基于STC12C5A60S2单片机智能化多功能电风扇电路设计

　　随着空调产品的出现，电风扇看似已逐渐淡出了人们的视线。其实并非如此，电风扇具有省电，价格低，体积小，重量轻等诸多优点。与空调相比，电风扇吹出的风更接近于自然风，更适合儿童、老人以及体质较差的人群。但传统电风扇智能化程度不高，本文设计一款带有热释电感应和温度采集控制的智能化多功能电风扇，使电风扇能提供更人性化的服务。

　　该系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，通过DS18B20温度传感器对环境温度进行采集，并将采集的温度信号与通过按键设置的上下限温度值进行比较，从而实现对电风扇风速档位的控制。另外，通过热释电传感器，检测是否有人体存在，来控制电风扇的启动与关闭。当没有人体活动时，其它模块不再起作用，电风扇自动关闭。通过光敏电阻检测光线的强度，当夜晚光线比较弱的时候，电风扇工作于自然风状态。

　　系统硬件设计

　　本系统由CPU模块、温度检测模块、光线检测模块、人体检测模块、按键模块、液晶显示模块，以及电机驱动模块组成。图2所示为本系统的整体电路图。

　　图2 系统整体电路图

　　CPU模块

　　本系统以由宏晶科技生产的STC12C5A60S2单片机为控制核心，该STC12C5A60S2单片机具有增强型8051内核，功耗低，抗干扰能力强，速度比普通的8051快8～12倍。其内部具有8通道的10位高速ADC，另外还有2路的PWM。采用上电复位和手动复位电路相结合的方式来实现对单片机的复位。时钟电路采用内部时钟，晶振频率为11.059 2MHz。

　　温度检测模块

　　系统采用DS18B20温度传感器来检测环境温度，将采集到的数字温度信号输入单片机的P1.0口，经处理后调节风扇的转速。

　　人体检测模块

　　人体检测模块由BISS0001热释电传感器模块和一个反相器构成。利用BISS0001热释电传感器模块进行人体检测，将检测到的数字信号经反相器反相后输入单片机的P1.1口，低电平有效。该传感器的检测距离为7米，当人体走出检测区域的时间长达1分钟，或站在检测区域某一位置固定不动达1 分钟时，电风扇将自动进入待机状态，从而达到节能的效果。当人晚上睡着后不再活动时，用户可以选择关闭自动节能功能。

　　光线检测模块

　　光线检测模块由光敏电阻、1K电位器、56K电阻和LM324电压比较器组成。检测模块的输出接到单片机的P1.7引脚。光敏电阻用来检测环境光线的强弱，当光线较亮时，光敏电阻的阻值较小，电压比较器输出低电平，电风扇工作于正常状态；当光线较暗时，阻值较大，电压比较器输出高电平，电风扇工作于自然风状态。

　　按键模块

　　按键模块由四个按键组成，分别与单片机的P3.4～P3.7四个引脚相连，低电平有效。第一个按键设置为模式选择键，可对最高温度、最低温度、温度间隔、自然风延时间隔、热释电开关和光敏开关六种基本模式进行设置；第二个按键为设置值增加键；第三个按键为设置值减小键；最后一个按键为模式退出键，在任意模式下按退出键则进入上一模式的设置，连续按退出按键则进入正常模式。

　　基于STC12C5A60S2单片机的智能化多功能电风扇的实物如图所示，整机经过多次反复调试，系统运行可靠，所有控制功能均已实现。当用点燃的烟头接近温度传感器DS18B20时，电风扇能根据检测到的温度来自动调节电风扇的转速等级；当检测区域内无人体活动，且时间长达1分钟时，电风扇自动进入待机状态，之后若经过一段时间又检测到人体活动时，风扇自动开启；当用物体把光敏电阻遮住时，电风扇工作于自然风状态。本系统使电风扇实现智能控制，体积小，质量轻，性价比高，工作稳定可靠，且节约能源，尤其方便在夜间使用，使电风扇更具人性化，有较广阔的应用前景，值得大力推广。