基于单片机的智能排风扇系统设计.pdf

ELECTRONICS WORLD?探索与观察基于单片机的智能排风扇系统设计北方民族大学魏鑫摘要针对现有的排风扇功能单一,处理应急事故能力差等问题,设计了一种基于单片机的智能排风扇系统。该系统可以根据温度和湿度实现自动无级调速,能够检测有毒气体并自动换气。当检测到空气中燃气浓度超标时,进行声光报警,同时排气扇强制排气,及时通风換气,稀释燃气浓度,预防恶性事故的发生。该系统具有功能强大、可靠性好、独立性强等优点。关键词)】单片机;智能;排风扇;系统心,通过檢测传感器来判断排风扇的工作状态和获0引言取必要数据,进而控制电机的工作。稳压电源为整个系统提供稳定的低压直流电。排风扇的人机交互随着经济的发展,智能化产品渐渐进入普通百由键盘和LCD来完成。通过键盘,用户能够实现对排姓的家中。现在市场上的各类智能化产品可谓层出风扇基本的控制,而ILCD能把温度、湿度、转速等基不穷,最常见的有智能电饭煲、智能电冰箱和智能本信息反馈给用户。洗衣机等。所谓的智能化,其目的在于増加人与机稳压电源链盘输入器的互动,降低功耗,提高效率,尽量达到以人为本的目的。而本文提出的“智能排风扇”,就是电机驱动电机遵循上述目的设计的转速测量对装有燃气热水器的家庭来说,排气扇可谓树雾检测CD显示必不可少的家电2,然而由其功能单一,因而常点火检测常被人们所忽略而缺少维护。一台积满灰尘,随时都有可能罢工的排气扇,成了浴室的安全隐患。鉴图1系统框图于此,设计了一种基于单片机的智能排风扇系统,该系统能够对扇叶转速实时监控,异常报警,对热2系统硬件设计水开停检测,自动运行和关闭。排风扇的转速根据浴室温度而定,当有有苦气体产生时,系统能自动系统采用8位的51单片机为微控制器,通过温强制排气。该系统具有广阔的应用和市场前景度、湿度传感器派集室内的温度、湿度等数据,并将其显示在1602液品显示屏上。由温度传感器来检1系统总体设计方案测热水开停并指示,同时采用烟雾传感器检测室内是否出现有害气体,在出现有害气体时报警提如系统框图图1所示,系统以微控制器为核示并强制排气。在紧急情况下可通过按键来控制ELECTRONICS WORLD?探索与观察排风扇的启停。2.5温度、湿度检測模块2.1微控制器温湿度传感器使用HT11,DHT11自动将内部的传微控制器采用 ATMET.公司的AT89C51单片机,芯感器电压信号转化为数字信号直接输出给单片机?片内置通用8位中央处理器和 lash存储单元。可但是,由DHI11的温度测量只能精确到个位,而实以很好的控制温度、湿度的监测以及显示和语音报际浴室的温度变化范围比较小,很难通过T1的变警,同时达到控制排风扇的开关的要求。其丰富的化控制PWM的占空比,故本设计只用DHI11来测量湿管脚足以满足智能排风扇的要求。度。温度的测量采用温度传感器DS18B20,测温范围2.2电源模块为-55度到125度,在测量范围从-10度到85度吋精度系统中各芯片和传感器的电源供电电压一般为为0.5度5V左右,电路接470uf的电容进行滤波和储能,用2.6显示模块电路设计端稳压器7805进行稳压,稳定输出为5V。显示模块采用1602液晶显示,该液品可以很精2.3报警电路确的用字体显示本系统要显示的温度、湿度和转速采用峰呜器电路,提供报警声音。原理:由于等数据。峰鸭器的工作电流一般比较大,以至于单片机的1/02.7按键模块口是无法直接驱动的,所以要利用放大电路来驱考虑到经济成本,本系统釆用按键对特殊情况动,一般使用三极管来放大电流組。三极管的发射进行控制。所需按键控制较少,只需用两个独立按极接高电平,扬声器正极接三极管的集电极,负极键控制排气扇的开闭。与地相接,当单片机输出低电平时,三极管导通,2.8热水检测模块扬声器发出生音;反之单片机输出高电平时,三极米用火焰传感器检测是否有火源。米用直流5管不导通,扬声器不发声。电源供电,当提供火源时,火焰传感器两端电压升2.4烟雾检測模块高,输出的电压和电压比较器LM393的正管脚电压进根据实际需求,选择MQ2烟雾传感器。加热丝行比较,当高丁设定的阈值时,DQ输出低电平;反给烟雾传感器加热一定时间后传感器才开始检测烟之,当烟雾浓度降低时,未达到阈值时,DQ输出高雾。当烟雾浓度升高时,传感器电导率下降,传感电平。将输出的DQ的高低电平传输给单片机,单器两端电压升高,输出电压升高,与电压比较器片机通过高低电平来控制相关电路的运行。LM393的3管脚电压进行比较,輸出低电平,传输给2.9电机驱动模块单片机;反之,当烟雾浓度下降时,传感器炳端电如图2所示,L9110是为控制和驱动电机设计的压降低,经比较器比较后输出高电平,传输给单片两通道推娩式功率放大专用集成电路器件,该心片机,单片机通过高低电平来控制报警电路和显示。具有两个TT./CMOS兼容电平输入,具有良好的抗千80电?世界