智能温控风扇的设计开题报告

1. 研究目的与意义

生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出^[2]。

传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决^[3]。

温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义^[4]

2. 课题关键问题和重难点

1、温度传感器对于温度数据的采集；当温度发生变换的时候从而改变风扇的速度，然而当温度受到外界偶然因素的影响从而影响温度的变化，要能够检测出错误的变化并能减小影响。

2、红外传感器对于红外信号的采集。当人进入红外传感器的范围之内时，红外传感器作用从而打开风扇。然而人实际状态是走动的，如何检测移动状态的，并且还有要能够检测人误入的状态。

3、对智能电风扇的控制功能的实现；当温度发生变化的时候，从而使得控制器内控制pwm的波形从而发生改变，如何使得温度与波形的一一对应，同时还要能够减小误差的影响。

3. 国内外研究现状（文献综述）

电风扇有着悠久的发展历史，它简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，在世界从发明开始已经经历了一百多年的时间炎热夏季的宠物，随着空调等高端家电发明应用，逐渐开始走下坡路^[5]。但是从节能和方便考虑，电风扇的优点一样大放异彩，并随着社会的发展不断进步。

机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯 拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，十分麻烦^[6]。1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些^[7]。1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇^[8]。

中国的第一台电风扇生产自1916年，发明者杨济川在上海四川路横浜桥开办生产变压器的工厂，以中华民族更生之意，取名为华生电器制造厂，至1925年华生电扇正式投产，很快成为著名品牌^[9]。

4. 研究方案

以单片机作为控制器，利用温度传感器采集环境温度，并通过液晶显示检测到的环境温度与设定的温度。通过比较检测到的环境温度与系统设定的温度，实现电风扇电机的自动启动和停止，并根据温度的变化自动调整电风扇电机的转速。实现远程控制电风扇的开/闭及实现系统设定温度功能。

1、 mcu控制模块：

整个控制器以at89s52单片机为核心。该单片机是一种低功耗、高性能cmos8位微控制器。在单芯片上，拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得at89s52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节flash，512字节ram，32 位i/o 口线，看门狗定时器，内置4kb eeprom，max810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。at89s52单片机应用技术成熟，硬件系统设计简洁，指令系统设计精炼，且at89s52单片机简单易学。

5. 工作计划

第1周：开题报告；布置的翻译完成，理论复习以及电路图设计软件protel的使用。

第2周：运用protel设计电路完成电路原理图设计，pcb设计，制作电路板。

第3周：焊接调试硬件电路。