智能电风扇控制器设计与开发方案.doc

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1、智能电风扇控制器设计与开发方案1绪论1.1智能电风扇在当今社会中的研究意义电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，体积轻巧，摆放方便，安装和使用都非常简单。尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时

2、调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时围有限，且无法对温度变化灵活处理。有鉴于现今家里不可或缺的电器产品电风扇，我们希望可以借由步进电机组合做出利用红外感应接收模块接收到有人的讯号，来改变电风扇转动的方向，以取代传统电风扇只能以固定形式转动，希望能够让电风扇自动能感应到人所在的方向，未来让电器更能人性化、科技化，以达到方便性智利于未来科技产业的发展，我们希望能将科技运用

3、在电器上，再于产业结合，已达到居家生活里的便利性。现今社会上，不可或缺的是将生活周遭事物简单化，而我们将运用单芯片在电风扇上，研究出符合未来人们的需求，研发低成本、多功能的全自动化电风扇让社会大众能够接受，取代传统式手动电风扇，让科技产业在电器上有重大的突破。于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。1.2研究容及论文安排1.2.1研究容本论文主要目标是使电风扇能够根据人的位置来自动选择送风角度。以SONIX公司研发的SN8P2501B为主控器，利用红外感应接收装置，接受人体辐射出的红外线，通过此讯号利用PM35L-048步进电

4、机来改变红外感应接受装置，进而确定人体围，再通过发光二极管指示锁定角度并模拟风扇循环闪烁。由手动开关转变为红外线人体感应自动开关，是应用先进的红外线人体感应科技主动侦测人体的问题是否在探测围，在设定15秒时间都可以探测到人，则开启电机开关，开启LED角度循环闪烁；若在15秒开始存在有人信号，后存在无人信号，则重新计时15秒检测；若一直存在无人信号则不操作动作。1.2.2论文安排论文第1章为绪论，主要介绍了电风扇的现状，智能电风扇研究意义，本设计研究的容及论文安排；第2章为系统设计方案的介绍，包括其具体可实现的功能及方案选择；第3章为硬件设计部分，这部分详

5、细介绍了所选硬件的特性及其各部分对实现自己所需要功能的作用及其电路图；第4章为软件设计部分，给出了主程序和各子程序流程图，程序清单以附件的形式附在论文最后。第5章为结论部分。接下来为致和参考文献。最后附有原理图及程序清单。2系统设计方案2.1系统总体介绍本次设计选用SONIXSN8P2501B为主控制芯片，与外围电路构成人体围检测系统。MCU记录下侦讯到的人围，并送给LED发光二极管，使其模拟风扇循环闪烁。系统框图如下图所示：图2-1系统框图2.2系统功能介绍本系统利用LED发光二极管的循环闪烁来模拟风扇的来回旋转送风动作。主要功能为：a)自动启动及关闭

6、开关我们由步进电机配合红外感应控制器经由红外线扫描来控制开关，检测到一定时间有人时自动开启电机开关及LED闪烁；无人时关闭电机开关及LED闪烁。b)自动搜索围人数我们以SN8P2501B来控制步进电机的步数，使它去侦测人数围有多大。c)锁定人体位置我们利用红外感应控制器搜寻配合步进电机步数，有红外感应控制模块传回探测信号给MCU，再由MCU来记忆人体位置，记录最大最小角度，锁定人体位置。d)发光二极管指示锁定角度并模拟风扇循环闪烁用LED循环闪烁来模拟电风扇来回循环送风动作，每相邻两个LED之间间隔为30°。例：当锁定人围为30°-90°时，LED从LE

7、D1至LED3循环闪烁（LED从左到右依次为LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6，分别代表30°、60°、90°、120°、150°、180°）。2.3设计方案本设计根据红外感应装置的不同处理共有两种设计方案a)方案一将红外感应模块前的菲泥尔滤光透镜用不透红外的材质覆盖上，让红外感应模块只能检测到一个小围（小于10°）的红外变化，步进电机正转180°后即可反转180°，如图2-2所示图2-2设计后的红外感应模块探测围利用这种方法，可以不用考虑红外检测围是否存在人这种情况，原因是LED模拟的角度是以30°来递增的，相比而言，红外检测的

8、角度远远小于模拟的角度，即使在红外检测围存在有人，在步进电机旋转一步后就可以检测