智能控制大賽設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)緒關(guān)鍵MCS-8051ATmega8單片機(jī)，直流無刷風(fēng)機(jī)，脈寬調(diào)制技術(shù)）NPN8050I/O口初始化，巡檢函數(shù)，延時(shí)函數(shù)，傾倒開關(guān)，按鍵抖動(dòng)正一.方案的比較與<1>.單片機(jī)的類型與型號的選擇（CPUROMIn1983MCS-們決定與時(shí)俱進(jìn)，選用ATMEL公司于2002年推出的新型AVR高性能的ATmega8。它的內(nèi)部集成了較大容量的寄存器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路5~6ATmega8單片機(jī)還有一大優(yōu)勢，那就是在單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部時(shí)鐘，這樣就無需在外加設(shè)外置晶振用于單片機(jī)的時(shí)鐘，在對時(shí)鐘精度要求不嚴(yán)3.6mA（2.7V~5.5V（0~8MHzATmega8C8PU的雙列直插型單片機(jī)作為本次制作所用的單片機(jī)。<2>.進(jìn)行風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制的方案選擇與確案都需要一種很常見的元件——三極管。市面上三極管型號繁多，NPN型三極管控制方便，集電極電流（開關(guān)電流，飽和壓降小，我們選用了常用的8050NPN三極管，價(jià)錢便宜，最大開關(guān)電流達(dá)1.5A，完全適合于我們這個(gè)項(xiàng)目使用。這種三極管三極管在電路中的一個(gè)很顯著的作用就是放大信號NPN型的三極管為例，當(dāng)b極有電流輸入時(shí)，在c極就會產(chǎn)生放大了的電流，一般來說三極?=100左右數(shù)量級。而三極管是分有飽和區(qū)和放大區(qū)的，當(dāng)通b極的電流值在三極管定義的發(fā)大區(qū)時(shí)，三極管就會對輸入的信號進(jìn)行放c極和接地（GNDce極之間的電壓都只是會保持在飽和電壓（0.16V，故相當(dāng)于導(dǎo)b極輸出低電平時(shí)，e極、c極之間可以看作是斷c極和接高電位（Vcc對于第案而言雖然它可以實(shí)現(xiàn)所要求的功能但是它有一個(gè)比較明顯的內(nèi)部一些參數(shù)的細(xì)微改變這些差異都會在它的放大倍數(shù)?中體現(xiàn)出來?值USB5V電壓供給風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓<3>.風(fēng)扇不同風(fēng)速控制的實(shí)現(xiàn)方法的選擇與確定USB口的輸出電壓為5V。因此，我們決定選用Delta公司相應(yīng)的直流無刷風(fēng)機(jī)，它的額定電壓為5V，額定電流為450mA。與傳統(tǒng)的有刷型風(fēng)機(jī)相比，直流無刷型風(fēng)機(jī)長、可靠性更高5V的電壓工作，從而達(dá)到降低轉(zhuǎn)速的目的。利用輸給風(fēng)扇的電壓的占空比原理對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)所謂0、1的持續(xù)時(shí)間的不同，因此實(shí)現(xiàn)起鑒于第案采用的是以電阻分壓的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)扇上的電壓于是電阻耗發(fā)生，同時(shí)實(shí)現(xiàn)起來也比較方便。所以我們決定采用調(diào)節(jié)風(fēng)扇占空比的<4>.風(fēng)扇傾倒功能的實(shí)現(xiàn)方由于風(fēng)扇傾倒會造成故需要進(jìn)行提示我們準(zhǔn)備用軟件編程方式實(shí)現(xiàn)這能具體方法如下硬件部分在單片機(jī)中新分配一個(gè)端口作為傾倒開關(guān)閉合或斷開狀態(tài)的識別的輸同時(shí)新分配一個(gè)端口作為輸出口輸出信號使蜂鳴二．方案的設(shè)計(jì)論證與理論分論>設(shè)<1>.作品所需的材料與儀器工具的確論>設(shè)450mA；Omron1000μf0.1μf；USB（若干；蜂鳴器（若干；可恢復(fù)絲（若干 AVR編程軟件； AVR燒入軟件；軟件開發(fā)AVR程序線；AltiumDesignerv6.9電路繪圖軟件；<2>.作品總體構(gòu)思發(fā)射單 發(fā)射單 .計(jì)及USB由于使用的ATmega8單片機(jī)支持無插拔型編程，因此它提供了專門的ATmega8單片機(jī)上1，PB317，PB418，PB519而ATmega8單片機(jī)的內(nèi)部已經(jīng)具備了時(shí)鐘的功能，因此無需再加設(shè)外部晶振就按鍵開關(guān)與裝置發(fā)出的信號的識首先為三個(gè)按鍵開關(guān)與裝置的三個(gè)按鍵分配六個(gè)端口，依次從PC0至PC5。其中PC0至PC2是三個(gè)按鍵開關(guān)發(fā)出信號的輸；PC3至PC5是裝置的三個(gè)按鍵發(fā)出信號的輸。在初始化時(shí)將這六個(gè)端口全部設(shè)為輸，PC0PC2三個(gè)口的初始電位設(shè)為高電平（1；PC3PC5三01變?yōu)?，于是通過單片機(jī)編寫的巡檢程序可以輕松的發(fā)現(xiàn)這一變化，從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。同理，當(dāng)裝置的其中一個(gè)按鍵被按下時(shí)，譯自動(dòng)將其變?yōu)楦唠?1，LED指示燈來顯示風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)，故需要加設(shè)三個(gè)發(fā)LED燈的亮滅與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)停。LED燈之前先串聯(lián)接入一個(gè)保護(hù)電阻。單片機(jī)內(nèi)程序的編寫（C語言01PORT口進(jìn)行賦值，我們采用十六進(jìn)制的模關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是巡檢環(huán)節(jié)，即需要單片機(jī)不斷輸入端口，看它什么時(shí)候程序識別到輸有變化的值之后，應(yīng)該運(yùn)行一段識別是哪一個(gè)口發(fā)生了變化的<4>.元器件具體值的計(jì)算與選 燈在電流為1~2mA時(shí)它的亮度比較合適，同時(shí)也比較省電，對LED燈的損壞也比較小，因?yàn)樗淖畲蠊ぷ麟娏鳛?0mA。電壓一般為1.8V，而單片機(jī)3.2V1.2 阻阻值應(yīng)小于：4.3V/2mA=2.15kΩ，取R=2kΩ而單片機(jī)端口至少具有輸出10mA的能力，完全可以驅(qū)動(dòng)這個(gè)三極管開關(guān)。三．方案實(shí)現(xiàn)的電路圖及單片機(jī)內(nèi)程AltiumDesignerv6.9PCB圖。15cm×10cm的電路板，單面布線。原理圖中，J1，J2為排針，其中J1用于外接風(fēng)扇，J2連接并口程序。加插了可恢復(fù)絲以防電流過大引起元件的燒壞。LED0是電源工作指示燈，LED1,LED2,LED3分別是選擇不同檔位對應(yīng)的不同指示燈。U1ATmega8L—8PU的雙列直插型單片機(jī)嵌入標(biāo)準(zhǔn)28腳窄口插槽2是無線用于實(shí)現(xiàn)功能voidinit_port(){ //選擇輸入/輸出b //選擇輸入/輸出c //選擇輸入/輸出}voiddelay1ms(unsignedint {unsignedinti,j;{{;}}voidwaiting(inttime);voidprocess1(){intfor{}while{waiting}}void{intfor }while{waiting}}voidprogram1{intfor // }while{waiting}}void{while program1();}voidwaiting(int{intunsignedcharreadPORTC0;unsignedcharreadPORTD0;for(p=0;p<=time;p++){for{if delay1ms(20);process1();}elseif elseif elseif elseif((readPORTC0|0xfd)==0xfd) elseif((readPORTC0|0xfb)==0xfb) }}}voidmain{while{waiting}}四．方案的調(diào)試結(jié)果與改LED指示燈亮了一瞬又熄滅了，有時(shí)則是按下之后沒有反應(yīng)。經(jīng)過仔細(xì)核查編寫的程了解決這個(gè)問題，我們在每次檢測到輸上電平信號發(fā)生變化的時(shí)候，先進(jìn)行一段有一些美中不足的地方：風(fēng)扇一定要在傾倒成為接近90度時(shí)傾倒開關(guān)才會斷開，風(fēng)方向傾斜45度角放置。這樣一來，當(dāng)風(fēng)扇傾倒角度達(dá)到45度左右的時(shí)候，傾倒開關(guān)由于此作品使用USB供電，而USB口往往是從電腦連出來的，所以為了保護(hù)電腦和USB電源免受外界電路的干擾和影響，特在USB高電平口輸出端加上一個(gè)可恢復(fù)絲，起到過流保護(hù)的作用。所謂可恢復(fù)絲，就是指一種特殊的電阻，它再次恢復(fù)工作狀態(tài)，而不用更換絲的。USB電源和單片機(jī)的沖擊和干擾達(dá)到最小，我們還加入了濾波RC電路對輸進(jìn)單片機(jī)里的電流進(jìn)品的功能與特色本小組制作的小型風(fēng)扇，采用USB供電，可以通過按鍵控制，也可以通過時(shí)關(guān)機(jī)的功能。當(dāng)風(fēng)扇向前后方向傾斜超過45度時(shí)，風(fēng)扇會自動(dòng)關(guān)閉，回復(fù)直立放置LED指示燈進(jìn)行標(biāo)示，這樣加強(qiáng)了人機(jī)交互程度，在風(fēng)扇傾倒時(shí)電路會，提醒用戶錯(cuò)誤操作的發(fā)生USB該作品的控制端與按鍵控制端是完全獨(dú)立作用的，效果也是并行的，選用了比較高性能的單片機(jī)，使得電路的設(shè)計(jì)趨向簡單化，降低了成產(chǎn)品支持更新升級程序，方便迅速大的收獲原先單片機(jī)在我們腦海里只是一個(gè)聽的空洞的名詞對于電路的具體相鞭策互相學(xué)到的知識最后成功地做出了符合大賽要求的作品更有意義的主動(dòng)迎接的信心和勇氣。這些都是在制作過程中所體驗(yàn)到的真實(shí)感受。DC/DC5V電壓直接通