基于STC12C5A60S2單片機智能化多功能電風扇電路設計

　　隨著空調產品的出現，電風扇看似已逐漸淡出了人們的視線。其實并非如此，電風扇具有省電，價格低，體積小，重量輕等諸多優點。與空調相比，電風扇吹出的風更接近于自然風，更適合兒童、老人以及體質較差的人群。但傳統電風扇智能化程度不高，本文設計一款帶有熱釋電感應和溫度采集控制的智能化多功能電風扇，使電風扇能提供更人性化的服務。

　　該系統以STC12C5A60S2單片機為控制核心，通過DS18B20溫度傳感器對環境溫度進行采集，并將采集的溫度信號與通過按鍵設置的上下限溫度值進行比較，從而實現對電風扇風速檔位的控制。另外，通過熱釋電傳感器，檢測是否有人體存在，來控制電風扇的啟動與關閉。當沒有人體活動時，其它模塊不再起作用，電風扇自動關閉。通過光敏電阻檢測光線的強度，當夜晚光線比較弱的時候，電風扇工作于自然風狀態。

　　系統硬件設計

　　本系統由CPU模塊、溫度檢測模塊、光線檢測模塊、人體檢測模塊、按鍵模塊、液晶顯示模塊，以及電機驅動模塊組成。圖2所示為本系統的整體電路圖。

　　圖2 系統整體電路圖

　　CPU模塊

　　本系統以由宏晶科技生產的STC12C5A60S2單片機為控制核心，該STC12C5A60S2單片機具有增強型8051內核，功耗低，抗干擾能力強，速度比普通的8051快8～12倍。其內部具有8通道的10位高速ADC，另外還有2路的PWM。采用上電復位和手動復位電路相結合的方式來實現對單片機的復位。時鐘電路采用內部時鐘，晶振頻率為11.059 2MHz。

　　溫度檢測模塊

　　系統采用DS18B20溫度傳感器來檢測環境溫度，將采集到的數字溫度信號輸入單片機的P1.0口，經處理后調節風扇的轉速。

　　人體檢測模塊

　　人體檢測模塊由BISS0001熱釋電傳感器模塊和一個反相器構成。利用BISS0001熱釋電傳感器模塊進行人體檢測，將檢測到的數字信號經反相器反相后輸入單片機的P1.1口，低電平有效。該傳感器的檢測距離為7米，當人體走出檢測區域的時間長達1分鐘，或站在檢測區域某一位置固定不動達1 分鐘時，電風扇將自動進入待機狀態，從而達到節能的效果。當人晚上睡著后不再活動時，用戶可以選擇關閉自動節能功能。

　　光線檢測模塊

　　光線檢測模塊由光敏電阻、1K電位器、56K電阻和LM324電壓比較器組成。檢測模塊的輸出接到單片機的P1.7引腳。光敏電阻用來檢測環境光線的強弱，當光線較亮時，光敏電阻的阻值較小，電壓比較器輸出低電平，電風扇工作于正常狀態；當光線較暗時，阻值較大，電壓比較器輸出高電平，電風扇工作于自然風狀態。

　　按鍵模塊

　　按鍵模塊由四個按鍵組成，分別與單片機的P3.4～P3.7四個引腳相連，低電平有效。第一個按鍵設置為模式選擇鍵，可對最高溫度、最低溫度、溫度間隔、自然風延時間隔、熱釋電開關和光敏開關六種基本模式進行設置；第二個按鍵為設置值增加鍵；第三個按鍵為設置值減小鍵；最后一個按鍵為模式退出鍵，在任意模式下按退出鍵則進入上一模式的設置，連續按退出按鍵則進入正常模式。

　　基于STC12C5A60S2單片機的智能化多功能電風扇的實物如圖所示，整機經過多次反復調試，系統運行可靠，所有控制功能均已實現。當用點燃的煙頭接近溫度傳感器DS18B20時，電風扇能根據檢測到的溫度來自動調節電風扇的轉速等級；當檢測區域內無人體活動，且時間長達1分鐘時，電風扇自動進入待機狀態，之后若經過一段時間又檢測到人體活動時，風扇自動開啟；當用物體把光敏電阻遮住時，電風扇工作于自然風狀態。本系統使電風扇實現智能控制，體積小，質量輕，性價比高，工作穩定可靠，且節約能源，尤其方便在夜間使用，使電風扇更具人性化，有較廣闊的應用前景，值得大力推廣。