智能排气扇设计论文

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1、题目名称：智能排气扇广东工业大学信息工程学院参赛队员：摘要：本排气扇是以MCU为主控芯片的智能排气扇，可以检测有毒气体并且能够根据温度和湿度自动无级调速。结合燃气热水器一起使用能大大提高燃气热水器的安全性。它具有可靠性好、可升级、独立性强的优点。改进了以往的普通排气扇功能单一，处理应急事故的能力差的缺点。这种具有燃气泄漏自动换气功能的智能排气扇，当检测到空气中燃气浓度超标时，声、光报警，同时排气扇强制排气，及时通风换气，稀释燃气浓度，预防恶性事故的发生。关键词：智能MCU安全Abstract:ThisexhaustfanusetheMCUasthe

2、interfacecontroller&cpu.itcandetectthetoxicgasesandautomaticsteeplessspeedcontrolaccordingtothetemperatureandthehumidity.combiningusewiththegaswaterheatercangreatlyenhancethesafetyofthegaswaterheater.Ithassomanyadvantagessuchasreliable,itcanupgradeanditisindependent.improvethe

3、ordinaryexhaustfan’scharacteristic—singlefunction,andimproveit’sabilitytohandletheemergencyincidents.Thisintelligentexhaustfanhasthefunction—gasleakageautomaticventilation,whentestingtheairgaschroma,soundandlightalarm,theexhaustfanforcedventilation,timelyventilationanddilutedt

4、heconcentrationofthegas,avoidthemalignantaccidents.Keyword:intelligentMCUsafety1方案论证与比较31.1方案比较31.2方案论证31.3方案选择42系统设计52.1总体设计52.2单元电路设计62.2.1过流保护模块62.2.2PWM控制模块72.2.3过零检测模块82.2.4继电器保护模块93软件设计93.1中断程序流程图93.2主程序流程图104系统测试115设计总结12参考文献：12附录：13附1：电路图纸13附2：程序清单151方案论证与比较1.1方案比较方案一：

5、用单片机+变频器实现整套系统变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能。方案二：设计PLC路实现整套系统虽然可编程逻辑控制器（PLC）的速度快，控制功能强大、结构灵活，集成度高，易扩展各种功能的特点。方案三：用单片机+PWM控制实现整套系统基于单片机，用单片机自带的PWM功能，实现排气扇自动调速的功能。1.2方案论证PWM的占空比决定了输出到电机的平均电压。用PWM实现脉宽调节，调节方波高电平和低电平的时间比，一个20%占空比波形，会有20%的高电平时

6、间和80%的低电平时间，而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间，占空比越大，高电平时间越长，则输出的脉冲幅度越高，即电压越高。通过调节占空比，可以实现调节输出电压的目的，而且输出电压可以无级连续调节。双向可控硅交流调压原理,一只双向可控硅的工作原理，可等效两只同型号的单向可控硅互相反向并联，然后串联在调压电路中实现其可控硅交流调压的。将可控硅在正向阳极电压作用下不导通的范围称为控制角，用字母a表示，而导通范围称为导通角，用字母θ表示。显然控制角a的大小，可改变正负半周波形切割面积的大小。当a越小被切割的波形面积越小，输

7、出交流电压的平均值越大。相反，当a角越大，被切割的波形面积越大，输出交流电压的平均值越小。281.3方案选择用方案一实现整套系统固然方便可靠，其优点是控制功能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器的通讯口(RS484/RS232/CAN等)，就可与变频器进行通讯，硬件简单，二者间的连线数量少连接方便，而且节能。缺点是，变频器的价格高，体积大，比较笨重，运行的环境要求甚高，适应能力较弱。需要了解掌握变频器的通讯协议才能进行控制编程，软件设计复杂。用方案二实现系统功能只需很少的器件和时间。但无论从实际应用这个角度还是从实验竞赛的成本控制的角度考虑，上述

8、两种方案都不宜采用，所以不选择上述两种方案。用方案三实现系统功能，使用带有PWM功能的单片机，不需要外扩展存储器，就能实现