1、 第 1 章 绪论 1.1 引言 人们对工作环境生活环境的空气质量的要求随着人们生活水平提高也水涨船高， 对空气质量监测及控制也开始关注起来。 智能化的排气系统的产生是科技智能化自动 化趋势的必然产物。 一款款低耗智能的排气扇控制器针对传统的电气开关控制器太耗 人力、开关产生电火花、浪费现象严重等缺点应运而生。智能排气扇控制器针对用户 的需求达到了对空气质量监测和控制的目的。 本设计基于AT89C51单片机， 有按键控制以及可视化的用户操作端设计， 能实 现定时控制循环运行的排气扇控制效果。实乃居家办公必备。 1.2 排气扇控制器的研究背景 排气装置的使用可谓历史悠久， 即便在没有现代先进设备
2、的古代也讲究房屋的通 风透气。电动机出现后排气扇的使用就很普遍了，而对排气扇控制由人工电器开关到 现在的各种智能化控制，一直是紧紧跟随着科技发展的脚步的。 在控制器设计趋于自动智能化的今天， 老式的电气开关已不能满足广大人民的需 求。很多的环境对空气的质量都要求比较高，大到医院、化工厂房、储物仓库、大型 的工厂厂房，小至厨房油烟问题、厕所、电脑机箱等，如果是简单的电气开关，如何 满足对大规模的排气装置控制， 未免太耗人力， 同时也会造成许多不必要的能源浪费。 又比如在某些特殊的环境里，排气扇电气开关产生的电火花可能会引起安全事故，极 为不便。 在当今科技飞速发展的时代，电子技术、传感器技术等多
3、种有利于工业生产和日 常生活的技术的日趋成熟，也就为实现排气扇控制器的电子化、信息化、科学化提供 了可能。目前市场上已经出现了各种形式的排气扇控制器，大致分为排气换气、排气 散热两大类作用。控制器的设计方向也趋于微型、智能自动、电子化发展。 1.3 排气扇控制器的发展前景 随着形形色色的传感器的发明和与其相应配套的应用技术日趋成熟， 现今的排气 装置也与传感器挂上了钩， 排气装置在装有不同传感器的控制器控制下能在各色各样 的环境中出色的完成对空气质量监控和控制的任务。 温度传感器可应用于对环境空气 温度的监测和控制上，小举一例,如电脑风箱，如果电脑主板过热则会导致电脑运行 速度减慢出现死机卡机
4、的现象严重会烧坏元件，在温度传感器监测下，当温度超过预 警值时候则会发出信号给排气控制系统启动排气扇达到散热降温的效果。 又如烟雾传 感器，厕所里如果装有烟雾传感器控制系统的排气扇，则可以在第一时间把在吸烟者 在厕所的制造出来的烟雾排除厕所，使公共场所的环境卫生能有效的保持洁净。总而 言之排气扇控制器的发展不会局限于单项单线，而是会应各种社会需求多向发展。 第 2 章 基于单片机的排气扇控制器总体方案 AT89C2051芯片控制的排气扇控制系统较传统电气开关控制能有节能、智能 自动、方面的优势，延长了排气装置的使用寿命。本设计有硬件设计和软件设计两个 部分。 2.1 排气扇控制系统的总体方案设
5、计 基于单片机的控制器主要是利用按键扫描将采集到的按键信息处理后进行程序 的参数注入,完成用户对芯片中存储的中断程序的修改，达到用户能通过按键调试设 置程序的效果，在操作的同时CPU芯片同步将用户操作信息通过显示程序显示到显 示屏上，让用户有清晰明快的人机对话，其系统框图如图： 、 图 2.1 排气扇控制器的总体框图 所示：按键信息是用户操作设定的一些参数，通过非编码键盘能形成特定的指令 被传送到处理器中，完成对排气扇的定时开关机设定。而显示部分则是一组LED数 码管显示器，把用户的操作显示出来，能让用户有一个良好的人机对话平台。完成一 系列的设定后，CPU芯片生成一段符合用户需求的程序并循环
6、运行，在用户指定的 时间段发出指令开关电机。 XTAL1 XTAL2 RST P1P2 口 P3 口 （AT89C51） P3 口 P1 口 用户操作的指令和当 前时间 LED 显示 排气扇控制 电路 控制命令通 过键盘电路 晶振复位等 基本电路 温 度 传 感 器 （扩充设计） 2.2 排气扇控制器的功能 (1)通过一个四个键的非编码独立式键盘做用户操作端，能对排气扇当前工作时 间精确设定或校准，也可以对排气扇定时操作，设定其开关机时间； (2)LED数码管显示能清晰显示系统工作时间和用户操作指令，有清晰的人机 对话； (3)单片机能实现对排气扇的定时操作和循环运行设定的工作指令； (4)能应付突发的状况进行紧急的开关机。 2.3 方案论证 任何的电子产品都要根据其功用和生产成本两条不可或缺的因素来进行设计才 能有一个让客户满意的性价比， 也只有把生产成本和产品功用紧密联系在一起做出来 的产品才能让生产者赢利。在此本人根据主要需求，本人根据所学设计了两种不同的 电路，具体的电路图如下图2.2和图2.3。 图 2.2 电路方案设计 1 图 2.3 电路方案设计 2 显示部分可以采用
