感觉是蛮好的练习题,发上来大家可以看一看。
1、功能简述
“模拟风扇控制系统”能够模拟电风扇工作,通过按键控制风扇的转动速度和定时时间, 数码管实时显示风扇的工作模式,动态倒计时显示剩余的定时时间,系统主要由单片机最小系统、按键输入、数码管显示 和电机控制电路组成,系统框图如图 1 所示。
图 1 系统框图
2、设计要求
2.1 工作模式
设备具有“睡眠风”、“自然风”和“常风”三种工作模式可以通过按键切换,通过单片机引脚输出脉宽调制(PWM)信号控制电机运行状态,信号频率为 1KHz。
(1)“睡眠风”模式下,对应 PWM 占空比为 20%;
(2)“自然风”模式下,对应 PWM 占空比为 30%;
(3)“常风”模式下,对应 PWM 占空比为 70%;
2.2 数码管显示
数码管实时显示设备当前工作模式和剩余工作时间(倒计时),如图 2 所示。
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1
-
8
0
0
5
0
工作模式:睡眠风
熄灭
剩余工作时间:50 秒
图 2.工作模式和剩余工作时间显示
“睡眠风”状态下,对应数码管显示数值为 1,自然风模式下,显示数值为 2,常风模式下,显示数值为 3。
2.3 按键控制
使用 S4、S5按键完成按键控制功能。
(1)按键 S4 定义为工作模式切换按键,每次按下 S4,设备循环切换三种工作模式。 工作过程如下:
(2)按键 S5 定义为“定时按键”每次按下 S5,定时时间增加 1 分钟,设备的剩余工作时间重置为当前定时时间,重新开始倒计时,工作过程如下:
设备剩余工作时间为 0 时,停止 PWM 信号输出。
按键 S6 定义为“停止”按键,按下 S6 按键,立即清零剩余工作时间,PWM 信号停止输出,直到通过 S5 重新设置定时时间。
3、扩展更能
3.1 温度显示
(1)按键 S7 定义为“室温”按键,按下 S7,通过数码管显示当前室温,数码管显示格式如图 3 所示,再次按下 S7,返回图 2 所示的工作模式和剩余工作时间显示界面,如此往复。
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4
-
8
8
2
5
C
室温显示
熄灭
当前室内:25℃
图 3 室温显示界面
室温测量、显示功能不应影响设备正在执行的 PWM 信号输出、停止、模式切 换和计时等功能。
3.2 LED 指示灯
“睡眠风”模式下L1 点亮,“自然风”模式下 L2 点亮,“常风”模式下 L3 点亮;按下停止按键或倒计时结束时,LED 全部熄灭。
4、设计
4.1 电路原理图设计
根据设计任务要求,使用 Protel ,或 Altium Designer ,Proteus等软件设计电路原理图,标明元器件参数。
4.2程序编写及流程图绘制
(1)画出程序流程图。
(2)按照设计要求完成程序设计任务。
4.3 软、硬件统调
将编译通过的程序下载到单片机芯片中,进行软、硬件统调。
(1)按键功能设计满足题目要求;
(2)数码管显示功能,界面设计满足题目要求;
(3)PWM 信号输出与占空比调整功能;
(4)LED 指示灯功能实现;
(5)温度测量功能;
(6)工作定时功能。