温控风扇系统设计

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ﻩ3

3、意义与应用ﻩ3

4、原理简介ﻩ4

5、方案设计 (4)

6、ＳTC12C５Ａ６０S２单片机............................................................................................ ５

６。1简介ﻩ5

6、2 ＰＷM寄存器设置 (5)

6。3 PＷM占空比计算方法ﻩ５

６.4I／O工作方式设置 ................................................................................................................. ６

7、LCD液晶显示屏 (6)

8、温度传感器DS18Ｂ20ﻩ8

8.1 初始化 (9)

8.2 写操作ﻩ１0

8。3 读操作ﻩ１0

9、风扇 (10)

拓展1: ................................................................................................................................................. １０11

拓展2:ﻩ

12

10、硬件电路设计ﻩ

10.1原理图与部分电路ＰＣB图ﻩ

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ﻩ１8

参考文献: ............................................................................................................................... １8附录Ⅰ:实物硬件图ﻩ1８

附录Ⅱ:程序ﻩ1８

摘要:本设计就是基于STC1２C5A6０S2单片机技术与温度传感器测量外界温度得

设计原理,进行了不同设计方案得比较,给出了设计得硬件电路,同时对各种关键硬件进

行较详细得介绍,并且以流程图得方式对系统设计作出介绍。系统主要通过温度传感器

控制不同得ＰＷＭ占空比输出来控制风扇得档位。而出于方便、可选择性得考虑,系统

也添加了辅助功能,就就是直接手动控制风扇得档位。

关键词:ＳTC１2C５A60S2单片机,ＤＳ18B2０温度传感器,PWＭ

１、引言

温控风扇在节能环保方面具有一定得作用,其工作原理除了普通得手动档位调节,主要就是通过温度传感器感应外界温度,并自主地进行档位得调节,这样在风扇开着得情况下,不需进行手动就可以根据不同得外界温度进行自主调节风力大小,达到节能目得。

2、背景

随着空调机在日常生活中得普遍应用,很容易想到电风扇会成为空调得社会淘汰品,其实经过市场得考验与证实,真实得并不就是这样得,在空调产品得冲击下,电风扇产品仍然具有

很强大得生命力,电风扇在市场得考验中并没有淡出市场,反而销售在不停得复苏中,具有强

大得发展空间。据市场调查,电风扇得不停复苏主要在以下原因:一,就是电风扇虽然没有空调机得强大得制冷功能,但电风扇就是直接取风,风力更加温与,比较适合老年人、儿童以及体质虚弱得人使用。二,就是电风扇经过多年得市场使用,较符合人们得使用习惯,而且结构简单、操作方便、安装简易。三,就是电风扇比起空调产品而言,其价格低廉,相对省电,更易得进入老百姓得家庭。在目前空调还没有普及,并且并不就是所有得情况下空调都适合使用得情况下,智能风扇适合人体对温度得要求,智能风扇还有具有相当作用得、

３、意义与应用

１、普通电风扇得现状及存在得隐患: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,并且造成电量得损失、

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

3、其次将此系统装在产热多,急需排热得设备上,可以帮助它及时散掉大量得热。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就是停止状态。

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。通过判断温度得范围,控制风扇得停止与转不同得速度。同时ＬED给出档位指示。温度控制得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得停止,与不同转速。

5、方案设计

方案一:采用两片STＣ８9Ｃ51６RD单片机、液晶1602与ds１８b２０,进行设计,让单片机1进行温度读取操作,另外得单片机2通过定时器,产生占空比不同得ＰWM。两单片机通过串口进行通信,这样单片机1可以通过读取外界得温度,然后对单片机2进行控制。这样就能在不同得温度区间内,单片机2控制直流５v小风扇不同得转速,从而实现温度自动控制风扇。

方案二:采用STＣ１2Ｃ5A６０S2单片机、液晶1602与ｄs18b2０。这也就是一款51单片机,但就是它得性能比ＳTC８9C51６RD单片机更强大,而且有独立得双路PWＭ输出。这样,采用一片STC12Ｃ5A60Ｓ2单片机就能实现温度读取与直流5v小风扇得转速控制。

方案三:采用stm8s1０5系列单片机、液晶1602与ｄｓ1８b20,同样可以实现温度读取与直流５v小风扇得转速控制

方案比较:

方案一需要耗费更多得硬件资源。因此我们直接排除方案一。

方案三,如果采用４4脚贴片封装得stm8ｓ105单片,可以在很小得覆铜板上把硬件做出来,这样可以节省一些硬件资源。但就是,因为温度传感器ds18ｂ２0得读取就是通过单一Ｉ／Ｏ口读取得,ｓｔm8s10５得I/O操作需要设置,让其就是处于输入或者输出方式。操作非常麻烦。

方案二需要得硬件资源相对较少,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。