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基于单片机的直流风扇调速系统设计开题报告

 2022-01-11 05:01  

全文总字数:2136字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

直流风扇由于具备启动和开断性能好、调速方便等优点,广泛应用于机械制造、轻工业等行业。然而传统直流风扇的调速系统较为复杂,随着近年来电力电子技术的发展逐渐被以晶闸管为核心的系统取代。但直流电机的调速是一个复杂的非线性系统,各种参数相互影响,抗干扰能力也不强,仍待研究人员继续完善。这就要求提出一种更可靠、有效的方法解决这样的问题。

本文将完成基于单片机的直流风扇可调速系统设计,该系统能实现键盘输入pwm波占空比,并根据输入值调制pwm信号并进而控制风扇转速。系统主要由电源电路、键盘模块、单片机、显示模块、风扇驱动与控制电路几个部分组成,旨在提出一种简易可靠的直流风扇调速方案,实现风扇近似线性的转速调节,实现相较于传统调速更加精细的调速效果来满足用户需求;系统不仅需要具有控制方便、成本低廉等优点,还能保证较高的控制效果,拥有一定的可拓展性。

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2. 研究的基本内容

本课题的目标是设计并实现一个能够驱动24v直流风扇的控制系统,并实时监测风扇转速。该系统应能够通过输出不同占空比的pwm控制信号实现直流电机从零到额定转速之间的任意调速,且整体工作过程具有可靠性与实时性。

为完成本设计,需要思考、完成的工作如下:

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

(1)实行方案:系统中的主控模块采用stc公司生产的stc15f2k60s2单片机作为系统的控制核心;显示模块采用液晶1602来实现转速与pwm占空比的实时显示;键盘模块选择矩阵键盘以实现更高效的控制效果;电源模块选用直流辅助电源输入并配以三端稳压器产生稳定的24v与5v直流电压;风扇驱动与控制电路采用直流斩波方案,开关管选择mos管,用一个光电耦合器实现单片机控制端与风扇驱动端的隔离。最终的样机将以pcb的形式制作。

(2)进度:2月~3月:资料的查阅与收集,决定初步硬件电路;

3月~4月:询问导师并调整硬件电路的设计,最终确认样机的制作方案;

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4. 参考文献

1.焦玉朋.基于51单片机的pwm直流电机调速系统[d].内蒙古大学,2013:2

2.梁建伟,刘志刚.基于单片机高性能可调直流稳压电源的设计[d].江西:江西理工大学,2007:195

3.康学富.滤波电路频率特性的仿真分析[j].国外电子测量技术,2014,33(1):40-41

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