《基于s3c2410的智能风扇控制系统的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于s3c2410的智能风扇控制系统的设计（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、基于s3c2410的智能风扇控制系统的设计 ; 科目名称 嵌入式系统开发技术 智能风扇控制系统设计 专业：计算机科学与技术班级：2023级4班学号：20234589 姓名：孟祥伟 2023年10月19日 1、现状分析不少于800字针对所设计内容，查阅目前有哪些解决计划。分析现有解决计划的特点，总结优缺点，并表明题目设计的必要性及意义。1.1设计的必要性和意义风扇作为一种老式家电，电风扇具有价格廉价、摆放方便、体积轻巧等特点。虽然在调节温度方面没有空调高效，但由于大局部家庭消费水平的限制，电风扇作为一个成熟的家电行业的一员，尤其在中小城市，以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大局部份额。面临庞
2、大的市场需要的同时，也要提高电风扇的市场竞争力。使之在技术含量上有所提高，应使风扇不仅功能多样，操作简便，而且更加平安可靠。为此，在现有市场上多功能电风扇的根底上，提出了一种新型的智能电风扇，该风扇功能更多，添加了很多人性化的设计，如智能温度控制，转速和功率的职能自控，平安爱护，智能照明等功能，使电风扇更加人性化，相信其丰盛的功能，人性化的设计将会大大提高电风扇的市场竞争力。1.2当前设计计划的分析目前智能风扇的设计主要基于单片机的自动控制来实现的，单片机作为智能电风扇控制系统的测量和控制核心，采用霍尔集成芯片测量电风扇的转速，通过主从单片机之间的串行通信来完成电风扇转速数据处理及转速控制，采
3、用移相触发方式控制可控硅功率。用8279扩展键盘及双行LCD显示来实现人机交互，采用红外发射与接受装置来完成遥控功能。 采用单片机虽然实现了转速的自动控制，但再智能程度上还是达不到理想的效果，其功能的可扩充和可扩展性达不到理想要求。往往只能实现简单的交互和控制，没法体现出真正的智能系统强交互、界面友好、实时控制的优点。示例上述的设计计划，只能实现简单的风扇转速和功率的控制，在简单程序的控制下可以实现输出自然风和睡眠风等功能，但没方法做到依据当前室内温度的自控制和实时控制。另外，单片机的设计现对于arm的嵌入式系统的设计来说要繁琐的多，处理器的相当多的功能都需要外围设备来实现，现在随着嵌入式处理
4、器芯片价格的大幅度降低，集成各种功能的嵌入式芯片能更方便、高效的完成设计要求。2、计划设计不少于600字在现状分析的根底上，给出宏观设计思路、设计办法。可结合流程图、框图进行表述。2.2功能分析本设计主要目标是使普通的电风扇的功能更加强大，使操作简单化、智能化，主要实现下列几个局部的功能：温度智控功能：风扇可以感知环境的温度，以调节风扇的转速，到达更好的工作效果。用户可以选择这种智能调速方式，也可以选择手动设定方式来控制转速。中选择手动设定方式时，该功能不发挥作用。多种平安爱护功能：当风扇的倾斜角度大于一定程度时，电机将停止工作，以保证平安；当风扇电机温度超过允许温度时，为保证平安使用，电机同
5、样会停止工作。智能照明功能：在晚间，当用户接近风扇时，风扇能够探测到人体的接近，从而启动微光照明，方便用户操作并防止用户和风扇或其他物体发生不必要的碰撞。多级调速功能：提供更多的风力级别和风型，提高用户的舒适度。定时工作功能：该定时功能可以让用户自己定制风扇工作时间的长短，以提供更人性化的效劳。液晶显示功能：使用液晶屏显示当前室温，风扇的转速，风扇的工作模式，当前时间，风扇工作时间等参数，美观大方。红外遥控功能：提供远距离非接触式的风扇控制操作。2.3总体设计智能电风扇主要由 MCU，电机驱动，温度检测，人机接口等主要局部组成：MCU 使基于ARM9架构的嵌入式芯片S3C2410。温度检测模块
6、使用 DS18B20，主要用来监测室温和电机温度。 人机接口包括红外遥控，键盘模块和 LCD 显示模块，实现电风扇与用户的信 息交互。3、具体设计不少于2000字根据设计计划，写出详细设计过程。 硬件详细设计内容包括：详细原理图，并进行表明。软件详细设计内容包括：理论分析，程序流程图，要写出详细代码并加注释。 3.1硬件详细设计3.1.1 温度采集单元的电路设计单线数字温度传感器 DS18B20 采用一线总线接口，大大节省了系统的 I/O 资源。 图 11温度传感器 DS18B20 电路电机驱动模块PWM的电路 图2.9.3 直流电动机PWM 电路举例 晶体管的导通时间也被称为导通角 ，假设改
7、变调制晶体管的开与关的时间，也就是说通过 改变导通角 的大小，如图2.9.1 所示，来改变加在负载上的平均电压的大小，以实现对电 动机的变速控制，称为脉宽调制 (PWM)变速控制。在PWM 变速控制中，系统采用直流电 源，放大器的频率是固定，变速控制通过调节脉宽来实现。构成PWM 的功率转换电路或者采用桥式驱动，或者采用 式驱动。由于式电路 要求双电源供电，而且功率晶体管承受的反向电压为电源电压的两倍。因此只适用于小功 率低电压的电动机系统。而桥式驱动电路只需一个电源，功率晶体管的耐压相对要求 也低些，所以应用得较广泛，尤其用在耐高压的电动机系统中。串行端口硬件电路设计 异步串行 I /O 方
8、式是将传输数据的每个字符一位接一位(示例先低位、后高位)地传送。数 据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行IO 可以减少信号连线，最少用一对 线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字 符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异步串行IO 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。 红外设备硬件电路图 图红外功能框图s3c2410x 的UART 支持红外的收发，只要将ULCONn 存放器的红外模式位设置为1 即可，其 他相关存放器的设置同串口实验是相同的，在红外数据传输中，对串口发送的数据采用脉 冲进行调制的方式。在IrDA 规范1.0 中，脉冲的宽度为3/16 的BIT 占空比或者为固定的 1.63s 的脉冲宽度。IrDA1.0 简称为SIR，SIR 的最高通信速率是115.2Kbps。
基于s3c2410的智能风扇控制系统的设计
