模拟风扇控制系统有哪几种工作模式

　　1、试题
　　（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，系统主要由数码管显示、单片机最小系统、按键输入和电机控制保护电路组成，系统框图如图 1 所示：
　　
　　（2）设计任务及要求
　　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 P34 引脚输出脉宽调制信号控制电机运行状态，信号频率为 1KHz。
　　1.1 “睡眠风”模式下，对应 PWM 占空比为 20%；
　　1.2 “自然风”模式下，对应 PWM 占空比为 30%；
　　1.3 “常风”模式下，对应 PWM 占空比为 70%；
　　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。
　　
　　“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。
　　3.、按键控制
　　使用 S4、S5、S6、S7 四个按键完成按键控制功能。
　　3.1 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：
　　
　　3.2 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：
　　
　　3.3 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。
　　3.4 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。
　　
　　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。
　　4、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。
　　5、电路原理图设计
　　电机过热检测及驱动电路设计：假定设备使用的是 12V 直流电机，过热检测传感器输出为小电压信号 Vs，设计过热检测及电机驱动电路，当检测到 Vs 信号幅度大于 10mV 时，电机停止转动，简述电路的工作原理与设计思路，并绘制出电路原理图。
　　2、试题分析
　　
　　对于DS18B20芯片，温度传感器来说，只需知道温度读取函数：
　　unsigned char Get_wendu（）{
　　unsigned char high，low;
　　unsigned char temp;
　　Init_DS18B20（）;
　　Write_DS18B20（0XCC）;
　　Write_DS18B20（0X44）;
　　Delay_OneWire（200）;
　　Init_DS18B20（）;
　　Write_DS18B20（0XCC）;
　　Write_DS18B20（0XBE）;
　　low=Read_DS18B20（）;
　　high=Read_DS18B20（）;
　　temp=（low》》4）|（high《《4）;
　　return temp;
　　}
　　按键、数码管、LED灯都是省赛必考项，对于他们之间的连接不再多说。
　　
　　PWM控制占空比，通过P34口输出。信号频率为1000HZ=0.001s=1ms=1000us。
　　可以通过定时器0每次定时100us，总计10次；
　　如果PWM占空比为20%，说明在一个PWM周期内，P34口高电平占20%，其余同理。
　　如果发现数码管用显示的字符用眼睛可以看出闪动时，说明延时过长，可以修改下延时函数。通过程序发现：
　　void display12（uchar f1，uchar f2）{
　　P2=0XC0;P0=0X01;P2=0XFF;P0=tab［f1］;
　　delay（）;
　　P2=0XC0;P0=0X02;P2=0XFF;P0=tab［f2］;
　　delay（）;
　　}
　　void delay（）{
　　uchar i，j;
　　for（i=10;i》0;i--）
　　for（j=200;j》0;j--）;
　　}
　　这个延时对于数码管的显示比较理想。
　　3、实现代码
　　onewire.c
　　#include “onewire.h”
　　//单总线延时函数
　　void Delay_OneWire（unsigned int t）
　　{
　　t=12*t;
　　while（t--）;
　　}
　　//DS18B20芯片初始化
　　bit Init_DS18B20（void）
　　{
　　bit initflag = 0;
　　DQ = 1;
　　Delay_OneWire（12）;
　　DQ = 0;
　　Delay_OneWire（80）;
　　DQ = 1;
　　Delay_OneWire（10）;
　　initflag = DQ;
　　Delay_OneWire（5）;
　　return initflag;
　　}
　　//通过单总线向DS18B20写一个字节
　　void Write_DS18B20（unsigned char dat）
　　{
　　unsigned char i;
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　DQ = 0;
　　DQ = dat&0x01;
　　Delay_OneWire（5）;
　　DQ = 1;
　　dat 》》= 1;
　　}
　　Delay_OneWire（5）;
　　}
　　//从DS18B20读取一个字节
　　unsigned char Read_DS18B20（void）
　　{
　　unsigned char i;
　　unsigned char dat;
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　DQ = 0;
　　dat 》》= 1;
　　DQ = 1;
　　if（DQ）
　　{
　　dat |= 0x80;
　　}
　　Delay_OneWire（5）;
　　}
　　return dat;
　　}
　　unsigned char Get_wendu（）{
　　unsigned char high，low;
　　unsigned char temp;
　　Init_DS18B20（）;
　　Write_DS18B20（0XCC）;
　　Write_DS18B20（0X44）;
　　Delay_OneWire（200）;
　　Init_DS18B20（）;
　　Write_DS18B20（0XCC）;
　　Write_DS18B20（0XBE）;
　　low=Read_DS18B20（）;
　　high=Read_DS18B20（）;
　　temp=（low》》4）|（high《《4）;
　　return temp;
　　}
　　onewire.h
　　#ifndef _ONEWIRE_H
　　#define _ONEWIRE_H
　　#include “stc15f2k60s2.h”
　　#define OW_SKIP_ROM 0xcc
　　#define DS18B20_CONVERT 0x44
　　#define DS18B20_READ 0xbe
　　//IC引脚定义
　　***it DQ = P1^4;
　　//函数声明
　　void Delay_OneWire（unsigned int t）;
　　void Write_DS18B20（unsigned char dat）;
　　bit Init_DS18B20（void）;
　　unsigned char Read_DS18B20（void）;
　　unsigned char Get_wendu（）;
　　#endif
　　text.c
　　#include《stc15f2k60s2.h》
　　#include “onewire.h”
　　#define uchar unsigned char
　　#define uint unsigned int
　　uchar code tab［］={0XC0，0XF9，0XA4，0XB0，0X99，0X92，0X82，0XF8，0X80，0X90，0XBF，0XFF，0XC6};
　　uchar f1，f2，f3，f4，f5，f6，f7，f8;
　　uchar moshi=1;
　　uchar wendu;
　　uchar dingshi=0;
　　uchar flag=0;
　　uchar pwm_zhankongbi=0;
　　uchar n=0;
　　uint count=0;
　　void delayms（uchar ms）;
　　void display12（uchar f1，uchar f2）;
　　void display34（uchar f3，uchar f4）;
　　void display56（uchar f5，uchar f6）;
　　void display78（uchar f7，uchar f8）;
　　void allinit（）;
　　void Time0_init（）;
　　void keyscan（）;
　　void delay（）;
　　void main（）{
　　allinit（）;
　　Time0_init（）;
　　f1=11;f2=11;f3=11;f4=11;f5=11;f6=11;f7=11;f8=11;
　　while（1）
　　{
　　wendu=Get_wendu（）;
　　if（flag==0）
　　{
　　f1=10;f2=moshi;f3=10;f4=11;f5=0;f6=dingshi/100;f7=dingshi%100/10;f8=dingshi%10;
　　}
　　else if（flag==1）
　　{
　　f1=10;f2=4;f3=10;f4=11;f5=11;f6=wendu/10;f7=wendu%10;f8=12;
　　}
　　if（dingshi》0）
　　{
　　if（moshi==1）
　　{
　　P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;
　　P00=0;
　　}
　　else if（moshi==2）
　　{
　　P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;
　　P01=0;
　　}
　　else if（moshi==3）
　　{
　　P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;
　　P02=0;
　　}
　　}
　　else if（dingshi==0）
　　{
　　P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;
　　P0=0XFF;
　　}
　　keyscan（）;
　　display12（f1，f2）;
　　display34（f3，f4）;
　　display56（f5，f6）;
　　display78（f7，f8）;
　　}
　　}
　　void keyscan（）{
　　if（P33==0） //切换转换模式
　　{
　　delayms（5）;
　　if（P33==0）
　　{
　　if（moshi==1）
　　{
　　moshi=2;
　　}
　　else if（moshi==2）
　　{
　　moshi=3;
　　}
　　else if（moshi==3）
　　{
　　moshi=1;
　　}
　　}
　　while（！P33）;
　　}
　　if（P32==0） //定时设置
　　{
　　delayms（5）;
　　if（P32==0）
　　{
　　if（dingshi==0）
　　{
　　dingshi=60;
　　}
　　else if（dingshi《=60）
　　{
　　dingshi=120;
　　}
　　else if（dingshi《=120）
　　{
　　dingshi=0;
　　}
　　}
　　while（！P32）;
　　}
　　if（P31==0） //清零剩余工作时间
　　{
　　delayms（5）;
　　if（P31==0）
　　{
　　dingshi=0;
　　}
　　while（！P31）;
　　}
　　if（P30==0） //温度和剩余工作时间转换
　　{
　　delayms（5）;
　　if（P30==0）
　　{
　　if（flag==0）
　　{
　　flag=1;
　　}
　　else if（flag==1）
　　{
　　flag=0;
　　}
　　}
　　while（！P30）;
　　}
　　}
　　//1000hz=0.001s=1ms=1000us，每次定时100us。
　　void Time0_init（）{
　　TMOD=0X01;
　　TH0=（65536-100）/256;
　　TL0=（65536-100）%256;
　　TR0=1;
　　ET0=1;
　　EA=1;
　　}
　　void Time0_service（） interrupt 1
　　{
　　TH0=（65536-100）/256;
　　TL0=（65536-100）%256;
　　n++;
　　count++;
　　pwm_zhankongbi++;
　　if（count==10000）
　　{
　　count=0;
　　if（dingshi》0）
　　{
　　dingshi--;
　　}
　　}
　　if（dingshi》0）
　　{
　　if（moshi==1）
　　{
　　if（pwm_zhankongbi==3）
　　{
　　P34=1;
　　}
　　else
　　{
　　P34=0;
　　}
　　}
　　else if（moshi==2）
　　{
　　if（pwm_zhankongbi==4）
　　{
　　P34=1;
　　}
　　else
　　{
　　P34=0;
　　}
　　}
　　else if（moshi==3）
　　{
　　if（pwm_zhankongbi==8）
　　{
　　P34=1;
　　}
　　else
　　{
　　P34=0;
　　}
　　}
　　}
　　if（n==11）
　　{
　　n=0;
　　pwm_zhankongbi=0;
　　}
　　}
　　void delayms（uchar ms）{
　　uchar i，j，k;
　　for（k=ms;k》0;k--）{
　　i=12;
　　j=169;
　　do
　　{
　　while（j--）;
　　}
　　while（i--）;
　　}
　　}
　　void allinit（）{
　　P2=0XA0;P0=0X00;P2=0X80;P0=0XFF;
　　P2=0XC0;P0=0XFF;P2=0XFF;P0=0XFF;
　　}
　　void display12（uchar f1，uchar f2）{
　　P2=0XC0;P0=0X01;P2=0XFF;P0=tab［f1］;
　　delay（）;
　　P2=0XC0;P0=0X02;P2=0XFF;P0=tab［f2］;
　　delay（）;
　　}
　　void display34（uchar f3，uchar f4）{
　　P2=0XC0;P0=0X04;P2=0XFF;P0=tab［f3］;
　　delay（）;
　　P2=0XC0;P0=0X08;P2=0XFF;P0=tab［f4］;
　　delay（）;
　　}
　　void display56（uchar f5，uchar f6）{
　　P2=0XC0;P0=0X10;P2=0XFF;P0=tab［f5］;
　　delay（）;
　　P2=0XC0;P0=0X20;P2=0XFF;P0=tab［f6］;
　　delay（）;
　　}
　　void display78（uchar f7，uchar f8）{
　　P2=0XC0;P0=0X40;P2=0XFF;P0=tab［f7］;
　　delay（）;
　　P2=0XC0;P0=0X80;P2=0XFF;P0=tab［f8］;
　　delay（）;
　　}
　　void delay（）{
　　uchar i，j;
　　for（i=10;i》0;i--）
　　for（j=200;j》0;j--）;
　　}