一、系統方案
模擬的電風扇的工作狀態有3種：自然風、常風及睡眠風。使用三個按鍵S1-S3設置自然風、常風及睡眠風。
再使用兩個按鍵S4和S5，S4用于定時電風扇定時時間長短的設置，每按一次S4鍵，定時時間增加10秒，最長60秒，超過60秒回到0秒重新開始。按下S5鍵表示定時倒計時開始。
按下相應的風類鍵，使用處理器ATmega128定時/計數器的PWM功能生成不同占空比的1KHz的PWM信號來驅動直流電動機MOTOR-DC（模擬電風扇電機）。“自然風”：生成占空比為30%的PWM信號，“睡眠風”： 生成占空比為20%的PWM信號，“常風”：生成占空比為70%的PWM信號.
使用8LED數碼管或液晶顯示屏顯示電風扇的工作狀態、動態顯示使用電風扇的定時功能時的剩余定時時間。使用8LED數碼管和液晶顯示屏LM041L時，“自然風”顯示“1”、“常風”顯示“2”及“睡眠風”顯示“3”，使用12864液晶顯示屏LGM12641BS1RLM3228時使用中文顯示。

二、硬件設計
原理圖如下：

三、單片機軟件設計
1、首先是系統初始化
DDRA = 0xFF;
PORTA= 0xFF;
DDRC = 0xFF;
PORTC= 0xFF;
DDRF = 0x00;
PORTF= 0xFF;

DDRE &= 0xFC;
PORTE = 0x03;

//init_devices();
timer0_pwm(); // 初始化PWM
timer1_init(); // 初始化定時器
LCD_init();
// LCD12864_init(); // 初始化LCD
OCR0 = 0X46; // OCR0/0XFF=OCR0/256,占空比可調
// TCCR0=0X0A; // PWM關閉
2、液晶顯示程序
void LCD_write_com(unsigned char com)
{
RS_CLR;
RW_CLR;
EN_SET;
Data_IO = com;
delay_nms(5);
EN_CLR;
}
//***********************************************************************
// 顯示屏數據寫入函數
//***********************************************************************

void LCD_write_data(unsigned char data)
{
RS_SET;
RW_CLR;
EN_SET;
Data_IO = data;
delay_nms(5);
EN_CLR;
}
3、按鍵程序
if((PINF&0x01)==0x00) // 自然風按下
{
Mode = 1;
OCR0 = 0X46; // 占空比 30%
}
if((PINF&0x02)==0x00) // 常風按下
{
Mode = 3;
OCR0 = 0X26; // 占空比 20%
}
if((PINF&0x04)==0x00) // 睡眠風按下
{
Mode = 2;
OCR0 = 0XA6; // 占空比 70%
}


if((PINF&0x08)==0x00) // 設置當前時間
{
delay(10);
if((PINF&0x08)==0x00) // 設置當前時間
{
Timer = Timer+10;
while(!(PINF&0x08)); // 按鍵釋放
if(Timer > 60)
{
Timer = 0;
}
}
}
4、核心算法程序
#pragma interrupt_handler timer1:15/*定時器溢出中斷向量標號*/

void timer1(void)
{
static u16 Tmr = 0;
TCNT1H=(65536-1000)/256;
TCNT1L=(65536-1000)%256; // 定時4ms


if(++Tmr >= 250)
{
Tmr = 0;
if(Start == 1) // 啟動標志位啟動
{
if(--Timer > 60)
{
Timer = 0;
Start = 0;
}
}
}

}
四、proteus仿真設計
Proteus軟件是一款應用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺的基礎上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設計的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達到我們設定的目的，避免我們搭建實物的時候，如果當初選擇的方案有問題，我們器件都已經焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會浪費人力和物力，也給開發者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個問題，我們在設計之初，就使用該軟件進行模擬仿真，測試，選擇滿足我們設計的最優方案。最后根據測試沒問題的仿真圖紙，焊接實物，調試，最終完成本設計的作品。