鄒心遙 黃俊輝 陳敬偉

摘 要：目前，電風(fēng)扇大多是靠手動調(diào)節(jié)風(fēng)速，為了解決在晚上睡覺時因風(fēng)速過大或時間過長而著涼的問題，設(shè)計了一款以AT89S52單片機為控制核心的多功能節(jié)能電風(fēng)扇。該風(fēng)扇可通過DS18B20檢測環(huán)境溫度來調(diào)節(jié)PWM改變電機的轉(zhuǎn)速從而自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)速，通過人體紅外熱釋電傳感器實現(xiàn)風(fēng)扇自動開關(guān)以及實現(xiàn)鬧鐘叫醒的功能，還可通過LCD顯示時間、溫度。在實際應(yīng)用中，該風(fēng)扇取得較好的效果。

關(guān)鍵詞：節(jié)能風(fēng)扇；AT89S52單片機；人體紅外熱釋電傳感器；鬧鐘

引言

電風(fēng)扇在學(xué)校的應(yīng)用非常廣泛，對于學(xué)生而言，常常會因為匆忙離開而忘記關(guān)風(fēng)扇造成能源浪費，或者在晚上睡覺時因長時間開風(fēng)扇而著涼。為此設(shè)計了一款具有自動開關(guān)、自動調(diào)節(jié)風(fēng)速以及兼具鬧鐘功能的多功能節(jié)能電風(fēng)扇。當(dāng)風(fēng)扇檢測到在五分鐘之內(nèi)沒有人便會自動關(guān)閉風(fēng)扇，時間可由軟件修改。該風(fēng)扇具有四個檔位：當(dāng)環(huán)境溫度為30度以上時，風(fēng)速為最高檔；當(dāng)環(huán)境溫度為25-30度時，風(fēng)速為第二檔；當(dāng)環(huán)境溫度為20-25度時，風(fēng)速為第三檔；當(dāng)環(huán)境溫度低于20度時，風(fēng)扇關(guān)閉，溫度區(qū)域值可以通過軟件修改。另外，設(shè)計了鬧鐘的功能，同時LCD面板會顯示日期、星期、溫度等信息。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

該系統(tǒng)由控制模塊、人體檢測模塊、溫度檢測模塊、電機驅(qū)動模塊、按鍵模塊、鬧鐘模塊及LCD顯示模塊組成。其中，控制模塊以AT89S52單片機為控制核心，人體檢測模塊由人體紅外熱釋電傳感器組成，溫度檢測模塊由DS18B20溫度傳感器組成，電機模塊采用L298N電機驅(qū)動芯片，鬧鐘模塊由DS1302和蜂鳴器組成，LCD顯示模塊由1602液晶顯示屏組成，按鍵模塊由5個獨立按鍵組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1.1 控制模塊

該模塊采用AT89S52單片機為控制核心芯片，AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器，性價比較高。

1.2 人體紅外檢測模塊

該模塊的電路如圖2所示。HC-SR501人體感應(yīng)的工作原理是：人進(jìn)入它的感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平，將數(shù)據(jù)傳輸給單片機從而實現(xiàn)對風(fēng)扇開關(guān)的自動控制。

1.3 溫度檢測模塊

溫度檢測模塊電路如圖3所示。DS18B20的第二個引腳與單片機相連，通過該接口將檢測到的溫度值傳輸給單片機處理。

1.4 電機驅(qū)動模塊

該模塊的硬件電路如圖4所示，其核心是L298N驅(qū)動芯片，該芯片的第5腳、第6腳及第7腳分別與單片機的P1.0、P1.2和P1.1引腳連接。

1.5 按鍵模塊

按鍵模塊的電路圖如圖5所示。該模塊由5個獨立按鍵組成，在按鍵一端加上拉電阻，使輸入狀態(tài)下保護(hù)電平的穩(wěn)定，接通過上拉電阻到VCC，提高單片機端口驅(qū)動能力，電阻限流保護(hù)，這樣可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.6 鬧鐘模塊

鬧鐘模塊的電路如圖6所示，由時鐘芯片DS1302和蜂鳴器組成。DS1302芯片提供記時和鬧鐘的功能，在系統(tǒng)掉電的時候不丟失時間和信息。蜂鳴器采用有源蜂鳴器，用一個PNP三極管（8550）驅(qū)動，在蜂鳴器的基極接一個限流電阻、防止電流過大燒壞蜂鳴器。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)的編程語言采用C語言，編譯及調(diào)試軟件采用Keil軟件。系統(tǒng)的主程序流程圖如圖7所示。

3 結(jié)束語

本設(shè)計主要面向?qū)W生群體，為廣大學(xué)生提供功能更齊全更智能化的床頭式風(fēng)扇。經(jīng)過實踐檢驗，該風(fēng)扇具有價格低、性能可靠、功能多樣的特點，具有較強的實際應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]郭天祥.新概念51單片機C語言教程：入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[2]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]譚浩強.C程序設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

作者簡介：鄒心遙（1978，12-），女，漢族，湖南衡陽人，廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授、博士，從事新型光電器件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、高職教育等研究。

黃俊輝（1993，9-），男，漢族，廣東佛山人，廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生，從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、新型電子器件研究。

陳敬偉（1994，1-），男，漢族，廣東揭陽人，廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生，從事新型電子器件、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究。