手机app蓝牙远程遥控风扇系统的设计【字数：12809】
摘 要电动风扇作为传统家电的一份子，在校园或中小城市、农村等不发达地区仍然占有很高的市场比例，然而传统的电动风扇只能通过手动调速，在生活中来回的走动可能会带来一定的不便；另外，在夜间的不同时刻温差范围比较大，人们睡觉时可能由于电动风扇的档速设置过高而导致在夜间感冒着凉。本文针对以上问题，利用智能手机上的蓝牙无线连接功能，基于手机上下载的一个专门连接蓝牙的APP小程序，通过蓝牙通信功能与单片机完成无线连接，从而控制风扇系统的风速。本文通过keil uVision4程序上利用PWM技术，在手机APP小程序上发送数字“0”、“1”、“2”、“3”分别调控风扇系统四种档速，这样人们在使用手机的时候就可以随时方便地改变风扇的档速。同时，本文在手控调节档速的基础上添加了一个通过温度调节风扇档速的功能，其工作流程是将测到的温度与程序中设定的温度范围来确定风扇的档速。电动风扇这两种不同的工作模式是利用手机APP发送指令给单片机来实现的，可以有效提高电动风扇的竞争力和销售额。
目 录
1.绪论 1
1.1课题背景及其意义 1
1.2国内外的研究状况 1
1.3本文的主要研究内容及论文结构安排 2
2.方案的设计与论证 4
2.1控制方案的确定 4
2.2控制方式的选择 4
2.2.1单片机芯片的选择 4
2.2.2无线模块的选择 4
2.2.3电机驱动芯片的选择 5
2.2.4温度传感器的选择 5
2.2.5显示器件的选择 6
3.硬件电路的设计 7
3.1系统的功能分析及体系结构设计 7
3.1.1系统功能分析 7
3.1.2系统总体结构 7
3.2模块电路的设计 9
3.2.1 STC89C52单片机核心系统电路的设计 9
3.2.2 蓝牙模块电路设计 10
3.2.3 电机驱动模块电路设计 11
3.2.4 DS18B20温控模块电路设计 13
3.2.5 LCD1602液晶显示模块电路设计 13
4.软件设计 15
4.1 编程语 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
言选择 15
4.2 Keil软件设计思想 16
4.3 程序流程图 17
5.系统焊接与调试 18
5.1 电路焊接 18
5.2 系统调试 21
5.2.1系统程序调试 21
5.2.2硬件测试 23
5.3 实物测试 24
致谢 26
参考文献 27
1.绪论
1.1课题背景及其意义
本课题研究的是对电动风扇的智能化改造，本文是基于单片机来对电动风扇的功能进行一定的完善[15]。风扇作为传统家电，在校园、餐馆或者中小城市、农村等不发达地区仍然有着非常普遍地应用，但是现在市场上的大部分风扇都是手动风扇，比如说我在学校的教室里，得通过旋转按钮去手动调整风扇的转速，上课期间如果有人想调整风扇的当前档速的话必须得来回走动，这对课堂秩序有不好的影响，可能会打乱老师上课的节奏[19]。
除此之外，在夏季的夜晚，我刚准备入睡的时候可能会将档速调高一点，以获得更凉快的感受，但是，我知道在深夜的时候，环境温度会降低，如果我睡觉的时候不小心将被子踢掉，人可能就会因为风扇档速过高而着凉导致感冒等[11]，这对我生活、工作有会造成不好的影响。
现代经济的发展，空调在人们日常中也逐渐普及，但是，空调吹久了会得“空调病”，出现头晕、呼吸道感染、关节酸痛等症状，而且在资源紧缺的今天，空调消耗的能源远远高于电动风扇，它所释放的气体对环境也会造成一定的破坏。电动风扇给人的感觉比空调更加舒适，这也是为什么风扇仍然大量在生活中应用的原因。
现在每个人身边都会随身携带一个手机，本文通过对传统电动风扇的智能化改造，基于手机的蓝牙无线通信功能，设定了电动风扇的两种工作模式，一种是手机远程遥控模式，另外一种是智能温控模式[11]，用户可以根据需要自行进行调整，如果觉得环境比较炎热可以先用手机设定成高档速；如果工作比较繁忙或者夜间睡觉时，可以设定成智能温控模式，风扇系统会根据周围环境的温度，与设定的温度区间进行档速的调整[1]，这样就可以减少人们感冒着凉的概率。通过这种人性化的设计，在物质生活极为丰富和人们追求个性化设计的今天，具有比较高的参考价值，其中所运用的蓝牙技术、温控传感器技术、PWM技术在智能家居、工业等领域也有很大的帮助[8]。
1.2国内外的研究状况
在国内，电动风扇的智能改造也有很多突破。
1.比如说将红外传感技术增加到风扇中，可以检测到周围是否有人的存在，如果在一段持续的时间内没有人，则风扇会自动停止转动，这项技术可以防止人忘记关风扇而导致浪费电的现象。
2.另外一个是无级调速功能在风扇领域的应用[10]，想必在生活中我会遇到这样尴尬的现象：低一点的档速不够凉快，高一点的档速又吹得人不舒服。而通过将风扇的档速更加细化，用户很方便的就可以根据自己的需求而调节到适合自己的档速。
3.目前的智能风扇还可以实现长达12小时范围内的定时调定，相比于之前的68小时有了更宽的时间跨度；另外，温控调节功能是当前研究比较多的一个方面，比如根据当前的温度设定一个温度区间，温度区间可以人为调整，当温度高于该区间的最大值，则风扇档速上升一级，如果低于该区间的最小值，则风扇档速下降一级。
在国外，Lamptron公司推出了一款新型的风扇控制器，该控制器可以提供四项控制通道，相互之间独立运行，并且分别配备了四个LED显示屏，显示屏上显示的是风扇的速度和温度，方便用户监视与调整。
除此之外，一项比较新颖的设计是基于多传感器的无叶风扇系统，它的工作是基于热释电传感器和红外传感器技术，可以计算出风扇与人体所在位置之间的距离，通过系统自动调整无叶的吹风角度，计算出适合当前距离的出风速度[26]，其实物如图11所示。
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图11 无叶风扇实物图
目 录
1.绪论 1
1.1课题背景及其意义 1
1.2国内外的研究状况 1
1.3本文的主要研究内容及论文结构安排 2
2.方案的设计与论证 4
2.1控制方案的确定 4
2.2控制方式的选择 4
2.2.1单片机芯片的选择 4
2.2.2无线模块的选择 4
2.2.3电机驱动芯片的选择 5
2.2.4温度传感器的选择 5
2.2.5显示器件的选择 6
3.硬件电路的设计 7
3.1系统的功能分析及体系结构设计 7
3.1.1系统功能分析 7
3.1.2系统总体结构 7
3.2模块电路的设计 9
3.2.1 STC89C52单片机核心系统电路的设计 9
3.2.2 蓝牙模块电路设计 10
3.2.3 电机驱动模块电路设计 11
3.2.4 DS18B20温控模块电路设计 13
3.2.5 LCD1602液晶显示模块电路设计 13
4.软件设计 15
4.1 编程语 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
言选择 15
4.2 Keil软件设计思想 16
4.3 程序流程图 17
5.系统焊接与调试 18
5.1 电路焊接 18
5.2 系统调试 21
5.2.1系统程序调试 21
5.2.2硬件测试 23
5.3 实物测试 24
致谢 26
参考文献 27
1.绪论
1.1课题背景及其意义
本课题研究的是对电动风扇的智能化改造，本文是基于单片机来对电动风扇的功能进行一定的完善[15]。风扇作为传统家电，在校园、餐馆或者中小城市、农村等不发达地区仍然有着非常普遍地应用，但是现在市场上的大部分风扇都是手动风扇，比如说我在学校的教室里，得通过旋转按钮去手动调整风扇的转速，上课期间如果有人想调整风扇的当前档速的话必须得来回走动，这对课堂秩序有不好的影响，可能会打乱老师上课的节奏[19]。
除此之外，在夏季的夜晚，我刚准备入睡的时候可能会将档速调高一点，以获得更凉快的感受，但是，我知道在深夜的时候，环境温度会降低，如果我睡觉的时候不小心将被子踢掉，人可能就会因为风扇档速过高而着凉导致感冒等[11]，这对我生活、工作有会造成不好的影响。
现代经济的发展，空调在人们日常中也逐渐普及，但是，空调吹久了会得“空调病”，出现头晕、呼吸道感染、关节酸痛等症状，而且在资源紧缺的今天，空调消耗的能源远远高于电动风扇，它所释放的气体对环境也会造成一定的破坏。电动风扇给人的感觉比空调更加舒适，这也是为什么风扇仍然大量在生活中应用的原因。
现在每个人身边都会随身携带一个手机，本文通过对传统电动风扇的智能化改造，基于手机的蓝牙无线通信功能，设定了电动风扇的两种工作模式，一种是手机远程遥控模式，另外一种是智能温控模式[11]，用户可以根据需要自行进行调整，如果觉得环境比较炎热可以先用手机设定成高档速；如果工作比较繁忙或者夜间睡觉时，可以设定成智能温控模式，风扇系统会根据周围环境的温度，与设定的温度区间进行档速的调整[1]，这样就可以减少人们感冒着凉的概率。通过这种人性化的设计，在物质生活极为丰富和人们追求个性化设计的今天，具有比较高的参考价值，其中所运用的蓝牙技术、温控传感器技术、PWM技术在智能家居、工业等领域也有很大的帮助[8]。
1.2国内外的研究状况
在国内，电动风扇的智能改造也有很多突破。
1.比如说将红外传感技术增加到风扇中，可以检测到周围是否有人的存在，如果在一段持续的时间内没有人，则风扇会自动停止转动，这项技术可以防止人忘记关风扇而导致浪费电的现象。
2.另外一个是无级调速功能在风扇领域的应用[10]，想必在生活中我会遇到这样尴尬的现象：低一点的档速不够凉快，高一点的档速又吹得人不舒服。而通过将风扇的档速更加细化，用户很方便的就可以根据自己的需求而调节到适合自己的档速。
3.目前的智能风扇还可以实现长达12小时范围内的定时调定，相比于之前的68小时有了更宽的时间跨度；另外，温控调节功能是当前研究比较多的一个方面，比如根据当前的温度设定一个温度区间，温度区间可以人为调整，当温度高于该区间的最大值，则风扇档速上升一级，如果低于该区间的最小值，则风扇档速下降一级。
在国外，Lamptron公司推出了一款新型的风扇控制器，该控制器可以提供四项控制通道，相互之间独立运行，并且分别配备了四个LED显示屏，显示屏上显示的是风扇的速度和温度，方便用户监视与调整。
除此之外，一项比较新颖的设计是基于多传感器的无叶风扇系统，它的工作是基于热释电传感器和红外传感器技术，可以计算出风扇与人体所在位置之间的距离，通过系统自动调整无叶的吹风角度，计算出适合当前距离的出风速度[26]，其实物如图11所示。
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图11 无叶风扇实物图
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