[发明专利]一种基于PID负反馈调节的无叶风扇系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于PID负反馈调节的无叶风扇系统，其特征在于，包括数码管显示模块、按键输入模块、压力传感器模块、偏置跟随模块、串口AD转换模块、电机驱动模块、风扇电机、降压模块、控制模块、第一开关电源、第二开关电源；所述第一开关电源将220V市电转化为24V电压，所述第二开关电源将220V市电转化为12V电压；所述压力传感器模块、偏置跟随模块、串口AD转换模块以及控制模块依次相连，所述第一开关电源与风扇电机相连，风扇电机与电机驱动模块相连，电机驱动模块、数码管显示模块、按键输入模块以及降压模块均与控制模块相连，第二开关电源与降压模块相连；

所述压力传感器模块用于将气压值转换为电压值模拟量，偏置跟随模块将电压值模拟量进行偏置跟随，得到稳定电压，串口AD转换模块将稳定电压转换为数字量，并将该数字量传递给控制模块，控制模块将该数字量显示在数码管显示模块上，通过按键输入模块将设定风速值输入给控制模块，控制模块控制电机驱动模块驱动风扇电机转动，通过控制模块实现对风扇电机的PID负反馈调节；

所述降压模块包括降压芯片U3、二极管D3-D4、肖特基二极管D5、电容C3-C7、电阻R41-R44、发光二极管LED2、电感L1；二极管D3的一端与第二开关电源相连，二极管D3的另一端、二极管D4的一端、电容C7的一端以及降压芯片U3的电源端口均与电阻R42的一端相连，电阻R42的另一端分别与降压芯片U3的DR1端口、SC端口以及IPK端口相连，电容C6的正极和电阻R41的一端相连，电阻R41的另一端与发光二极管LED2的正极相连，发光二极管LED2的负极接地，降压芯片U3的SE端口分别与肖特基二极管D5的负极和电感L1的一端相连，电感L1的另一端分别与电容C5的一端、电容C3的正极以及电阻R43的一端相连，电容C3的正极作为+5V输出端口，降压芯片U3的TC端口与电容C4的一端相连，电阻R43的另一端和电阻R44的一端相连后接降压芯片U3的FB端口，二极管D4的正极、电容C6的负极、电容C7的另一端、降压芯片U3的GND端口、电容C4的另一端、肖特基二极管D5的正极、电容C5的另一端、电容C3的负极以及电阻R44的另一端均接地；所述降压芯片U3为MC34063A。

2.根据权利要求1所述的基于PID负反馈调节的无叶风扇系统，其特征在于，所述控制模块为MSP430F5438。

3.根据权利要求1所述的基于PID负反馈调节的无叶风扇系统，其特征在于，所述电机驱动模块包括电阻R1-R3、发光二极管LED1、光耦U2A、二极管D1-D2和MOS管，电阻R1的一端与控制模块的3.3V电源端口相连，电阻R1的另一端与发光二极管LED1的正极相连，发光二极管LED1的负极与光耦U2A的阳极相连，光耦U2A的阴极与控制模块的I/O端口相连，光耦U2A的基极与电阻R2的一端相连，光耦U2A的发射极分别与电阻R3的一端和MOS管的栅极相连，电阻R2的另一端与二极管D1的负极相连，二极管D1的正极、二极管D2的负极以及MOS管的漏极均与风扇电机的负极相连，风扇电机的正极与第一开关电源相连，MOS管的源极、电阻R3的另一端以及二极管D2的正极均接地。

4.根据权利要求1所述的基于PID负反馈调节的无叶风扇系统，其特征在于，压力传感器模块包括插座J1、二极管D6、电容C8-C11、第一稳压芯片U1和压力传感器；压力传感器的第一引脚、第一稳压芯片U1的输出端、电容C9的正极以及电容C10的一端均与+5V电源端口相连，压力传感器的第二引脚、电容C10的另一端、电容C9的负极、电容C11的一端、第一稳压芯片U1的接地端、电容C8的一端、二极管D6的正极以及插座J1的第二端口均接地，电容C8的另一端、二极管D6的负极、插座J1的第三端口以及第一稳压芯片U1的输入端均接12V电压，压力传感器的第三引脚和电容C11的另一端均与插座J1的第一端口相连。