缺点。同时,采用无叶技术也更加容易清洗,更加的安全,相对于传统风扇来说,这一技术的优势体现的淋漓尽致。
二、总体方案的分析与设计
(一)总体设计方案
经过长时间的收集资料结合自身的情况,本设计主要由:主控系统、驱动系统和控制系统等系统组成。如图21所示,就是智能电扇的组成。
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图21 智能风扇系统框图
(二)总体设计思路
我们设计的系统是以STM32单片机为核心,L298N电机驱动模块以及ESP8266 WIFI控制等模块构成。L298N电机驱动模块主要为风扇的转向提供动力能源。ESP8266 WIFI控制模块用来发出WIFI信号,然后我们需要打开手机端的app,输入预先设置好的数值,连接相对应的wifi信号,实现wifi自动控制。
三、系统硬件设计
(一)主控模块电路设计
我们选择了STM32型单片机,作为系统的主控芯片,是由于STM32单片机拥有256MB的RAM和一个定时器。STM32单片机的那个定时器为T2,因此在通信的时候STM32单片机的通信效率会更高。也就是说该单片机能更快的进行高质量的通信。STM32单片机在一些电源出现异常状态下能够很好的处理。大大降低了安全隐患。同样在外接晶振上STM32单片机的可以拥有最高能达到33MHz。也能够满足日常很多用户的需求。STM32单片机有效的工作实现离不开最小系统的帮助。我们称之为单片机最小系统。少量的元器件可以组成我们的单片机最小系统,单片机的单一功能也只能由单片机最小系统支撑。单片机的最小系统由三部分组成,它们是晶振电路、单片机芯片、复位电路。如图31所示为STM32单片机的系统的电路原理图。

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