智能电扇-课程设计报告

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1、项目编号：2015-2016学年第一学期微机原理（单片机）课程设计总结报告项目名称：智能电扇班级：姓名：学号：微机原理（单片机）课程设计任务书项目名称：智能电扇内容与要求：上位机：完成界面设计与通讯程序（1）能够显示并设定当前电扇运行状态（高速、中速、低速、停止）（2）能够定时控制电扇运行（3）能够将电扇运行状态的改变保存至文档（4）可以对串口进行设置下位机：完成电路设计与控制程序（1）完成电扇的控制设计（2）通过串口与上位机通讯（3）可通过按键设置电扇的运行状态，并显示在LED数码管上（4）当定时控制时可显示倒计时项目组任务分担评价表姓名分担任务组内评价张雷LED显示模块设计与编程，下位

2、机串口通讯程序，单片机设计与编程，电路的搭建与焊接5刘思源上位机转速显示及设定程序、串口通讯程序、文件保存程序、倒计时显示程序5课程设计报告评分表内容总体方案硬件设计软件设计结果分析明细清单问题分析心得体会参考文献程序代码格式规范总分张雷得分刘思源得分微机原理（单片机）课程设计报告目录一、总体方案1二、硬件设计1三、软件设计2四、结果分析或项目所实现的功能、指标5五、明细清单7六、设计调试中遇到的疑难问题及解决方法7七、心得体会与建议8参考文献9附录A.下位机程序9附录B.上位机程序图1616微机原理（单片机）课程设计报告一、总体方案智能电扇总体框图如图1-1所示。单片机LED显示模块UL

3、N2003USB电扇按键调速及定时模块上位机图1-1智能电扇总体功能模块示意图图中，单片机通过驱动芯片ULN2003控制USB电扇转动，通过PWM方式调节输入USB电扇的电压来调节转速。按键模块共有6个键，Key1~4用于调速和调节定时时间，Key5~6用于开始设置定时和确定定时设置。LED模块可以显示电扇当前的转速和定时时间。上位机可以对电扇的转速和定时进行设置，并能将转速变化信息存储到指定的txt文件中。二、硬件设计本项目下位机采用STC89C52RC型号单片机。该芯片具有8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路

4、，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，全双工串行口，是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，符合设计中对经济、环保指标的要求。电扇驱动芯片采用ULN2003。该芯片是高耐压、大电流达林顿晶体管阵列，由七个硅NPN达林顿体管组成。每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。电扇采用网上常用的USB电扇，通过USB转串口器件转化为4个接头（116微机原理（单片机）课程设计报告个电源端、2个数据传送端、1个地端），供电时只需连接电源端和地端，并可通过改变电源端电压来控

5、制电扇转速。显示模块采用实验室配备的6位数码管LED板，使用时只需把其RXD和TXD端连接到单片机的预设管脚即可，使用方便，成本低廉，显示效果好。硬件电路连接图如图2-1所示图2-1硬件电路连接图LED板1号2号引脚接VCC，3号引脚接单片机P27，4号引脚接单片机P26，5号引脚接地。驱动芯片ULN2003的1号引脚接P20，同时通过一个10KΩ的上拉电阻接到9号引脚，8号引脚接地，9号引脚接VCC和USB接头的4号引脚，16号引脚接USB接头的1号引脚，其余引脚悬空。USB电扇只需把USB插头插到USB接头上即可。三、软件设计3.1设计思路3.1.1下位机：USB电扇的驱动方式非常简单

6、，只需改变其VCC端的电压即可改变转速。设计中使用PWM方式控制电扇VCC端的电压，通过Key1~4调节其占空比。在16微机原理（单片机）课程设计报告默认状态下Key1~Key4分别对应电扇的停止、低速、中速、高速状态。Key5为启动定时设置按键。当按下Key5后，系统进入电扇定时设置状态，共有4位数字可以设置，可把电扇的定时时间设置在0~9999秒之间。此时，Key1~4不再用于调节转速，Key1用于左移位选，Key2用于右移位选，Key3用于使被选中的位数值+1，Key4用于被选中的位数值-1，并且，被选中的位会不停闪烁。按下Key5默认的定时设置是从0000秒开始的，且最低位默认被选

7、中。如果按下Key5后进入定时设置状态后10秒内没有其他按键操作，系统会自动退出定时设置状态，之前的定时信息不保存。如果按下Key5后进入定时设置状态后再次按下Key5，则会重新进入定时设置状态，之前的定时设置不保存。Key6为确定定时设置。按下Key5进入定时设置状态，通过Key1~4设置定时时间后，按下Key6即可保存本次定时设置，系统退出定时设置状态，电扇按照设定的定时转动，当倒计时结束后自动停止。3.1.2上位机