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基于stm32f103的智能风机设计(附件)【字数:11063】

2024-11-03 19:43编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本论文提出了一款能够使智能风机控制系统实现出色工作表现的研发方案,在系统内部植入了很多性能优异的功能芯片,通过软件代码的驱动控制使得各个功能电路得以稳定工作,将系统方案中的指标功能需求都得到实现,本次毕业设计通过一系列改进优化测试等内容,最终使得它具备性能优异的工作表现,这款智能风机在工作过程中可以通过高精度温度传感器来对周围环境中的温度数据进行检测,为智能风机的工作状态提供数据依据,用户可以通过按键来对这款智能风机的工作模式进行配置,在自动模式下风机转速可以通过环境温度来进行控制,实现档位的自动调节,而在手动模式下用户则可以通过按键来风机转速进行设置,并且还可以通过红外遥控来对各项参数进行设置,单片机还可以通过液晶屏将风机的各项参数进行显示。这种型号的智能风机控制系统的运行需要软件代码的驱动控制,本次毕业设计经由程序语言构建软件代码来控制微处理器,研发过程中对程序代码经过了多层面的持续修改和优化,各项功能所对应的软件流程运行高效,没有出现重大运行错误。本论文还对设计成果通过长时间持续的测试跟踪,获取到了很多较为重要的工作数据,从各个方面可以看到硬件电路和软件程序的研发成果具备很高的实用性,同相关产品相比具备更明显的竞争实力。
目录
一、 引言 1
(一) 智能风机的发展背景 1
(二) 智能风机的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 智能风机的方案设计 3
(二) STM32微处理器简介 3
(三) LCD1602液晶屏简介 4
(四) DS18B20温度检测器简介 4
(五) 红外遥控收发模块简介 5
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
(二) 液晶显示电路设计 8
(三) 环境温度检测电路设计 9
(四) 红外遥控设置电路设计 10
(五) 直流风机驱动电路设计 11
四、 系统软件设计 12
(一) 智能风机的主程序流程设计 12
(二) 参数显示子程序设计 12
(三) 环境温度检测子程序流程设 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072
计 13
(四) 红外遥控设置子程序流程设计 15
五、 实物的制作与调试 17
总结 23
参考文献 24
致 谢 25
附录一 原理图 26
附录二 PCB图 27
附录三 元件列表 28
附录四 程序 29
引言
智能风机的发展背景
本论文所要设计的这款智能风机系统使用数字方案,这同时也是当下的主流设计方案,这种方案所追求的是尽最大程度通过程序来对很多任务指标进行完成,最大程度的摆脱硬件系统的束缚,通过对广泛成熟设计方案的资料查阅,这种系统将将来的发展方向一定是朝着更高的主控芯片运行速度趋势所发展,因为目前全球所面临的芯片供应紧缺等现状,这对于智能风机控制系统当前的发展是负面因素,在一定程度上束缚了主控芯片的发展速度。智能风机控制系统在发展过程和发展趋势等方面,存在明显的特征,与此同时主路线较为明确,无论是生产企业还是使用人群,最为关注的无非是智能风机控制系统的指标功能、工作稳定性和各项成本等因素,这些关键因素是引导智能风机系统发展的核心原因所在,同时也主导着研发团队的创作思路。在长时间的发展道路中,依照核心方案的不同,分为三个方向,这种划分条件主要来自于系统内部主控器件的外形,但是这并不仅仅是芯片型号的差异,而是指控制器芯片的类型,各个历史阶段所出现的一些极致性能智能风机控制系统中,有PLC、数字信号处理器以及微处理器三种不同控制器,这三者无论是在内部电路还是指标等方面,存在着明显的差距,因此选用这三种控制器所形成的智能风机控制系统相互之间,也具有一些显著的特征差异。可以兼顾成本与性能等一些重要参数的微处理器芯片非微处理器莫属,这同时也是智能风机控制系统在将来的主要发展方向,由于越来越多的功能电路被嵌入到微处理器中,使设计者只需要通过一片微处理器控制器即可数字处理、小数点运算等一些复杂操作,而在价格成本因素方面,由于这种控制处理器的普及度日益提高,产业研发线不断完整并不断接近成熟,因此成本被控制在很低的水平,而通过这类芯片所实现的智能风机系统,各项参数指标可以适合很多使用者的应用要求,这是决定基于主控芯片而实现的智能风机系统关联产品发展方向的根本的因素,本课题也将采用极致性能微处理器来构建系统方案。在智能风机控制系统的初期发展道路中,这类系统的大致使用场合是一些工控场所,为了可以在温湿度、磁场以及酸碱度等条件都非常恶劣的场合下,使智能风机控制系统保持正常而又长时间的稳定工作,研发者进行了长时间的探索和研究,最终确认可编程控制器是很好的选择,由于该控制处理器里面含有对抗外部干扰的先天优势,它的内部电路模块都已经完成了全方位的屏蔽保护,可以抵抗环境中的绝大多数干扰因素,所以研究小组为工业场合选取了这种控制处理器来设计智能风机系统,通过长时间的升级换代和不足之处改善,到今天为止这种主控方案能够实现的智能风机系统关联产品仍旧是工业控制领域的主流选择。
智能风机的国内外发展现状
智能风机控制系统的主要应用对象已经从最初的工业环境逐渐发展到民用领域,这种转变使它的普及度不断扩张,当今国内外都已经形成了完整的智能风机控制系统研发体系,对于现如今这类控制系统的发展现状来说,无论是国内设计团体还是国外团队,都可以结合一些关键技术,自主研发出一款完整的智能风机控制系统,目前国内外对这种系统的研究热点以及研究方向有所不同。欧美一些发达国家在智能风机系统研究设计方面,积累的技术和成熟方案特别丰富,研发起步时间远早于国内一些团队,凭借着常年累月的发展和研究,对智能风机控制系统的工作精度和数据运算速率等一些普遍指标参数,已经能够很容易的到达非常高的标准,根据欧美国家研究团队披露的研究动态来看,英国肯特大学研究小组通过不断的努力,公布了他们的最新研究成果,该小组在传统方案基础上,对硬件结构进行合理规划,依靠新型芯片生产技术,将大量电路模块进行了集成,形成了一块片上系统芯片,该芯片将需要进行简单的外部原理图配置,就可以执行智能风机系统的功能,这样就使得智能风机系统的外形大小得到大幅度压缩,其他技术人员只要选用该芯片就可设计一款性能高超的智能风机控制系统,这个小组成员表示未来不久这款芯片将进行批量生产并投向市面。
本文主要研究内容
本课题在对智能风机系统的软硬件系统进行设计之前,搜集了大量相关资料,结合历史上出现的一些典型产品以及目前市面上的中高端级别产品特征,确立了本课题所需要实现的各项指标内容,通过软硬件的设计,最终这款智能风机在工作过程中可以通过高精度温度传感器来对周围环境中的温度数据进行检测,为智能风机的工作状态提供数据依据,用户可以通过按键来对这款智能风机的工作模式进行配置,在自动模式下风机转速可以通过环境温度来进行控制,实现档位的自动调节,而在手动模式下用户则可以通过按键来风机转速进行设置,并且还可以通过红外遥控来对各项参数进行设置,单片机还可以通过液晶屏将风机的各项参数进行显示。

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