温控风扇系统设计

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基于PLC的温控电风扇系统设计

基于PLC的温控电风扇系统设计

基于PLC的温控电风扇系统设计摘要:温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用,如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。

本文设计了基于PLC的温控风扇系统,采用PLC作为控制器本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示性能,系统PLC对风扇转速进行控制,性能稳定控制准确。

关键词: PLC;温度控制;无极调速;无噪声;风扇1.引言在空调日渐走入我们的生活的同时,电风扇仍然在市场上畅销不衰。

电风扇制冷效果虽然不及空调,却胜在风力温和,价格低廉且环保低碳。

在日益激烈的市场竞争中,传统的电风扇不断改进,但仍不太完美。

1.1研究目的及意义电风扇制冷效果虽然不及空调,但却以风力温和,价格低廉且低碳环保使之在市场上的销售依旧不衰。

人们常常通宵达旦地使用风扇,一旦气温稍有变化,感冒的人数就会极具增加。

因此在日趋激烈的市场竞争环境中,传统的电风扇仍不太完美:一是风力不能根据环境温度变化自动调节风扇转速;二是机械定时噪声大。

本设计由此出发完善上述缺陷,实现随室内环境温度变化而风力自动无级调速的电风扇控制系统且定时无噪声。

1.2国内外研究现状电风扇在中国仍然具有很大的市场,所以我国对电风扇的优化研究是很积极的。

智能电风扇已经开始投入市场,目前这方面的技术已经成熟。

下一阶段的研究将是使其更加人性化,更好的满足不同群体的人的需求。

在21世纪,温控器越来越智能化,精确度高,功能全面,标准化程度高,安全性可靠性强,虚拟温控器的开发等等慢慢成为温控器未来发展的方向。

温控器目前属于信息技术的前端科技产品,它越来越广泛的应用到生产行业,生活和科学研究等各个领域。

2.设计的主体内容2.1系统结构的设计本系统由温度传感器实时采集环境温度送至PLC控制系统,利用 PLC 编制控制程序,借助输出控制元件,控制电机两端的电压来改变电风扇转速;定时器功能,软件实现。

除此之外,仍保留传统风扇的自然风、档位控制等功能。

arduino温控风扇课程设计

arduino温控风扇课程设计

arduino温控风扇课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解温控风扇的基本工作原理,掌握温度传感器与Arduino的结合使用。

2. 学生能够阐述Arduino编程中涉及的温度读取、条件判断及PWM控制等概念。

3. 学生掌握基本的电路连接知识,能够安全地搭建和测试温控风扇。

技能目标:1. 学生能够独立完成温度传感器的安装与接线,并正确连接至Arduino板。

2. 学生能够编写并上传控制温控风扇的Arduino程序代码,实现风扇的自动启停。

3. 学生通过实践操作,培养解决问题的能力,提高创新设计和动手制作的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学技术的兴趣,增强对工程项目的探究欲望。

2. 学生在学习过程中,形成合作意识,培养团队协作解决问题的能力。

3. 学生通过动手实践,认识到科技与生活的紧密联系,增强环保意识。

分析:本课程针对中学生设计,结合Arduino编程及电子制作,旨在提高学生的动手实践能力及创新能力。

课程性质为实践性、探究性,注重培养学生的实际操作技能和问题解决能力。

学生特点为好奇心强,对新鲜事物感兴趣,但需在教学中注意引导和激发学生的学习兴趣。

教学要求强调理论与实践相结合,关注学生的个别差异,确保每位学生都能在课程中取得具体的学习成果。

通过以上课程目标的实现,为后续教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容1. 理论知识:- 温度传感器原理与种类- Arduino基础编程知识(数字I/O口、模拟I/O口、PWM)- 电路基础知识(电路连接、元件识别)2. 实践操作:- 温度传感器的安装与接线- Arduino编程与上传- 温控风扇电路搭建与测试3. 教学大纲:- 第一课时:介绍温度传感器原理与种类,Arduino基础编程知识,明确项目目标。

- 第二课时:学习电路基础知识,进行温度传感器的安装与接线。

- 第三课时:编写Arduino程序,实现温度读取与判断。

- 第四课时:学习PWM控制原理,调整风扇转速。

基于51单片机的温控风扇设计

基于51单片机的温控风扇设计

基于51单片机的温控风扇设计【摘要】本文基于51单片机设计了一款温控风扇系统,通过硬件设计、软件设计、温度检测与控制算法、风扇控制逻辑和系统测试与优化等内容详细介绍了该系统的设计过程。

实验结果表明,该系统在温度控制和风扇控制方面均取得了良好的效果。

设计总结中总结了系统的优点和不足之处,并提出了未来改进的方向。

本文旨在为基于51单片机的温控风扇系统的设计提供参考,对于提高室内温度舒适度和节能具有积极意义。

【关键词】51单片机、温控风扇设计、引言、研究背景、研究意义、研究目的、硬件设计、软件设计、温度检测与控制算法、风扇控制逻辑、系统测试与优化、实验结果分析、设计总结、展望未来。

1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展,人们对舒适生活的需求也越来越高。

温度的控制是一个非常重要的环节,尤其是在室内环境中。

夏季炎热时,人们往往需要通过风扇来降低室内温度,提升舒适度。

而随着智能技术的兴起,基于单片机的温控风扇设计成为了一个热门的研究方向。

传统的风扇控制通常是通过开关控制,无法实现温度自动调节。

而基于51单片机的温控风扇设计可以利用单片机的强大功能实现温度检测、实时控制风扇转速等功能。

通过设计合理的算法,可以实现智能化的温控系统,提高舒适度的同时实现能源的节约。

研究如何利用51单片机设计一套温控风扇系统,对于提升室内生活质量、节约能源具有重要的意义。

本文旨在通过具体的硬件设计、软件设计以及温度检测与控制算法的研究,实现一套稳定可靠的基于51单片机的温控风扇系统,并对系统进行测试优化,为今后类似应用提供参考和借鉴。

1.2 研究意义在工业生产中,温控风扇设计也具有重要意义。

通过合理设计温控系统,可以有效地控制设备的温度,保证设备在安全的工作温度范围内运行,提高设备的稳定性和可靠性,减少设备的故障率,降低维护成本,提高生产效率。

开展基于51单片机的温控风扇设计研究具有重要的理论和实践意义。

通过该研究,不仅可以提高温控风扇的控制精度和稳定性,还可以为温控系统的设计和应用提供参考和借鉴,推动智能家居和工业生产的发展。

基于单片机的智能温控风扇系统设计

基于单片机的智能温控风扇系统设计

基于单片机的智能温控风扇系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,智能家居系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

其中,智能温控风扇系统作为智能家居的重要组成部分,通过自动调节风速和温度,为用户提供舒适的室内环境。

本文旨在探讨基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现。

本文首先介绍了智能温控风扇系统的背景和意义,阐述了其在现代家居生活中的重要性和应用价值。

接着,文章详细分析了系统的总体设计方案,包括硬件平台的选择、软件编程的思路以及温度控制算法的实现。

在此基础上,文章还深入探讨了单片机在智能温控风扇系统中的应用,包括单片机的选型、外设接口的设计以及控制程序的编写。

文章还注重实际应用的可行性,对智能温控风扇系统的硬件电路和软件程序进行了详细的说明,包括电路原理图的设计、元器件的选择以及程序的调试过程。

文章对系统的性能和稳定性进行了测试和分析,验证了系统的有效性和可靠性。

通过本文的阐述,读者可以全面了解基于单片机的智能温控风扇系统的设计和实现过程,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

本文也为智能家居系统的发展提供了新的思路和方法。

二、系统总体设计智能温控风扇系统的设计旨在实现根据环境温度自动调节风扇转速的功能,从而提高使用的舒适性和能源效率。

整个系统以单片机为核心,辅以温度传感器、电机驱动模块、电源模块以及人机交互界面等组成部分。

在总体设计中,首先需要考虑的是硬件的选择与配置。

单片机作为系统的核心控制器,需要选择运算速度快、功耗低、稳定性高的型号。

温度传感器则选用能够精确测量环境温度、响应速度快、与单片机兼容的型号。

电机驱动模块负责驱动风扇电机,需要选择能够提供足够驱动电流、控制精度高的模块。

电源模块需要为整个系统提供稳定可靠的电源。

人机交互界面则用于显示当前温度和风扇转速,同时提供用户设置温度阈值的接口。

在软件设计上,系统需要实现温度数据的采集、处理与传输,风扇转速的控制,以及人机交互界面的管理等功能。

基于单片机的智能温控风扇系统的设计

基于单片机的智能温控风扇系统的设计

基于单片机的智能温控风扇系统的设计①褚文轩,张玮,史丽娟(常州信息职业技术学院电子与电气工程学院,江苏常州213164)①本文系常州信息职业技术学院高等职业教育教学改革课题“RFID 应用技术在线开放课程建设的研究与实践”(编号:2018CXJG10)的研究成果。

作者简介:褚文轩(1997—),男,大专,主要研究方向:物联网。

张玮(1980—),女,硕士,讲师,主要研究方向:应用电子。

史丽娟(1983—),女,硕士,讲师,主要研究方向:物联网技术、信号与信息处理。

一、引言随着现代科技的日益发展,传统的电风扇不能满足人们的生活需求,它只能以恒定的速度运行,这对人们的生活造成诸多不便。

在夜间,人们在熟睡时无法有效对风扇进行变速,即使有智能遥控器,也会影响人们休息。

而且传统电风扇定时功能也存在一定局限性,鉴于以上诸多缺点,我们需要设计一款智能风扇系统解决我们当前遇到的实际问题。

智能温控风扇系统是利用感知当前温度从而决定风扇是否运行及运行速率的一种智能化模式,这不仅能很好地节约能源,同时也更适应人们的现代生活。

(如图1所示)温度传感器按键控制模块按键显示模块电机控制模块单片机电源图1智能温控风扇系统总体框图二、硬件方案设计(一)智能温控风扇系统设计原理图本系统以51单片机为核心,配以数码管驱动、按键复位、温度传感器、电源电路。

设计简单,方便使用。

数码管驱动电路风扇电路电源接口电路按键电路18b20温度传感器图2智能温控风扇系统原理图(二)单片机的晶振与复位电路在单片机系统中复位电路起到了很重要的作用,因为单片机在上电过程中不稳定,在这期间执行相关操作会造成电路损坏。

因此需要一个复位电路来避免这样的现象发生。

对于单片机来说晶振电路也是很重要的,晶振决定着系统的时钟周期,没有时钟周期单片机就无法工作,整个系统就没有意义。

本设计中开关复位与晶振电路如图3所示,当复位按键按下时,系统复位一次。

VCCRST10KR6S1C3+10uF C130XTAL2XTAL1Y112M C230GNDGND图3单片机的晶振与复位电路(三)温度传感器电路该模块采用DS18B20作为温度传感器,与我们常用的热敏电阻相比,它能够更加直接读出被测物体的温度并且可根据我们的需求通过编程来实现数值的读取。

基于51单片机的温控风扇毕业设计

基于51单片机的温控风扇毕业设计

基于51单片机的温控风扇毕业设计温控风扇基于51单片机的毕业设计一、引言随着科技的不断进步,人们对于生活品质的要求也越来越高。

在夏季高温天气中,风扇成为了人们不可或缺的家用电器。

然而,传统的风扇常常不能够根据环境温度自动调节风速,给人们带来了一定的不便。

因此,设计一个基于51单片机的温控风扇成为了一项有意义的毕业设计。

二、设计目标本设计的目标是实现一个自动调节风速的温控风扇系统,通过测量周围环境的温度来调节风扇的风速,使风扇在不同温度下达到最佳工作效果,提高舒适度和节能效果。

三、硬件设计1.51单片机:采用AT89S52单片机作为主控制器,该单片机具有较强的性能和丰富的外设资源,能够满足本设计的需求。

2.温度传感器:采用DS18B20数字温度传感器,具有高精度和简单的接口特点。

3.风扇控制电路:通过三极管和可变电阻来控制风扇的转速,根据温度传感器的输出值来调节电阻的阻值,从而实现风扇的风速调节。

四、软件设计1.硬件初始化:包括对温度传感器和风扇控制电路的初始化设置。

2.温度检测:通过DS18B20传感器读取环境温度的值,并将其转换为数字量。

3.风速控制:根据不同的温度值,通过控制电阻的阻值来调整风扇的风速,从而实现风速的自动调节。

4.显示界面:通过LCD显示器将当前温度值和风速等信息显示出来,方便用户了解当前状态。

五、系统测试及结果分析经过对系统的调试和测试,可以发现该温控风扇系统能够根据环境温度自动调节风速。

当环境温度较低时,风扇转速较低,从而降低能耗和噪音;当环境温度较高时,风扇转速会自动提高,以提供更好的散热效果。

六、结论通过对基于51单片机的温控风扇系统的设计和测试,可以得到以下结论:1.该系统能够根据环境温度自动调节风速,提高舒适度和节能效果。

2.通过LCD显示界面,用户可以方便地了解当前温度和风速等信息。

3.本设计的目标已得到满足,具备一定的实用和推广价值。

七、展望在未来的研究中,可以进一步优化该温控风扇系统,例如添加遥控功能、改进风扇控制电路的效率等,以提高用户体验和系统的整体性能。

单片机智能温控风扇的设计与实现

单片机智能温控风扇的设计与实现

单片机智能温控风扇的设计与实现
单片机智能温控风扇的设计与实现可以说是一项复杂的优化设计。

其核心思想就是将单片机作为控制器,通过与数字温度传感器相连,采集室内温度,进行最佳温度调节,实现温度控制功能。

在实现智能温控风扇功能时,需要遵循如下几个步骤:
第一步:设计智能温控风扇的电路,并根据上位机的控制指令,定义单片机的设计方案。

第二步:设计单片机的主程序,实现电路的正确控制,使得其能够采集温度、调整电机的转速,测试风扇的温控功能。

第三步:使用单片机调试软件,对单片机的控制程序进行编写、调试,实现单片机智能温控风扇的功能。

第四步:在单片机智能温控风扇中,采用PID控制电路,通
过比较参考温度和当前温度大小,从而调节风扇的转速,保持室内温度的相对稳定。

第五步:对智能温控风扇进行安装测试,确保单片机控制程序的正确性和可靠性,控制系统能够按照用户设定的参考温度和恒温温度进行正确控制。

以上是单片机智能温控风扇的设计与实现过程,通过一系列步骤,可以基本实现单片机智能温控风扇的自动调节功能。

这项
技术不仅可以有效提高室内环境舒适度,还能够帮助我们节省大量的能源,给人们带来实际的利益。

智能温控风扇调速系统的设计

智能温控风扇调速系统的设计

电子技术• Electronic Technology68 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】AT89C52 DS18B20 占空比 风扇随着科技文明的飞速发展,电子工商业、制造业取得了重大突破,促进了智能家居产业的发展。

各种制冷设备层出不穷,同时安全隐患和用电安全等问题也随之而来,相比之下电风扇由于安全可靠被大家普遍认可,仍是人们消暑必备品之一。

老式的电风扇优点很多,但功能单一,需要手动调控,工作时噪音很大,显然不符合消费者对智能设备的高要求。

想要进一步提高电风扇在当前市场上的竞争力,就必须提高其稳定性和安全性,技术革新是必经之路,必须满足现代人对生活体验的高标准,智能温控风扇调速系统的设计文/张凯强 李红岭 王浩 李盼盼 林晓庆本设计以AT89C52为控制电路,将DS18B20检测到的实时温度与系统设定的初值对比从而改变系统的占空比,当环境温度越高时,风扇的转速越快;反之,转速会随之减小。

这种温控风扇无疑更加的智能、环保,符合现代科技文明发展的方向,具有很大的市场潜力和意义。

摘 要使其更加智能化、人性化。

1 系统方案本设计采用DS18B20温度传感器进行实时环境温度检测,然后经过AT89C52单片机处理检测到的温度信号,采用PWM 调速技术对直流电机进行调速,通过两个开关S1和 S2改变所需要的温度的初始值,同时,由共阴极数码管显示,系统框图如图1所示。

2 硬件电路设计2.1 温度采集电路的设计DS18B20温度计是单总线器件,体积小。

与传统的热敏电阻相比,DS18B20能够直接将温度转换为数字信号。

因此温度采集电路由DS18B20构成,无疑是最佳选择。

DS18B20温度传感器的测量温度的范围在-55~+125之间,它能检测出9~12位的温度分辨率,相应的分辨率温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625,因此它可用于高精度的温度测量。

蓝牙数据传输智能温控风扇系统的设计

蓝牙数据传输智能温控风扇系统的设计

蓝牙数据传输智能温控风扇系统的设计引言:随着人们生活水平的提高,对于舒适环境的需求也越来越强烈。

智能温控风扇作为一种新型的电家电设备,通过控制设备内部的电机和风扇叶片,可以实现室内空气流通,提供清凉舒适的空气环境。

本文将通过蓝牙数据传输技术,设计一个智能温控风扇系统,实现风速调节和温度感知功能。

一、系统硬件设计:1.风扇电机和叶片:智能温控风扇的核心部件是电机和叶片。

电机提供动力,叶片则负责将空气推动到室内。

我们可以选择高性能、低噪音的直流无刷电机,以保证风扇的运行效果和安静性能。

2.温度传感器:为了实现温度感知功能,可以添加一个温度传感器。

温度传感器可以感测到室内环境的温度,并将数据发送给智能温控风扇系统。

3.蓝牙模块:为了实现数据传输功能,我们需要添加一个蓝牙模块。

蓝牙模块可以将温度传感器感测到的数据发送给用户手机或其他智能设备。

4.控制电路:为了实现风速调节功能,我们需要添加一个控制电路。

控制电路可以根据用户的指令,控制电机的转速,从而调节风扇的风速。

二、系统软件设计:1.APP开发:开发一个智能手机APP,用户可以通过该APP实现对智能温控风扇的控制。

用户可以通过APP设置风扇的开关状态、风速等参数。

并可以实时监测室内温度。

2.数据传输协议:设计一个蓝牙数据传输协议,将温度传感器感测到的数据传输给智能手机。

蓝牙模块可以接收手机发送的控制指令,并将指令传输给控制电路,从而实现对风扇的控制。

三、系统功能实现:1.风速调节功能:用户可以通过手机APP设置风扇的风速大小。

控制电路根据接收到的指令,调节电机的转速,使风扇提供合适的风速。

2.温度感知功能:温度传感器可以感知到室内的温度,并实时将数据传输给智能手机。

用户可以通过手机APP监测室内温度变化,并作出相应的控制。

3.定时开关功能:通过手机APP可以设置风扇的定时开关功能,用户可以根据实际需求,设置风扇的开启和关闭时间。

总结:通过蓝牙数据传输技术,设计的智能温控风扇系统可以实现风速调节和温度感知功能。

温控风扇系统设计与调试实验报告

温控风扇系统设计与调试实验报告

温控风扇系统设计与调试实验报告本次温控风扇系统设计与调试实验旨在探究温度控制的原理及实现方法,具体操作步骤如下:一、实验原理本实验主要采用的温控系统原理为负反馈控制,即将温度传感器检测到的温度与设定温度进行比较,并计算出误差值,通过控制器计算并输出PWM控制信号,控制风扇的转速,维持系统温度稳定。

二、实验器材和材料1、Arduino主控板 1块2、LM35温度传感器 1个3、风扇电机模块 1个4、杜邦线若干三、实验步骤1、接线将LM35温度传感器和风扇电机分别连接到Arduino主控板上。

LM35温度传感器的VCC引脚连接到Arduino主控板的5V引脚,GND引脚连接到GND引脚,OUT引脚连接到A0引脚。

风扇电机模块的VCC引脚连接到Arduino主控板的5V引脚,GND引脚连接到GND引脚,PWM 引脚连接到D3引脚。

2、编程1) 定义变量定义变量,包括控制器的Kp值、Ki值、Kd值、偏差量、偏差和、上一秒的偏差、输出值等。

2) 设置风扇转速和PID系数设置风扇最小转速和PID系数,根据实际情况进行选择。

3) PID控制通过PID控制计算PWM输出值,控制风扇转速,使系统温度稳定在设定温度附近。

4) 读取和处理温度值读取LM35温度传感器检测到的温度值,与设定温度进行比较,计算误差,调整风扇速度控制系统温度稳定。

5) 延时每一次计算后,让控制器等待一定时间再进行下次计算,从而保证控制精度。

3、调试完成编程后,上传到Arduino主控板,插入电源,进行调试。

在初始状态下,风扇停止工作,温度传感器开始检测环境温度。

当环境温度高于设定温度时,通过调整PWM输出控制风扇增加转速,降低温度,直至稳定在设定温度附近。

四、实验结果实验结果显示,本次设计的温控风扇系统能够稳定控制系统温度,并能根据环境温度实现调整风扇转速的功能。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了PID控制器的原理和实现方法,在实践中,我们运用PID控制方案实现了温控风扇系统,掌握了基本的温控风扇系统设计和调试技能。

智能温控风扇毕业设计

智能温控风扇毕业设计

智能温控风扇毕业设计智能温控风扇毕业设计题目:智能温控风扇一、概述本次毕业设计关于智能温控风扇,它和一般的风扇有一个最大的不同,它可以根据环境温度自动调整自身的风速,无需任何操作即可实现自动温度控制。

设计思路为:利用单片机控制风扇,实现程序控制和自动温度控制。

二、实现方法1、硬件结构:(1) 单片机:采用的单片机型号为AT89C51,其具有单片机外设、软硬件接口、数据处理分析能力等优点,它是一款多功能的低功耗单片机,适用于各种智能化系统的控制,可实现变频控制,并提供温度控制功能。

(2) 温度传感器:采用的是DS18B20数字温度传感器,它具有耐高温绝对精度和长期稳定性,对温度范围有较高的灵敏度,同时它具有抗干扰性强,操作简单,耗电量小等优点,可以对环境温度进行详细的采集和分析。

(3) 风扇:系统采用的风扇为一款普通的电扇,该风扇具有较强的吸力,可以有效地扩大风扇的输出范围,改善电扇的散热性能,从而实现自动温度控制。

(4) 仪表注意事项:由于风扇的电压为直流电,需要注意电压范围,以免出现超载现象。

同时,由于风扇的电动机速度很高,需要注意防止出现短路现象。

2、实现过程:(1) 单片机程序编程:程序的主要任务是监测环境温度变化,并相应地控制风扇的转速,以保证环境温度在一定范围内,并且满足设定的温度调节范围。

(2) 温度采集:该系统采用DS18B20数字温度传感器采集环境温度,将结果通过单片机提取出来,然后根据设定的温度范围调节风扇的转速。

(3) 温度控制:根据环境的温度变化来调节风扇的转速,以实现自动温度控制,保证环境温度在一定范围内,并且满足温度调节范围。

三、结论本次毕业设计介绍了一款智能温控风扇的设计,它可以根据环境温度自动调整自身的风速,从而实现自动温度控制,具有节能、节省能源和环保的特点,具有一定的实用价值。

基于51单片机的温控风扇设计

基于51单片机的温控风扇设计

基于51单片机的温控风扇设计【摘要】本文基于51单片机设计了一款温控风扇系统,通过温度传感器监测环境温度,根据温度控制算法调整风扇的转速,实现温度的精确控制。

文章首先介绍了研究的背景和目的,然后详细阐述了51单片机的概述、风扇控制电路设计、温度传感器的选择与应用、温度控制算法以及系统整合与调试过程。

实验结果表明该系统能够有效地实现温控风扇的功能,并具有稳定性和可靠性。

设计优点包括成本低、性能稳定等,但仍存在一些问题需要改进,如精度不高、响应速度较慢等。

未来的展望包括优化算法、提高系统的稳定性和精确度。

该温控风扇设计具有一定的实用价值和发展潜力。

【关键词】51单片机、温控风扇设计、温控算法、温度传感器、风扇控制、系统整合、实验结果、设计优点、存在问题、展望。

1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展,电子产品在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。

随之而来的问题之一就是设备在运行过程中会产生热量,而如果热量无法有效散发,可能会导致设备过热,甚至损坏。

对于一些需要长时间运行的电子设备,如电脑,电视机等,就需要设计一种能够实时监测温度并调节风扇转速的系统,以确保设备稳定运行。

目前市面上已经有一些温控风扇产品,但是它们通常使用的是普通的温度控制芯片,功能比较单一,而且价格较高。

开发一种基于51单片机的温控风扇设计方案,能够降低成本,提高灵活性,适用范围更广。

本研究旨在通过对51单片机温控风扇设计的研究,探讨其原理和实践操作,为深入了解电子设备温控系统的设计和实现提供参考。

1.2 研究目的研究目的是设计并实现一种基于51单片机的温控风扇系统,旨在实现对风扇转速的智能控制,使其能够根据环境温度自动调节,提高风扇的效能和节能性。

通过本研究,我们希望能够深入了解51单片机的工作原理和应用领域,掌握风扇控制电路设计的关键技术,选择合适的温度传感器并实现其准确的温度测量和调节功能,研究并优化温度控制算法,最终实现系统的整合与调试,验证设计的可行性和稳定性。

基于单片机的智能温控风扇设计

基于单片机的智能温控风扇设计
随着单片机技术的不断发展,其体积小、价格低、可靠性高等优点使得它成为智 能控制领域的一种重要工具。因此,本次设计采用单片机来实现智能温控风扇的 控制。
设计目的和任务
设计目的
本设计旨在利用单片机实现智能温控风扇的控制,通过温度 传感器检测环境温度,并将温度信息传递给单片机进行处理 ,单片机根据温度信息控制风扇的转速,以达到节能、便捷 的目的。
负载测试
在模拟实际负载的情况下,测试系统的响应时间、吞吐量等性能指 标。
瓶颈分析
通过性能分析工具,找出系统的瓶颈所在,如CPU、内存、IO等资 源的使用情况。
优化建议
根据瓶颈分析结果,提出针对性的优化建议,如优化算法、减少内存 占用等措施。
01
结论与展望
设计成果总结
硬件设计
设计了一个以单片机为核心,搭配温度传感器和风扇控制 电路的智能温控风扇硬件系统。实现了温度监测、风扇转 速调节、自动关机等功能。
风扇控制策略
风速调节
01
根据环境温度和设定阈值,调节风扇转速,以实现风速的平滑
变化。
多种工作模式
02
设计多种工作模式,如高速、中速、低速等,以满足不同场景
和需求。
异常处理
03
当出现异常情况时,如风扇卡死、温度传感器故障等,触发应
急处理机制,如报警、停机等,以保障系统安全。
01
系统测试与性能分析
硬件测试
控制程序
根据温度数据,通过单片机控制风扇的转速,实现温度的调节。
01
单片机选择与硬件设计
单片机选择
8051单片机
8051单片机是一种经典的8位 单片机,具有丰富的指令集和 多种外设接口,适用于多种应
用场景。
STM32单片机

基于STC89C52单片机的温控风扇系统设计

基于STC89C52单片机的温控风扇系统设计

基于STC89C52单片机的温控风扇系统设计1功能本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示功能,系统选用STC89C52里左机作为控制平台对风扇转速进行控制。

可在测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。

2.硬件设计硬件电路主要由:1.单片机最小系统2.风扇驱动电路3.1CD1602显示屏电路4.DS18B20温度采集电路3.程序设计(1)1CDI602驱动程序^define1CD1602_DBPOsbit1CD1602RS=P2^0;sbit1CD1602RW=P2」;sbit1CD1602_E=P2^2;∕*等待液晶准备好*/void1cdWaitReady()(unsignedcharsta;1CD1602DB=OxFF;1CD1602RS=0;1CD1602RW=1;do{1CD1602_E=1;sta=1CD1602_DB;〃读取状态字1CD1602_E=0;}whi1e(sta&0x80);〃bit7等于1表示液晶正忙,重复检测直到其等于0为止}/*向1CDI602液晶写入一字节命令,Cmd-待写入命令值*/void1cdWriteCmd(unsignedcharcmd){1cdWaitReadyO;1CD1602_RS=0;1CD1602_RW=0;1CD1602_DB=cmd;1CD1602_E=1;1CD1602_E=O;∕*向1CDI602液晶写入一字节数据,dat-待写入数据值*/void1cdWriteDat(unsignedchardat)1cdWaitReadyO;1CD1602_RS=1;1CD1602_RW=0;1CD1602_DB=dat;1CD1602_E=1;1CD1602_E=0;∕*设置显示幽起始地址,亦即光标位置,(x,y)-对应屏幕上的字符坐标*/void1cdSetCursor(unsignedcharx,unsignedchary)unsignedCharaddr;if(y==O)//由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址addr=OxOO+x;〃第一行字符地址从OXOO起始e1seaddr=0x40+x;〃第二行字符地址从0x40起始1cdWriteCmd(addrI0x80);〃设置RAM地址}/*在液晶上显示字符串,(x,y)-对应屏幕上的起始坐标,St1字符串指针*/void1cdShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str)1cc1SetCursor(x,y);〃设置起始地址whi1e(*str!='O')〃连续写入字符串数据,直到检测到结束符(1cdWriteDat(*str++);))/*初始化1602液晶*/voidInit1cd1602(){1cdWriteCmd(0x38);〃16*2显示,5*7点阵,8位数据接口1cdWriteCmd(OxOc);〃显示器开,光标关闭1cdWriteCmd(0x06);〃文字不动,地址自动+11cdWriteCmd(OxO1);〃清屏}(2)DS18B20驱动程序sbitI0-18B20=P3Λ2;I软件延时函数,延时时间C1O)us*/voidDe1ayX1Ous(unsignedchart){do{-∏θP-();-∏θP-();-∏θP-();∏0P-();-∏θP-();-∏θP-();-∏θP-();_nop_();}whi1e(一t);)/复位总线,获取存在脉冲,以启动一次读写操作/ bitGet18B20Ack()(bitack;EA=O;〃禁止总中断I0_18B20=0;〃产生500US复位脉冲De1ayX1Ous(50);I0_18B20=1;De1ayX1Ous(6);〃延时60USack=I0.18B20;〃读取存在脉冲WhiIe(!IOJ8B20);〃等待存在脉冲结束EA=I;〃重新使能总中断returnack;}/向DS18B2O写入一个字节,dat-待写入字节/voidWrite18B20(unsignedchardat)unsignedcharmask;EA=O;for(maSk=OXO1;mask!=0;mask〈〈=1)〃低位在先,依次移出8个bit {IO」8B20=0;〃产生2us低电平脉冲-∏0P-();nop_();if((mask&dat)==0)〃输出该bit值I0_18B20=0;e1seI0_18B20=1;De1ayX1Ous(6)〃/延时60usIO18B20=1”/拉高通信引脚}EA=I;}/从DS18B20读取一个字节,返回值-读到的字节/unsignedcharRead18B20()(unsignedchardat;unsignedcharmask;EA=O;for(mask=0x01imask!=CHmask<<=1)”低位在先,依次采集8个bit I0」8B20=0;〃产生2us低电平脉冲-∏0P-();-∏0P-();I0」8B20=1;〃结束低电平脉冲,等待18B20输出数据nop_();〃延时2us-∏θP-();if(!IO_18B20)//读取通信引脚上的值dat&=~mask;e1sedatI=mask;De1ayX1Ous(6);//再延时60us)EA=I;returndat;)/启动一次18B20温度转换,返回值-表示是否启动成功/bitStart18B20()(bitack;ack=Get18B20Ack();〃执行总线复位,并获取18B20应答if(ack==0)(Write18B20(Oxcc);Write18B20(0x44);return~ack;/读取DS18B20转换的温度值,返回值-表示是否读取成功/bitGet18B20Temp(int*temp)(bitack;unsignedchar1SB,MSB∕∕16bit温度值的低字节和高字节ack=Get18B20Ack();〃执行总线复位,并获取18B20应答if(ack==0)(Write18B20(OxCC);〃跳过R0M操作Write18B20(OxBE);〃发送读命令1SB=Read18B20();〃读温度值的低字节MSB=Read18B20();〃读温度值的高字节*temp=((int)MSB<<8)+1SB;〃合成为16bit整型数}return~ack;)(3)主程序sbitIN1=P27;sbitIN2=P2A6;sbitENA=P2";bitfIag1s=O;〃IS定时标志unsignedcharTORH=O;unsignedcharTOR1=O;i∏ttemp;〃读取到的当前温度值unsignedcharIen;intintT,decT;〃温度值的整数和小数部分unsignedcharstr[12];voidCompare();voidGetTempO;voidConfigTimerO(unsignedintms);unsignedcharIntToString(unsignedchar*str,intdat);externbitStart18B20();externbitGet18B20Temp(int*temp);externvoidInit1cd1602();externvoid1cdShowStr(unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*str);voidmainO{bitres;EA=I;ConfigTimerO(IO);//T0定时IOmsStart18B20();〃启动DS18B20Init1cd1602();〃初始化液晶whi1e(1)if(f1ag1s)〃每秒更新一次温度fIag1s=O;res=Get18B2OTemp(&temp);〃读取当前温度if(res)〃读取成功时,刷新当前温度显示(GetTemp();1cdshowStr(θz o,''We1cometouse〃);〃显示字符及温度值1cc1ShowStr(0,1/'CurrentT:〃);1cdShowStr(10,1,str);Compare();}e1se〃读取失败时,提示错误信息(1cdShowStr(0,0,^error!〃);)Start18B20();〃重新启动下一次转换)}}/温度获取函数,获取当前环境温度值并保存在Str数组中/ voidGetTempO{intT=temp>>4;〃分离出温度值整数部分decT=tempMxOF;〃分离出温度值小数部分Ien=IntToString(str,intT);〃整数部分转换成字符串str[1en++]=,.,;CIeCT=(C1eCT*10)/16;〃二进制的小数部分转换为1位十进制位str[1en++]=decT+'0';〃十进制小数位再转换为ASCI1字符WhiIe(ICn<6)〃用空格补齐到6个字符长度(str[1en++]≈,,;)str[Ien++]=,❷';)/延时函数,用于PW/控制/voidde1ay(unsignedintz)(unsignedintx,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y--);)/比较函数,通过温度值的比较设置曳血的转速/voidCompareO(unsignedinti=0;unsignedcharj;if((intT>=24)&&(intT<26))〃以两度为一个温差范围,并设温度范围索引j=0;e1seif((intT>=26)M(intT<28)){J=I;)e1seif((intT>=28)&&(intT<30)){j=2;}e1seif(intT>=30){j=3;)switch(j)〃根据温度索引设置电机转速(case0:IN1=I;IN2=0;for(i=0;i<200;i++){ENA=I;de1ay(20);ENA=O;de1ay(30);break;1:IN1=I;IN2=0;for(i=0;i<200;i÷+)(ENA=I;de1ay(30);ENA=0;de1ay(30);)break;case2:IN1=1;IN2=0;for(i=0;i<200;i÷+){ENA=I;de1ay(55);ENA=O;de1ay(30);}break;case3:IN1=I;IN2=0;ENA=I;break;defau1t:break;/整型数转换为字符串,St1字符串指针,dat-待转换数,返回值-字符串长度/unsignedcharIntToString(unsignedchar*str,intdat)(signedchari=0;unsignedcharIen=O;unsignedcharbuf[6];if(dat<O”/如果为负数,首先取绝对值,并在指针上添加负号{dat=-dat;*str++≡,」;Ien++;}do{〃先转换为低位在前的十进制数组buf[i++]=dat%10;dat/=10;}whi1e(dat>O);Ien+=i;//i最后的值就是有效字符的个数\vhi1e(i—>0)〃将数组值转换为ASCI1码反向拷贝到接收指针上StΓ++=buf[i]÷,Q,;*str≡,❷';returnIen;}voidConfigTimerθ(unsignedintms){unsigned1ongtmp;tmp=11059200/12;tmp=(tmp*ms)∕1000;tmp=65536-tmp;tmp=tmp+12;TORH=(unsignedchar)(tmp>>8); TOR1=(unsignedchar)tmp;TMOD&=OxFO;TMOD∣=0x01;THO=TORH;T1O=TOR1;ETO=I;TRO=I;)voidInterrupt!imerθOinterrupt1static unsignedchartmr1s=0; THO=TORH;T1O=TOR1;tmr1s++;if(tmr1s>=100)(tmr1s=O;fIag1s=I; ))。

自动温控风扇控制系统

自动温控风扇控制系统

当前温度 值 高于所 设 的下限温 度值 时 , 电器 K 继 4
23 温 度采集 、上 下 限温度设 定 、蜂 鸣器 电路 .
电路 如 图 4所示 ,主 要 由 DS 8 2 、1MH 1B 0 2 z
吸 合 ,风扇 工作 在低 速档 ;当前温 度值 高 于所 设
的上 限温 度值 时 ,继 电器 K3吸 合 ,切 换 到高速
第3 期
机 电技 术
l 5
自动温控风扇控 制系统
林建华
( 南 理 工 学 院 ,福 建 石 狮 3 2 0 ) 闽 6 7 0

要 :介绍 自动温控风扇控制系统设计 ,系统利用AT 9 5 单片机作为控制核心控制风扇的转速。用户可 自行调 8S2
整设置上 、下限温度 值,测得 温度值在上 、下限温度之 间时打开风扇低速档 ,当温度升 高超过上 限温度值时 自动切换到 风扇高速 档,当温度 小于下限温度值时 自动关 闭风扇 ,控制状态随外界温度而变 。所设上 、下限温度值保存在温度传感 器DS 8 2 内部E R M中,掉 电后仍然能保存上次设定值 。系统性 能稳 定, 制精 准,具有高灵敏 的温度感测和显示功 1B 0 E O 控


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0 07 o0 7
图 2 电源 电路
鸣器 电路 、继 电器 控制 电路 等 。软件 编程 主 要用 来实 现对 温度 的检 测 、数码 显示 、继 电器 控制 等
处理 功能 。其系 统框 图如 图 1 示 。 所
22 数 码管 显示 电路 . 数码 管 显示 电路如 图 3所示 ,利 用 8个 共 阳
24 风扇 控制 电路 .
个 2 0Q 的 限流 电阻 。 2 显示 时数据 通 过 P 0口送

基于单片机的温控风扇设计

基于单片机的温控风扇设计

本科毕业设计(论文) 题目基于单片机的温控风扇目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章整体方案设计 (1)1.1 前言 (1)1.2 系统整体设计 (1)1.3方案论证 (2)1.3.1 温度传感器的选择 (2)1.3.2 控制核心的选择 (3)1.3.3 温度显示器件的选择 (3)1.3.4 调速方式的选择 (3)第二章各单元模块的硬件设计 (5)2.1系统器件简介 (5)2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 (5)2.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介 (5)2.1.3 AT89C52单片机简介 (6)2.1.4 LED数码管简介 (7)2.2 各部分电路设计 (8)2.2.1 开关复位与晶振电路 (9)2.2.2 独立键盘连接电路 (9)2.2.3 数码管显示电路 (10)2.2.4 温度采集电路 (11)2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (12)第三章软件设计 (14)3.1 程序设置 (14)3.2 用Keil C51编写程序 (14)3.3 用Proteus进行仿真 (15)3.3.1 Proteus简介 (15)3.3.2 本设计基于Proteus的仿真 (16)第四章系统调试 (21)4.1 软件调试 (21)4.1.1 按键显示部分的调试 (21)4.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (21)4.1.3 电动机调速电路部分调试 (21)4.2 硬件调试 (22)4.2.1 按键显示部分的调试 (22)4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (22)4.2.3 电动机调速电路部分调试 (22)4.3 系统功能 (23)4.3.1 系统实现的功能 (23)4.3.2 系统功能分析 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1:电路总图 (27)附录2:程序代码 (28)摘要利用单片机设计了电风扇的自动控制系统,分析了硬件电路与软件设计。

智能温控风扇系统设计毕业论文

智能温控风扇系统设计毕业论文

智能温控风扇系统设计毕业论文目录前言 ................................................................. 错误!未定义书签。

第1章绪论 .. (1)1.1 研究本课题的目的和意义 (1)1.2 发展现状 (1)第2章整体方案选择 (3)2.1 温度传感器的选用 (3)2.2 主控机的选择 (5)2.3显示电路 (5)2.4调速方式 (6)第3章系统硬件组成 (7)3.1 系统结构 (7)3.2 主控芯片介绍 (7)3.2.1 STC89C51简介 (7)3.2.2 STC89C51主要功能和性能参数 (8)3.2.3 STC89C51单片机引脚说明 (9)3.2.4 STC89C51单片机最小系统 (11)3.2.5 STC89C51中断技术概述 (13)3.3 DS18B20温度采集电路 (13)3.3.1 DS18B20 的特点及内部构造 (13)3.3.3 DS18B20的工作原理 (15)3.3.3 DS18B20的工作时序 (18)3.4 数码管驱动显示电路 (20)3.4.1 数码管驱动电路 (20)3.4.2 数码管显示电路 (21)3.5 风扇驱动电路 (22)3.6 按键模块 (25)第4章系统软件设计 (27)4.1 软件介绍 (27)4.1.1 Keil C51 (27)4.1.2 Protel99SE (28)4.1.3 Proteus (29)4.2 主程序流程图 (31)4.3 DS18B20子程序流程图 (32)4.4 数码管显示子程序流程图 (33)4.5 按键子程序流程图 (34)第5章系统调试 (36)5.1 软硬件调试 (36)5.1.1 按键显示部分的调试 (36)5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (36)5.1.3 风扇调速电路部分调试 (37)5.2 系统功能 (37)5.2.1 系统实现的功能 (37)5.2.2 系统功能分析 (38)结论 (39)谢辞................................................................... 错误!未定义书签。

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计

基于51单片机的智能温控风扇毕业设计一、研究背景及意义随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,人们对于舒适度的要求也越来越高。

在夏季,高温天气给人们带来了很多不便和困扰,尤其是在没有空调或者空调使用受限的情况下。

因此,研究开发一种智能温控风扇具有重要意义。

二、设计目标本设计旨在实现以下目标:1. 实现基于51单片机的智能温控功能,可以根据环境温度自动调节风扇转速。

2. 实现手动控制功能,用户可以通过按键手动控制风扇转速。

3. 采用LCD显示屏显示当前环境温度和风扇转速等信息。

4. 采用PWM调速技术实现无级调速功能。

5. 设计一个外壳,使得整个系统具有良好的外观和安全性。

三、硬件设计1. 电源模块:采用220V AC输入,通过稳压电路将电压稳定为5V DC供给单片机和其他电路模块使用。

2. 温度传感器模块:使用DS18B20数字温度传感器进行温度采集,通过单片机对传感器进行读取并计算当前环境温度。

3. 风扇驱动模块:使用L298N芯片进行驱动,通过PWM调速技术控制风扇转速。

4. 按键模块:采用4个按键实现手动控制功能,包括开关机、自动/手动模式切换、风速增加和减少。

5. LCD显示模块:采用1602液晶显示屏显示当前环境温度和风扇转速等信息。

6. 外壳设计:设计一个外壳,将电路板和电源线等装入其中,使得整个系统具有良好的外观和安全性。

四、软件设计1. 系统初始化:初始化LCD显示屏、温度传感器、PWM输出等。

2. 温度采集与判断:通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度,并根据设定的温度阈值判断是否需要调节风扇转速。

3. 风扇控制:根据自动/手动模式选择相应的控制方式,使用PWM调速技术控制风扇转速,并在LCD显示屏上实时显示当前风扇转速。

4. 按键处理:通过中断方式处理按键事件,实现开关机、自动/手动模式切换、风速增加和减少等功能。

5. 睡眠模式:当系统长时间处于空闲状态时,进入睡眠模式以节省功耗。

温控智能电风扇系统的设计

温控智能电风扇系统的设计

[1]张大波.嵌 入式 系统 原理 、设 计 与应用 [M].机 械工业 出版 社 ,2005.
[2]贾智平 ,张瑞华.嵌入式 系统原 理 与接 口技 术 [M].北京 :清 华 大学 出版 社 ,2005.
[3]王 杨 ,撒 潮 ,等.微机控制圆锯片应力检测 系统 的设计 [J].
相关信息以及应力 曲线 。
Key words:intelligent;SCM(single-chip microcomputer)
扇等等 。空调使用 方便 ,且越来越智能化 ,但它使用 费用 高,常 常给人带来新 的疾病——“空调病 ”;电风 扇 以其低 廉 的价 格 使它 的使用极为普遍 ,人们常 常通 宵达旦 的使用 ,一旦 气温稍 有变化 ,感 冒的人数就会急剧增 加 ;冷风机能增强空气的湿度 , 但使 用久 了 ,家里电器会受潮 ,同时也会让使 用者 长期裸露 在 外的关节受到危害 ;蒲扇和纸扇价格低廉 ,由于“不 自动”性 ,目前 使用者微乎其微。在这种情况下 ,温控智能电风扇应运而生。
维普资讯
仪器 仪表 用户
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l : OUT OUT I V in— Vin. 12 V in+ Vin+
(3)数据存储 数据存储软件提供锯 片参数 的存储 、查询功能。
5 结束 语
苇 V+in +- ViVn—+. —j1Ln] G ND 本检测装置采用嵌入式操作系统技术,与国内基于 Pc机 的应力 检测装置 相 比,具 有体积小 ,成本低 ,实 时性 强 ,鲁棒性
图 l 系统框图
48 ElC VoI.15 2008 NO.4
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自动化系统创意设计大赛作品说明书作品名称:温控风扇系统设计队员:2015年4月目录1、引言 (3)2、背景 (3)3、意义与应用 (3)4、原理简介 (4)5、方案设计 (4)6、STC12C5A60S2单片机 (5)6.1简介 (5)6.2 PWM寄存器设置 (5)6.3 PWM占空比计算方法 (5)6.4 I/O工作方式设置 (6)7、LCD液晶显示屏 (6)8、温度传感器DS18B20 (8)8.1 初始化 (9)8.2 写操作 (10)8.3 读操作 (10)9、风扇 (10)拓展1: (10)拓展2: (11)10、硬件电路设计 (12)10.1原理图和部分电路PCB图 (12)10.2 电机驱动电路 (13)11、软件设计 (14)11.1主函数流程图 (14)11.2 温度控制风扇程序流程图 (15)11.3 按键控制风扇程序流程图 (16)11.4 按键设定温度程序流程图 (17)12、结语 (18)参考文献: (18)附录Ⅰ:实物硬件图 (18)附录Ⅱ:程序 (18)摘要:本设计是基于STC12C5A60S2单片机技术与温度传感器测量外界温度的设计原理,进行了不同设计方案的比较,给出了设计的硬件电路,同时对各种关键硬件进行较详细的介绍,并且以流程图的方式对系统设计作出介绍。

系统主要通过温度传感器控制不同的PWM占空比输出来控制风扇的档位。

而出于方便、可选择性的考虑,系统也添加了辅助功能,就是直接手动控制风扇的档位。

关键词:STC12C5A60S2单片机,DS18B20温度传感器,PWM1、引言温控风扇在节能环保方面具有一定的作用,其工作原理除了普通的手动档位调节,主要是通过温度传感器感应外界温度,并自主地进行档位的调节,这样在风扇开着的情况下,不需进行手动就可以根据不同的外界温度进行自主调节风力大小,达到节能目的。

2、背景随着空调机在日常生活中的普遍应用,很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品,其实经过市场的考验和证实,真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下,电风扇产品仍然具有很强大的生命力,电风扇在市场的考验中并没有淡出市场,反而销售在不停的复苏中,具有强大的发展空间。

据市场调查,电风扇的不停复苏主要在以下原因:一,是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能,但电风扇是直接取风,风力更加温和,比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。

二,是电风扇经过多年的市场使用,较符合人们的使用习惯,而且结构简单、操作方便、安装简易。

三,是电风扇比起空调产品而言,其价格低廉,相对省电,更易的进入老百姓的家庭。

在目前空调还没有普及,并且并不是所有的情况下空调都适合使用的情况下,智能风扇适合人体对温度的要求,智能风扇还有具有相当作用的。

3、意义与应用1、普通电风扇的现状及存在的隐患:大部分只有手动调速,功能单一。

长时间在高负荷工作容易损坏电器,并且造成电量的损失。

2、作品可运用在家庭中,风扇的风力随温度而调节,即可以避免人因温度低吹到冷风而着凉,也可达到节能目的,可见温控风扇更具有优越性。

3、其次将此系统装在产热多,急需排热的设备上,可以帮助它及时散掉大量的热。

比如电脑散热器等。

4、原理简介1、电源开关,控制系统处于工作还是停止状态。

2、当系统上电之后,通过单片机读取外界温度,然后在液晶显示屏上显示出来。

通过判断温度的范围,控制风扇的停止与转不同的速度。

同时LED给出档位指示。

温度控制的范围可以通过按键进行设置。

3、另外,当不需要温度控制时,可以通过模式切换开关,让系统工作于手动控制模式。

通过按键进行调节风扇的停止,与不同转速。

5、方案设计方案一:采用两片STC89C516RD单片机、液晶1602和ds18b20,进行设计,让单片机1进行温度读取操作,另外的单片机2通过定时器,产生占空比不同的PWM。

两单片机通过串口进行通信,这样单片机1可以通过读取外界的温度,然后对单片机2进行控制。

这样就能在不同的温度区间内,单片机2控制直流5v小风扇不同的转速,从而实现温度自动控制风扇。

方案二:采用STC12C5A60S2单片机、液晶1602和ds18b20。

这也是一款51单片机,但是它的性能比STC89C516RD单片机更强大,而且有独立的双路PWM输出。

这样,采用一片STC12C5A60S2单片机就能实现温度读取和直流5v小风扇的转速控制。

方案三:采用stm8s105系列单片机、液晶1602和ds18b20,同样可以实现温度读取和直流5v小风扇的转速控制方案比较:方案一需要耗费更多的硬件资源。

因此我们直接排除方案一。

方案三,如果采用44脚贴片封装的stm8s105单片,可以在很小的覆铜板上把硬件做出来,这样可以节省一些硬件资源。

但是,因为温度传感器ds18b20的读取是通过单一I/O口读取的,stm8s105的I/O操作需要设置,让其是处于输入或者输出方式。

操作非常麻烦。

方案二需要的硬件资源相对较少,而且其I/O口兼容8051单片机,可以实现I/O口准双向操作,这样编程相对简单。

综上所述,我们选择方案二。

6、STC12C5A60S2单片机6.1简介我们采用的单片机为STC12C5A60S2,STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。

内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S)针对电机控制,强干扰场合。

其引脚与普通8051单片机基本相同。

6.2 PWM寄存器设置STC12C5A60S2单片机内置两路独立PWM输出,通过设置相应寄存器,可以让占空比改变。

PWM0的输出口在P1.3,而PWM1的输出口在P1.4相关的设置例子如下面的程序所示:CCON = 0; //初始化PCA控制寄存器//PCA计数器停止运行//清除CF标志位//清除所有中断标志位CL = 0; //重置PCA的16位计数器CH = 0;CMOD = 0x02; //设置PCA 计数器时钟源为Fosc/2//禁止PCA 计数器溢出中断CCAP0H = CCAP0L = 0xff; //PWM0 口输出0%占空比CCAP1H = CCAP1L = 1x00; //PWM1 口输出100%占空比CCAPM0 = 0x42; //PCA模块0工作在8位PWM模式并且没有PCA中断CR = 1; //开始计数当寄存器CL值小于[ EPCnL, CAPPnL ]时,输出为低电平;当寄存器CL值等于或大于[ EPCnL, CAPPnL ]时,输出为高电平;当寄存器CL的值由FF变为00溢出时,[ EPCnH CAPPnH]的内容被装载到[ EPCnL, CAPPnL ]中。

这样,就可以实现无干扰地实现PWM更新。

6.3 PWM占空比计算方法输出的占空比乘以256后,转换为十六进制,然后进行取反,再同时赋值给寄存器CCAPxH 和CCAPxL。

6.4 I/O工作方式设置其I/O口的工作方式有准双向/弱上拉输出,强推挽输出,高阻输入(电流不能流入也不能流出),开漏输出(若外加上拉也可以读取)等。

缺省状态下,I/O的工作方式为准双向/弱上拉。

本设计中,对于温度传感器的读写操作,需要I/O工作在准双向的工作状态。

而PWM输出端口,LED驱动输出,端口我们将I/O口的工作方式设置分强推挽输出,输出的拉电流达到20mA,能更好的驱动负载。

表17、LCD液晶显示屏时钟的显示屏选用1602字符液晶。

1602是指显示的内容为16*2,即能够同时显示两行,每行16个字符。

常见的1602字符液晶有两种,一种显示的是绿色背光黑色字体,另一种显示蓝色背光白色字体,目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的。

本设计所用1602液晶模块,显示屏是蓝色背光白色字体。

图1为1602字符液晶引脚图LCD1602图1 1602字符液晶引脚图各引脚功能为:第1脚:GND为地电源。

第2脚:VCC接5V正电源。

第3脚:VO为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高,对比度过高时会产生重影,使用一个1K的电位器调整对比度。

第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器,低电平时选择指令寄存器。

第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。

第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。

第7~14脚:DB0~DB7为8位双向数据线。

第15~16脚:背光灯电源。

①基本操作时序:读状态输入RS=L,R/W=H,E=H 输出D0—D7=状态字写指令输入RS=L,R/W=L,D0—D7=指令码,E=高脉冲输出无读数据输入RS=H,R/W=H,E=H 输出D0—D7=数据写数据输入RS=H,R/W=L,D0—D7=数据,E=高脉冲输出无②RAM地址映射图:如图2所示:图2 RAM地址映射图当我们在00-0F、40-4F,的地址中任意地写入显示数据时,液晶都可以显示,当写入10-27或50-67地址处时,必须通过移屏指令将它们移入可显示的区域。

③读、写操作时序:如图3所示:因为本设计的程序中只涉及到液晶的写操作,因此下面简单介绍写操作过程,如下:(1)通过RS确定是写数据还是写命令。

(2)读写控制端设置为写模式。

(3)将数据或命令送达数据线上。

(4)给E一个高脉冲将数据送到液晶控制器,完成写操作。

图3读写操作时序图④初始化设置:(1)显示模式设置,如图4:图4 显示模式设置图(2)显示开/关及光标设置,如图5:图5显示开/关及光标设置图8、温度传感器DS18B20用于检测当前的温度,DS18B20测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。

DS18B20的引脚图如图6所示。

引脚1:地;引脚2:数字输入输出;引脚3:可选的5V电源;图 6 DS18B20的引脚图DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18B20控制方法(DS18B20有六条控制命令):温度转换44H 启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH 读暂存器9位二进制数字写暂存器4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU8.1 初始化(1)先将数据线置高电平“1”。

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