關于智能溫度控制風扇的課程設計

1、指導教師：賈鵬成績課程設計報告題目：智能溫度控制風扇學生姓名：湯玉學生學號.0806020230系另I：電氣信息工程學院專業(yè)：電子信息科學與技術屆另I：2013目錄TOC o 1-5 h z摘要及前言(1) HYPERLINK l bookmark18 課題研究及其發(fā)展現(xiàn)狀(1) HYPERLINK l bookmark20 1課程設計的任務與要求(3)1.1課程設計的任務(3) HYPERLINK l bookmark22 1.2課程設計的要求(3)2方案制定(3)2.1方案提出(4) HYPERLINK l bookmark24 2.2設計方案(6) HYPERLINK l bookmar

2、k26 2.3方案設計的特點(6)3各單元模塊功能介紹及電路設計(6) HYPERLINK l bookmark28 3.1數(shù)碼管顯示屏的構成(7) HYPERLINK l bookmark30 3.2溫度檢測電路設計(7) HYPERLINK l bookmark32 3.3電機驅動電路的設計(8)3.4系統(tǒng)處理芯片(10) HYPERLINK l bookmark34 3.4.1單片機選擇(10) HYPERLINK l bookmark36 3.4.2單片機時鐘設計(12) HYPERLINK l bookmark42 3.4.3系統(tǒng)復位電路(13) HYPERLINK l bookma

3、rk44 3.4.4電源電路(14) HYPERLINK l bookmark46 4智能溫控節(jié)能風扇設計的仿真(15)5原理圖和所用軟件(15) HYPERLINK l bookmark48 5.1Protel99SE原理圖的設計(15) HYPERLINK l bookmark50 5.2編程軟件介紹(16) HYPERLINK l bookmark52 6設計小結(18) HYPERLINK l bookmark54 7參考文獻(18)電氣信息工程學院制2012年5月智能溫度控制電扇設計學生：湯玉指導教師：賈鵬電氣信息工程學院電子信息科學與技術摘要及前言摘要：隨著綠色生活，低碳生活意識的

4、普及，節(jié)能成為現(xiàn)代社會的一個主流命題，電扇的普及性，使得電扇智能化，節(jié)能化成為其改進方向，智能節(jié)能電扇在學生宿舍，食堂等處都有很強的實用性，該課題對于研究智能節(jié)能風扇，順應低碳生活，節(jié)約能源有著一定啟發(fā)意義。利用AT89C51單片機作為主控芯片，采用DS18b20溫度傳感器采集溫度信息，數(shù)碼管顯示，經(jīng)過一定算法使得，當溫度超過設定的溫度上限時最大風速，低于溫度下限時停轉，在上下限之間時候進行風速分級轉動。該裝置實現(xiàn)了溫度控制風扇的智能化，方便人們日常生活。本系統(tǒng)控制溫度，設置合理，成本低，可靠性高，具有較高實用價值。關鍵詞：AT89C51單片機；DS18b20；數(shù)碼管顯示；溫度控制；電風扇De

5、signofintelligentenergy-savingtemperaturecontrolfanStudents:TangYuInstructor:JiaPengElectricalandInformationEngineeringDepartment,HuainanNormalUniversityAbstract:Withthegreenlife,lowcarbonthepopularityoflifeconsciousness,savingenergyandbecomeamainstreamofmodernsocietyproposition,theelectricfanuniver

6、sality,makeintelligentelectricfans,energyconservationasitsimprovingdirection,intelligentenergy-savingelectricfansinastudentdormitory,diningroomplacesuchasstrongpracticability,thistopicforresearchintelligentenergy-savingfan,conformwiththelowcarbonlife,saveenergyhasacertainenlighteningsignificanceuseA

7、T89C51single-chipmicrocomputerasthemasterchip,thetemperaturesensorDS18b20collectiontemperatureinformation,adigitalpipedisplay,thatafteracertainalgorithm,whenthetemperaturemorethanoncesettemperaturemaximumsustainedwinds,belowthetemperaturelimitstalled,inbetweenthelowerwhenturningthedevicewindspeedcla

8、ssificationrealizedthefansintelligenttemperaturecontrol,convenientforpeopledailylifethissystemcontroltemperature,setreasonable,Lowcost,highreliability,hashighpracticalvalue.Keywords:AT89C51single-chipmicrocomputer;DS18b20;Digitaltubedisplay;Temperaturecontrol;Electricfan前言電風扇曾一度被認為是空調產品沖擊下的淘汰品，其實并非如

9、此，市場人士稱，家用電風扇并沒有隨著空調的普及而淡出市場，近兩年反而出現(xiàn)了市場銷售復蘇的態(tài)勢。其主要原因：一是風扇和空調的降溫效果不同一一空調有強大的制冷功能，可以快速有效地降低環(huán)境溫度，但電風扇的風更溫和，更加適合老人兒童和體質較弱的人使用；二是電風扇有價格優(yōu)勢，價格低廉而且相對省電，安裝和使用都非常簡單。在日常生活中，由于單片機具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點，適用于小型自動控制系統(tǒng)中。風速的隨著體溫變化而自動控制，使人們在晚上熟睡時不至于溫度下降而著涼，也不至于需要半夜起床開關電扇，具有一定實用意義。本文以此為目的，以單片機AT89C51為處理芯片，通過八段數(shù)碼管顯示溫度

10、，并且通過按鈕調節(jié)溫度上下限，間接調整風扇運轉溫度范圍，并采用分級調速的思想，使得風速在不同溫度時有分級的變化，達到智能控制和節(jié)能的目的。課題研究及其發(fā)展現(xiàn)狀盡管電風扇有其市場優(yōu)勢，但傳統(tǒng)電風扇還是有許多地方應當進行改良的，最突出的缺點是它不能根據(jù)溫度的變化適時調節(jié)風力大小，對于夜間溫差大的地區(qū)，人們在夏夜使用電風扇時可能遇到這樣的問題：當凌晨降溫的時候電風扇依然在工作，可是人們因為熟睡而無法察覺，既浪費電資源又容易引起感冒，傳統(tǒng)的機械定時器雖然能夠控制電風扇在工作一定后關閉，但定時范圍有限，且無法對溫度變化靈活處理。鑒于以上方面的考慮，我們需要設計一種智能電風扇控制系統(tǒng)來解決這些問題我國已有

11、相關專利申請，申請?zhí)枮?00520057178.6,目前市場上也已經(jīng)有相關類似產品，比如自然風電扇成品，以及相關的自然風電扇科研作品，美的等電器廠家也于近幾年相繼生產了自然風電扇等類似產品如圖2。有一種電風扇叫鴻運扇，風葉運轉產生的風不是直接送風，而是推動一個轉頁輪旋轉，改變風向，使人有和風習習的感受。這便是機械式自然風模擬電扇。鴻運扇圖1圖2還有一種自然風電風扇，采用電子計算機電扇。它的微電腦中存貯著許多程序，這些程序像音樂信號一樣，使風扇的速度檔數(shù)與時間都產生不規(guī)則的變化，因而產生“自然風”。所不同的是，智能模擬還可產生幾種不同的“自然風”。這好比以前一支樂曲作基調，又增添新的旋律，創(chuàng)作出

12、“變奏曲”一樣，使風扇的速度檔次和時間間隔更無規(guī)律，從而使電風扇送出的風更接近自然風，使人有身臨天然環(huán)境的涼爽感。可是，自然風和溫控電扇從效果和原理上仍然有一些差別，自然風采用隨機風速,而此課題是根據(jù)位于體表附近的溫度傳感器感受是否此時溫度適合用戶，并用鍵盤設施欠溫值，鍵盤用于速度較快或操作簡化的場合然后進行判斷以及自動分級調速處理，不至于使用戶手動調速，或者處于熟睡狀態(tài)中因風速過大而造成身體不適。市場所存在的相關產品，都是獨立的產品，且價格相對較高。目前所有電扇開關都是人員手動，可以考慮采用熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)，檢測室內有無人員以及室內溫度，實現(xiàn)智能控制。目前還有溫度控制風扇的專利。1

13、課程設計的任務與要求1.1課程設計的任務熟悉智能溫控節(jié)能風扇的作用、分類、工作原理；掌握一種智能風扇系統(tǒng)（由獨立器件或集成器件、顯示系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、單片機等組成）的原理設計、參數(shù)推導（自己根據(jù)需要定功率、電源、顯示、溫度可調范圍等具體功能參數(shù)）；掌握根據(jù)參數(shù)進行電子器件選型、設計應用電路的能力；掌握AltiumDesignerlO畫（.sch）電路原理圖、（.pcb）印刷電路板圖的能力；掌握雕刻機刻板及電路焊接、調試、封裝的能力；掌握檢測、記錄、分析數(shù)據(jù)、得出結論的能力。1.2課程設計的要求很多場合都希望電風扇的轉速控制具有智能性，能夠根據(jù)現(xiàn)場的溫度來自動調整轉速，以保持一個適宜的溫度。為了解

14、決隨溫度變化電扇自動變速的問題，設計一個智能溫度控制電扇，采用12V直流電機作為電扇，AT89C51單片機作為微控制器，利用LED數(shù)碼管顯示溫度數(shù)據(jù)，ds18b20接受外界溫度時單片機進行數(shù)據(jù)處理，使得電扇產生有差別的風速，實現(xiàn)溫度對電扇風速的智能調控。使用高精度集成溫度傳感器，用單片機控制，能顯示實時溫度，并根據(jù)使用者設定的溫度自動在相應溫度做出風速的變換和開停，可供家庭使用與一般的依靠電風扇散熱來降溫的控制系統(tǒng)中。2方案制定2.1方案提出（以方框圖模塊化設計的形式給出至少2個方案，并簡要說明）軟件設計思路分為兩層：第一層是該系統(tǒng)各個模塊獨立運作：DS18B20收集體表溫度傳到單片機后經(jīng)處理

15、現(xiàn)實在數(shù)碼管上，顯示室溫或者體表溫度。如圖3所示圖3數(shù)據(jù)采集部分軟件直流電機通過驅動電路轉動，正常運作，可以手動調節(jié)滑動變阻器來人為改變風速。通過按鈕可以調節(jié)溫度的上限t1和下限t2,并且顯示在數(shù)碼管上，單片機最小系統(tǒng)作為處理核心。如圖4所示圖4按鈕設置上下限第二層是系統(tǒng)構成一個整體后，形成智能溫度控制調速：用按鈕設定溫度的上下限t1和t2，也就相應的規(guī)定了風扇的工作范圍，通過轉換按鈕調節(jié)顯示在數(shù)碼管上的數(shù)字，此時作為處理系統(tǒng)的單片機最小系統(tǒng)，記錄下溫度上下限，傳感器模塊接收溫度信息，比較記錄下的溫度上下限后進行風速分級控制，驅動電路驅動直流電機。整個系統(tǒng)協(xié)同合作，形成智能溫度控制調速。程序流

16、程圖如圖5所示開始圖5軟件系統(tǒng)程序流程圖2.2設計方案在系統(tǒng)中，通過檢測溫度傳感器dsl8b20所接受的溫度單片機進行相應的處理，可以利用按鈕通過LED數(shù)碼管顯示溫度上限tl溫度下限t2,當溫度高于tl時，風速是風扇提供的最大速度，當溫度低于t2時，單片機引腳輸出低電平，電扇沒有電流通過，停止轉動，當溫度在tl和t2之間的時候，利用某函數(shù)作用室溫測得值，給定電扇不同速度，驅動電路米用簡單易行的H橋電路5?？傮w方案如圖1dsISMO屯機腮功崔塊LED埶碼管顯示i-b扇罔1總詐方案2.3方案設計的特點使用單片機處理，DS18B20溫度傳感器測量，簡易可行的H橋式驅動電路設計,人際互動性強。可以手動

17、設置溫度上限t1和溫度下限t2,使得電扇的風速可以在相對較寬的范圍內變化。每個小系統(tǒng)都是相對獨立的，可以單獨工作，可以單獨當做溫度計，也可以單獨手動控制風扇的風速。具有比較好的靈活性。適用人群和范圍廣，較為人性化設計3各單元模塊功能介紹及電路設計3.1數(shù)碼管顯示屏的構成采用四個8段數(shù)碼管作為顯示屏，結構簡單，價格便宜，因為室溫最多只可能是兩位數(shù)，所以四個數(shù)碼管足夠，選擇四個八段共陽數(shù)碼管、PNP型三極管、電阻等組成。數(shù)碼管顯示采用動態(tài)顯示方式，由單片機P0口輸送顯示字符，由P2.3-P2.7提供片選信號，由三極管8550提供驅動。圖68段數(shù)碼管3.2溫度檢測電路設計對于溫度采集部分溫度采集部分

18、能進行溫度測量是本設計的創(chuàng)新部分，由于現(xiàn)在用品追求多樣化，多功能化，所以我們決定給系統(tǒng)加上溫度測量顯示模塊，方便人們的生活，使該設計具有人性化。方案一、：采用溫度傳感器DS18B20。DS18B20可以滿足從-55攝氏度到+125攝氏度測量范圍，且DS18B20測量精度高，增值量為0.5攝氏度，在一秒內把溫度轉化成數(shù)字，測得的溫度值的存儲在兩個八位的RAM中，單片機直接從中讀出數(shù)據(jù)轉換成十進制就是溫度，使用方便。選用的DS18B20溫度傳感器如圖7是新的“一線器件”體積小、適用電壓范圍大、價格便宜，DS18B20數(shù)字化溫度傳感器實現(xiàn)“一線總線”接口，測溫范圍（-55+125C）,在一般正常室溫

19、的條件下，精確到0.5C。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。并且其電路設計如圖8更靈活、方便。方案二、采用PtIOO熱電阻溫度傳感器作為節(jié)點環(huán)境溫度的檢測器件。采用熱敏電阻，可滿足40攝氏度至90攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測小于1攝氏度的信號是不適用的。但是其在空氣中的響應時間約為60s，反應時間慢，檢測結果不是很準確?？傊?，為了達到反應快速，檢測數(shù)據(jù)誤差在2C內，又便于數(shù)據(jù)傳輸，故選擇方案一，基于DS18b20的以上優(yōu)點，我們決定選取DS18b20來測量溫度。DS18B20的管腳排列如下：DQ魏數(shù)字信號輸入/輸出端；GND為電

20、源地；VDD為外接供電電源輸入端。圖7DS18B20實物圖T十3DQ*4NCNCNCNCVDDNCDQGNDDS18B2O-23411.C592MC2HI圖8S：1Pl.o(T2)P1.1(T2EX)Pl.2Pl.3Pl.4Pl.5Pl.6Pl.7P3.2(INTO)P3.3(INTI)P3.4(TO)P3.5(Tl)EA-WPXTALOXTAL1RESETP3.6()P3.7(RD)89C5.2PO.OP0.1P0.2PO.3P0.4P0.3P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.7vssvcc(RXD)P3.0(TXD)P3.1ALE(PRO&)35e34f33g20

21、401030_VCC=C4O.luf3.3電機驅動電路的設計在直流電機驅動電路的設計中，主要考慮一下幾點：功能：電機是單向還是雙向轉動？需不需要調速？對于單向的電機驅動，只要用一個大功率三極管或場效應管或繼電器直接帶動電機即可，當電機需要雙向轉動時，可以使用由4個功率元件組成的H橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調速，只要使用繼電器即可；但如果需要調速，可以使用三極管，場效應管等開關元件實現(xiàn)PWM（脈沖寬度調制）調速。性能：對于PWM調速的電機驅動電路，主要有以下性能指標。1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅動多大功率的電機。2）效率，高的效率不僅意味著節(jié)省電源，也會減少驅動電

22、路的發(fā)熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關工作狀態(tài)和防止共態(tài)導通（H橋或推挽電路可能出現(xiàn)的一個問題，即兩個功率器件同時導通使電源短路）入手。3）對控制輸入端的影響。功率電路對其輸入端應有良好的信號隔離，防止有高電壓大電流進入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實現(xiàn)隔離。4）對電源的影響。共態(tài)導通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導致地線電位浮動。5）可靠性。電機驅動電路應該盡可能做到，無論加上何種控制信號，何種無源負載，電路都是安全的。以下進行方案的選擇討論：方案一：選擇LM317,電壓調整管，適合所有電扇的電壓范圍，在1.2537V都是可以連續(xù)調壓的，

23、輸出最大電流可達1.5A。使用LM317時外圍電路比較簡單，只需要100uF濾波電解電容兩個，一個200歐的電阻和散熱熱敏電阻即可?？墒强紤]到LM317工作電壓差達到3V,輸入端和輸出端有3V壓差，為確保風扇可以完成風速的最大化和調整范圍的寬度，所以此方案有待商榷。方案二：選擇繼電器控制電路。繼電器（如圖9）主要部分為，電路圖如圖10，常開觸點，常閉觸點和線圈。線圈無電流通過，常開觸點斷開，反之，常開觸點閉合；常閉觸點在線圈不通電的情況下是閉合的?？梢岳眠@一特性，使用繼電器常開觸點，無電流通過斷開狀態(tài)，有電流則閉合。繼電器室弱電控制強電器件，單片機是弱電，工作電壓為5v，如果考慮使用室內的電

24、扇作為本設計的電扇型號的話，需使用繼電器，我們選取12V散熱器的電扇來完成此設計，所以此方案不需要。-dte:bl&Q!?-srn圖9繼電器實物圖taeRIB-TnJ1yKR&rnu圖10繼電器電路圖方案三；使用三極管8050構成H橋直流電機驅動電路，電路簡單易行，對于12v小電扇的驅動足夠可靠，且成本低廉，是經(jīng)典的直流電機驅動電路。如圖11電路的設計是硬件設計的重點和難點，其中關于驅動電路的設計和電容，電阻，傳感器的選擇使用都是需要根據(jù)實際情況來實驗的，其中51單片機最小系統(tǒng)，驅動模塊，顯示模塊的焊接和選取是重點。初步考慮選擇DS18B20溫度傳感器感應溫度，將所得到的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列算

25、法將此數(shù)值顯示到數(shù)碼管上，用單片機最小系統(tǒng)作為整個模型的處理器。由于使用的是12V電源，所以用L7805芯片降壓驅動單片機和數(shù)碼感。對于風扇的驅動模塊部分，我們選擇方案三，使用最簡單的驅動電路一一三極管S8550、8050以及（或LM317）構成的H橋驅動電路。-一VK圖11H橋直流電機驅動電路3.4系統(tǒng)處理芯片3.4.1單片機選擇單片機（Microcontroller，又稱微處理器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機，這些部件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時器/計數(shù)器和多種I/O口接口電路。如圖12本系統(tǒng)采用AT89C52系列芯片，11.0592MHZ晶振頻率

26、。ST89C52是一個低功耗,高性能CMOS8位單片機,片內含8KBISP（In-SystemProgrammable）的可反復擦寫1000次的FLASH只讀程序存儲器,支持在線編程。兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFLASH存儲單元。具體特點表現(xiàn)為：具有優(yōu)異的性能價格比；集成度高、體積小、可靠性高；控制功能強；低電壓、低功耗。MCS-51系列單片機是美國Intel公司在1980年推出的高性能8位單片機，它包含51和52兩個子系列。對于51子系列，主要有8031、8051、8751三種機型，它們的指令系統(tǒng)與芯片引腳完全兼容，僅片內程序存儲

27、器有所不同，8031芯片不帶ROM,8051芯片帶4KB的ROM，8751芯片帶4KB的EPROM。51子系列單片機的主要特點如下。8位CPU。片內帶振蕩器，頻率范圍1.2MHz12MHz。片內帶128B的數(shù)據(jù)存儲器。片內帶4KB的程序存儲器。片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址空間為64KB。128個用戶位尋址空間。21個字節(jié)特殊功能寄存器。4個8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。兩個16位定時/計數(shù)器。兩個優(yōu)先級別的5個中斷源。1個全雙工的串行I/O接口，可多機通信。111條指令，含乘法指令和除法指令。片內采用單總線結構。有較強的位處理能力。采用單一+5V電源。對于52子系列，有8032、805

28、2、8752三種機型。52子系列與51子系列相比大部分相同，不同之處在于：片內數(shù)據(jù)存儲器增至256KB；8032芯片不帶ROM，8052芯片帶8KB的ROM，8752芯片帶8KB的EPROM；有3個16位定時器/計數(shù)器；6個中斷源。51系列單片機有4個I/O端口，每個端口都是8位準雙向口，共占32根引腳。每個端口都包括一個鎖存器（即專用寄存器P0P3）、一個輸出驅動器和輸入緩沖器。通常把4個端口籠統(tǒng)地表示為P0P3。-|_1_I-11-14:.LL-J4sa?T7FITverEiiXHT.O-J.Z.S.4.5.*.?p9sPpg口o.百圖12單片機最小系統(tǒng)F5F35.-pa+Fit-TTS-

29、*h=c-c二口AU是*MEQSf2BP27ippTE3BPT535pi*FT535FT5ippn31Ff3.4.2單片機時鐘設計時鐘電路是用來產生AT89C51單片機工作時所必須的時鐘信號，AT89C51本身就是一個復雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)，AT89C51在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時序執(zhí)行指令進行工作，時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內部時鐘和外部時鐘。我們系統(tǒng)采用內部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。AT89C51內部有一個用于構成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2,它們跨接在晶體振蕩器和用于微調的電容，便構

30、成了一個自激勵振蕩器。電路中的C1、C2的選擇在30PF左右，但電容太小會影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在1.2MHZ12MHZ之間，頻率越高單片機的速度就越快，但對存儲器速度要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NPO電容，采用的晶振頻率為12MHZ，如圖13所示。|II圖13單片機時鐘電路3.4.3系統(tǒng)復位電路計算機在啟動運行時都需要復位，復位是使中央處理器CPU和內部其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，從這個狀態(tài)開始工作。MCS-51單片機有一個復位引腳RST，高電平有效。在時鐘電路工作以后，當外部電路使得RST端出現(xiàn)兩個機器周期(24個時鐘周期)以上的高電平，系統(tǒng)內部復

31、位。復位有兩種方式：上電復位和按鈕復位，如圖14所示。HI(b)按鈕復位電路(a)上電復位電路圖14MCS-51復位電路只要RST保持高電平，MCS-51單片機將循環(huán)復位。復位期間，ALE、PSEN輸出高電平。RST從高電平變?yōu)榈碗娖胶?，PC指針變?yōu)?000H,使單片機從程序存儲器地址為0000H的單元開始執(zhí)行程序。復位后，內部各個寄存器賦值。當單片機執(zhí)行程序出錯或進入死循環(huán)時，也可按復位按鈕重新啟動。3.4.4電源電路78XX系列三端穩(wěn)壓芯片，有幾個固定的電壓輸出，在電路的設計中應用非常廣泛，每個器件內部都有電流限制、熱關斷、和操作保護結構，使得其很適合應用的安全性很高，通過設計外圍電路可以

32、獲得可調的穩(wěn)定電壓輸出。7805芯片輸出電壓為+5V,外圍電路簡單，如果整個電路消耗的功率較大，需要在三端穩(wěn)壓芯片上安裝散熱器，防止溫度過高而燒壞。單片機的電源電路如圖15所示。圖15單片機電源電路4智能溫控節(jié)能風扇設計的仿真Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代

33、碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。使用該軟件仿真結果如圖16所示。圖16智能溫控節(jié)能風扇設計的仿真5原理圖和所用軟件5.1Protel99SE原理圖的設計Protel99SE是應用于W

34、indowsXP/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯(lián)網(wǎng)設計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能,是一個32位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作，可以設計32個信號層，16個電源一地層和16個機加工層。操作界面如圖17所示B*空忡址）fllEf哎田豹ff心邏+國工具叩由舄的旦口理.（s1%（Qd回曰畫ItZO3-F怙瞄f卜單郵隱2P山“口ilk3*VmTI90nr、orGxnj實強&41Chlbilf叩.Tlopoooop血訂丿41besm*f一-fflS;I:I:IHJF一=l!E!h-3=Immnnmm

35、|亠童嗚棗迢-iCiAPmubwi基ai*叭血汕口1就0叭F.iIhlUglCT丄Hp二叵匱|圖17protel99SE操作界面5.2編程軟件介紹KeiluVision3為本設計編程軟件，它KeilSoftware公司推出的uVision3是一款可用于多種8051MCU的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），該IDE同時也是PK51及其它開發(fā)套件的一個重要組件。除增加了源代碼、功能導航器、模板編輯以及改進的搜索功能外,uVision3還提供了一個配置向導功能，加速了啟動代碼和配置文件的生成。此外其內置的仿真器可模擬目標MCU,包括指令集、片上外圍設備及外部信號等。uVision3提供邏輯分析器，可監(jiān)控基于MCUI/O引腳和外設狀態(tài)變化下的程序變量。uVision3提供對多種最新的8051類微處理器的支持，包括AnalogDevices的ADuC83x和ADuC84x，以及Infineon的XC866等。操作界面如圖18所示圖186設計小結在本次課程設計選題后，我首先查閱了大量的關于