智能风扇的设计文献综述

 2022-11-26 16:46:56

文 献 综 述

随着时代的进步,许多电子产品出现在大家的视线中,炎炎夏日,空调的出现给人们带来了很多便利,但电风扇却并没有淡出人们的视线,在空旷的大环境中无法使用空调改善室温,如果使用多台空调则会导致资源的浪费、二氧化碳过量排放等问题[1]。并且在没有空调的宿舍里、剧组里,风扇也是手必备品。电风扇与空调相比,电风扇吹出来的风接近于自然风,且具有体积小、价格低、便于携带等优点[2]

由于对能源的不断开采,节能已经成为新时代的新方向。电风扇作为一件常用的家用电器,改变温度环境,多使用于空旷的教室、办公室等,传统的电风扇存在着浪费电能、使用不便等诸多缺点[3]。一款能够有效降低室内温度,体现节能减排的智能风扇,是我们生活所需要的。它的智能化发展是市场的需求。风扇作为人们日常生活中必不可少的工具,需要向智能化,节能化,人性化的方向发展[4]

作为微型控制器,单片机具有体积小、质量轻、价格便宜等优点,因此被广泛应用到各种智能化的产品上[5]。本设计将传统风扇与单片机相结合,通过各模块之间的配合,便可实现对风扇的智能控制与调速,达到智能、节能的目的。

本设计采用的是STC89C52单片机,STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择[6]。主要具有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,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(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。[7]

STC89c52单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强[8]

ALE是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在一般情况下,ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址位8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。这一位置“1”,ALE仅在执行MOVX或MOV指令时有效。否则,ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位(地址位8EH的SFR的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效[9]

人体感应类开关又叫热释人体感应开关或红外智能开关。它是基于红外线技术的自动控制产品,当人进入感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,自动接通负载,人不离开感应范围,将持续接通;人离开后,延时自动关闭负载[10]

人体红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。人体都有恒定的体温,一般在36--37度,所以会发出特定波长的红外线,被动式红外探头就是探测人体发射的红外线而进行工作的。人体发射的9.5um红外线通过菲涅尔镜片增强聚集到红外感应源上,红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能触发开关动作[11]。人不离开感应范围,开关将持续接通;人离开后或在感应区域内长时间无动作,开关将自动延时关闭负载。

HC-SR501人体感应模块,具有全自动感应,人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平。包括两种触发方式,不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间段一结束,输出将自动从高电平变成低电平;可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。具有感应封锁时间(默认设置:2.5S 封锁时间):感应模块在每一次感应输出后(高电平变成低电平),可以紧跟着设置一个封锁时间段,在此时间段内感应器不接受任何感应信号[12]

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