目 录
一、 引言 1
（一） 智能风扇的发展背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案选择 3
三、 硬件设计 4
（一） 硬件结构框图 4
（二） 单片机最小系统 4
（三） 温度检测电路 6
（四） 显示电路 8
（五） 人体检测模块电路 9
（六） 风机电路 11
（七） 红外遥控系统电路 12
四、 软件系统设计 14
（一） 软件系统流程图 14
（二） 测温流程 15
（三） 液晶屏工作流程 16
（四） 人体检测模块工作流程 16
（五） 风机转速控制流程 17
（六） 红外遥控工作流程 18
五、 实物制作与调试 18
（一） PCB设计 19
（二） 元件的焊接 19
（三） 温度传感器无法正常启动 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录 23
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 实物图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
一、引言
智能风扇的发展背景
据史料记在，历史上最早的风扇是在十八世纪三十年代出现的，当时一个名叫拜伦的美国钟表师，通过机械手表的启发，将能够带来动力的发条与叶片结合，发明出了能够吹出徐徐凉风的“雏形”电风扇，这种电风扇是一种全机械风扇。在这之后全世界爆发了第二次工业革命，以“电”为代表的这次工业革命是人类社会步入了电气时代，电成为了动力的来源，干净高效的电能一下子使得人们的生活质量得到了飞速的提升。由于这段时期电动机技术也得到了广泛的应用，美国的舒乐首先意识到可以将叶片安装在电动机转轴上，当接上电后，飞速旋转的叶片带来了阵阵凉风，由此第一台真正意义上的电风扇出现了。电动风扇的出现虽然给人们的生活带来了舒适，然
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扇是一种全机械风扇。在这之后全世界爆发了第二次工业革命，以“电”为代表的这次工业革命是人类社会步入了电气时代，电成为了动力的来源，干净高效的电能一下子使得人们的生活质量得到了飞速的提升。由于这段时期电动机技术也得到了广泛的应用，美国的舒乐首先意识到可以将叶片安装在电动机转轴上，当接上电后，飞速旋转的叶片带来了阵阵凉风，由此第一台真正意义上的电风扇出现了。电动风扇的出现虽然给人们的生活带来了舒适，然而不久后空调的出现给风扇的发展带来了沉重的打击，空调不但能够制冷更能加热，这是风扇做不到的，出人意外的是，好景不长，空调吹出的不自然的风并不能诗人们感到舒适，因此越来越多的人有重新青睐电风扇。
随着电子技术的发展以及微处理器性能的不断提高，智能家居概念的提出使得电风扇的发展又开辟了一条新的道路，各种以节能、带温度感应以及远程遥控的智能风扇出现在家庭中，在节能减排理念受重视后，温控风扇由于能够根据环境温度自动调节风速而得到了大量的使用。在未来一段时间内，智能家居仍是风扇发展的重要目标，它所要解决的问题是将电风扇和家庭中其他电器进行组网化，将家庭中的各种电器进行统一管理。
国内外发展现状
风扇在历史上已经经历了一百多年的洗礼，现如今已经有了各种功能各异的风扇，现阶段国内外对于智能风的研究主要集中在将其智能家居化，难点和重点是将智能风扇和家中其他的电器组合成一个统一的整体，并且具有多种数据传输接口，如以太网接口以及GSM接口等，设置这些接口的目的是能够实现将家居电器的运行状态发送给管理员或者使用者，这样当家中没人时就能够通过手机或者电脑远程遥控家用电器。目前国内外已经能够很轻松的将以太网模块以及一些射频无线通信模块植入到智能风扇中了，这样通过一根网线或者无线方式就能够将智能风扇的运行状态发送出去。
本文主要研究内容
本文以基于单片机的人体感应红外遥控风扇控制系统作为研究对象，讲述了智能风扇的发展背景、国内外发展现状等内容，并对人体感应红外遥控风扇的硬件以及软件系统进行了全方位的设计，实现了一下功能和指标：
具有温度采集功能；
在自动挡模式下，风速大小根据温度而自由调整；
在人工档模式下，风速大小受人工设定；
具有感应周围环境是否有人存在的功能，当周围无人时，30秒后风扇自动关闭；
可通过红外遥控器操纵控制系统。
二、方案选择
方案一：若以使用经验和成本为第一考虑要素，那么51单片机将是一个不错的选择。目前市面上51单片机具有广泛的市场，无论是在高校教学还是工业控制场合，都能看到51单片机的身影。大学期间的单片机课程主要对51单片机（如AT89C51、STC89C51等）的内部结构、使用方法等有过全面的教学，并且其内部寄存器数量较少，相比于其他类型的单片机更容易进行程序构建，选择51单片机作为主控核心，能够使得顺利完成毕业设计具有保障。另外在成本方面，51单片机芯片根据其内部资源情况价格不一，但价格都相对较低廉；51单片机的程序烧写方式采用两根线形式的串口来完成，这样相对于其他厂家的单片机来说，无需配置价格昂贵的仿真器。在单片机性能上，所有51单片机都采用同一种内核——MCS—51作为CPU，外部都集成了计时器、中断以及串口等模块，这样极大方便了系统软件系统的构建；不但如此，51单片机的处理速度也能够胜任大多数应用场合。
方案二：若从单片机处理速度、性能、稳定度以及内置资源等方面考虑，意大利ST公司的STM32单片机是最佳选择。在处理速度上，其主频达到72MHz以上，内部高稳定度的PLL锁相环模块能够将外部时钟倍频到工作频率，这样就大大提高了指令的处理速度。STM32单片机芯片内部大多集成了ADC、DAC、IIC、SPI以及DMA等常用模块，这点是51单片机所不具有的，这样往往通过一片STM32芯片就能完成一个复杂系统的设计。其内部程序储存器（FLASH）空间大小达到64k以上，而51单片机只有4k或者8k左右，这样在进行庞大系统的构建时，就无需进行片外FLASH的配置了。虽然STM32单片机相对于51单片机有这么多的优点，然而其在本课题中的缺点也是不可小觑的，第一STM32的寄存器高达上百个，如果没有相关开发经验，那么将无从下手；第二STM32单片机芯片的管脚也多达上百个，并且是
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