智能温控风扇设计-论文
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引言智能温控风扇在现代生活中起着重要的作用。
它可以通过测量室内的温度来自动调节风扇的转速,以保持室内的舒适温度。
本文将讨论如何基于51单片机设计和实现一个智能温控风扇系统。
设计理念智能温控风扇的设计理念是通过传感器获取室内温度,并根据预设的温度范围调节风扇的转速。
这样可以避免人工的干预,提供更加便捷和节能的风扇控制方式。
硬件设计主要组成部分智能温控风扇系统主要由51单片机、温度传感器、风扇和驱动电路组成。
传感器选择为了获取室内的温度数据,我们需要选择一个适合的温度传感器。
常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
根据成本和精度的考虑,我们选择了热敏电阻作为温度传感器。
驱动电路设计为了控制风扇的转速,我们需要设计一个合适的驱动电路。
这个电路将接收来自51单片机的控制信号,根据信号的不同来调节风扇的转速。
驱动电路的设计需要考虑风扇的功率需求和控制的精度。
软件设计系统架构智能温控风扇的软件设计主要包括两个部分,嵌入式软件和上位机软件。
嵌入式软件负责采集温度数据、控制风扇的转速和与上位机进行通信。
上位机软件负责设置温度范围和显示温度数据。
嵌入式软件实现嵌入式软件使用C语言编写。
它首先初始化温度传感器和串口通信,然后循环读取温度数据并根据设定的温度范围来控制风扇的转速。
当温度超过设定的上限或下限时,嵌入式软件将发送一个报警信号给上位机。
上位机软件实现上位机软件使用图形界面来设置温度范围和显示温度数据。
它可以与嵌入式软件通过串口进行通信,接收嵌入式软件发送的温度数据,并根据设定的温度范围来显示相应的状态。
实验结果通过实验测试,我们成功实现了基于51单片机的智能温控风扇系统。
该系统可以准确地测量室内温度并根据设定的温度范围自动调节风扇的转速。
在正常使用情况下,系统运行稳定,功能完善。
结论本文介绍了基于51单片机的智能温控风扇的设计和实现。
通过对硬件和软件的详细讨论,我们成功实现了一个能够自动调节风扇转速的智能温控风扇系统。
智能电风扇毕业论文
南华大学毕业设计(论文)摘要:在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用,特别在小型的自动控制系统的应用中。
本文基于AT89C51单片机设计了电风扇自动调温系统。
通过单片机的控制我们实现了电风扇的主要功能:当按下开关键时,系统初始化默认的设定温度为25度,如果外界温度高于设定温度电风扇进行运转,如果外界温度高于低于设定温度则枫叶不转动,同时显示外界的温度。
当加减键同时按下时进入温度设定状态,可以设置所需的温度,并同时显示所设定的温度,同时按加减键退出设定功能。
电风扇的自动控制,让电风扇这一家用电器变的更智能化。
克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速困难。
智能电风扇的设计具有重要的现实意义。
关键词:AT89C51单片机;温度传感器;直流电机。
Abstract:In daily life, SCM got more and more widely applied in small system, particularly in the application of automatic control system. This thesis based on AT89C51 to design thermostat automatically electric system.Through the MCU control we realized the fan main function:after you press the button,the default system initialization temperature is 25.If the temperature higher than outside temperature,the fan ran. If the temperature is lower than outside temperature the fan doesn't turn and display outside temperature at the same time. When press add key and subtract key,enter the temperature setting system. Then we can set temperature what we needed and display the temperature at the same time.We can exit set temperature system by press add key and subtract key at the same time.The automatic control make electric fan become more intelligent in the household appliances.It overcomes the difficulty which cannot accord the temperature outside automatically to adjust the speed of the normal fan. Keywords:Temperature sensor; Single Chip Machine; D.C. electric machine;目录引言、........................................................................... (5)1、智能电风扇概论 .......................................................... .51.1、自动调温电风扇简介 (5)1.2、自动调温电风扇设计目的 (5)2、自动调温电风扇设计原理和具体结构 (6)2.1、自动调温电风扇结构 (6)2.1.1、内部结构 (7)2.1.2、外部结构 (7)2.2、电风扇控制流程图......................................................................... (7)2.3、主要原器件的工作原理简介 (8)2.3.1、AT89C51单片机简介..................................................................... (8)2.3.2、直流电机的结构 (10)2.3.3、温度传感器的原理 (11)2.3.4、数字控制器的原理 (13)2.3.5、A/D转换器与数字显示电路原理 (14)2.3.6、直流稳压器电路原理............................................................................. (15)3、自动调温电风扇控制系统设计............................................................................. ..................错误!未定义书签。
基于51单片机的智能温控电扇设计_毕业论文(设计)
毕业论文(设计)题目基于51 单片机的智能温控电扇设计1引言 (1)2方案设计 (2)2.1系统整体设计 (2)2.2方案论证. (2)2.2.1温度传感器的选择 (2)2.2.2红外探测的选择 (3)2.2.3控制核心的选择 (3)2.2.4显示器件的选择 (3)2.2.5调速方式的选择 (4)2.2.6驱动方式选择 (4)3硬件设计 (5)3.1系统各器件简介 (5)3.1.1单线程数字温度传感器DS18B20 (5)3.1.2 ........................................................... AT89S51 单片机简介53.1.3桥式驱动电路L298N简介 (6)3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介73.1.5对射式光电开关简介 (8)3.2各部分电路设计 (8)3.2.1开关复位与晶振电路 (8)3.2.2独立控制键盘电路 (9)3.2.3 ....................................................... LCD 显示电路93.2.4红外探测电路 (10)3.2.5温度采集电路 (10)3.2.6风扇驱动电路 (11)4软件设计 (11)4.1主程序流程图 (12)4.2液晶显示子程序 (13)4.3DS18B20 温度传感器子程序 (15)4.3.1温度读取程序 (15)4.3.2温度处理程序 (18)4.4键盘扫描子程序 (19)4.5温度比较处理子程序 (20)4.6电机控制程序(包含红外探测) (22)4.7软件设计中的问题与分析 (24)4.7.1 LCD 显示程序的问题 (24)4.7.2 .............................................................. DS18B20 的显示程序问题245硬件调试 (25)5.1 按键电路的调试 (25)5.2温度传感器电路的调试 (25)5.3电机电路的调试 (25)5.4红外感应电路的调试 (25)5.5硬件调试遇到的问题 (25)6结论26参考文献:........................27基于51 单片机的智能温控电扇设计摘要:风扇是人们日常生活中必不可缺的工具,尤其是在夏天,作为一种使用频率很高的电器,备受人们喜爱。
智能风扇毕业论文
智能风扇毕业论文智能风扇毕业论文随着科技的不断发展,智能家居产品逐渐走进了人们的生活。
其中,智能风扇作为一种常见的智能家居设备,不仅能够为人们带来舒适的风感体验,还具备了更多的功能和便利性。
本篇论文将探讨智能风扇的发展历程、技术原理以及应用前景。
一、智能风扇的发展历程智能风扇可以追溯到早期的遥控风扇。
随着无线通信技术的发展,人们可以通过遥控器来控制风扇的开关、风速等功能。
然而,这种遥控风扇只是在操作上带来了便利,并没有真正实现智能化。
直到近年来,随着物联网技术的兴起,智能风扇才逐渐成为现实。
智能风扇的发展历程中,关键技术包括传感器技术、人工智能算法和通信技术。
传感器技术使得智能风扇能够感知环境温度、湿度等信息,从而自动调节风速和摆风角度。
人工智能算法则使得智能风扇能够学习用户的使用习惯,提供个性化的风扇体验。
通信技术则使得智能风扇能够与其他智能设备进行联动,实现更多的智能化功能。
二、智能风扇的技术原理智能风扇的技术原理主要包括传感器技术、人工智能算法和通信技术。
传感器技术是智能风扇实现智能化的基础。
通过温度传感器和湿度传感器等传感器,智能风扇能够感知环境的温度和湿度信息。
根据这些信息,智能风扇可以自动调节风速和摆风角度,以提供最舒适的风感体验。
人工智能算法是智能风扇实现个性化的关键。
通过机器学习算法,智能风扇能够学习用户的使用习惯,并根据用户的喜好提供个性化的风扇体验。
例如,智能风扇可以根据用户的设定,在用户离开房间时自动关闭,以节省能源。
通信技术使得智能风扇能够与其他智能设备进行联动,实现更多的智能化功能。
例如,智能风扇可以与智能家居中的温度传感器进行联动,根据室内温度自动调节风速。
同时,智能风扇还可以与智能手机等移动设备进行连接,用户可以通过手机App来远程控制风扇的开关和风速。
三、智能风扇的应用前景智能风扇作为智能家居的一部分,其应用前景广阔。
首先,智能风扇可以提供更加舒适的风感体验。
通过传感器技术和人工智能算法,智能风扇可以根据环境温度和用户喜好进行智能调节,使得人们在炎热的夏天也能享受到清凉的风。
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。
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。
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。
王斯琪智能温控风扇毕业论文
11 届毕业设计(论文)系部电子工程系班级11通信技术姓名王斯琪学号115512102题目智能温控风扇指导教师曹振平田小强论文提交日期2015.5.22目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1课题研究及应用前景 (3)1.2本设计任务主要要求 (3)第二章方案选择 (5)2.1温度传感器的选择 (5)2.2主控机的选择 (6)2.3显示电路 (7)2.4调速方式 (8)第三章系统硬件设计 (9)3.1系统总体设计 (9)3.2主控芯片介绍 (9)3.2.1AT89C51简介 (9)3.2.2AT89C51主要功能和系统参数 (10)3.2.3AT89C51单片机引脚说明 (11)3.2.4AT89C51单片机最小系统 (14)3.3DS18B20温度采集电路 (16)3.3.1DS18B20温度处理方法 (16)3.3.2DS18B20工作原理 (16)3.4其他电路 (17)3.4.1数码管驱动显示电路 (17)3.4.2风扇驱动电路 (18)3.4.3按键模块 (19)第四章系统软件设计 (20)4.1主程序流程图 (20)4.2DS18B20子程序流程图 (21)4.3数码管显示子程序流程图 (22)4.4按键子程序流程图 (23)第五章系统调试 (25)5.1系统功能 (25)5.1.1硬件调试 (25)5.1.2系统实现的功能 (25)5.1.3系统功能分析 (25)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录1:protel原理图 (30)附录2:系统PCB板图 (31)附录3:源程序 (32)摘要在炎热的夏天人们常用电风扇来降温,但传统电风扇多采用机械方式进行控制,存在功能单一,需要手动换挡等问题。
随着科技的发展和人们生活水平的提高,家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化,使得智能电风扇得以逐渐走进了人们的生活中。
智能温控风扇可以根据环境温度自动调节风扇的启停与转速,在实际生活的使用中,温控风扇不仅可以节省宝贵的电资源,也大大方便了人们的生活。
基于单片机的智能温控风扇设计论文
学科分类号0807本科生毕业论文(设计)题目(中文):基于单片机的智能温控风扇设计(英文):The Design of Intelligent TemperatureControlled Fan Based on MCU学生姓名:刘胜珠学号:1210404032院别:电气与信息工程学院专业:通信工程指导教师:简小明讲师起止日期:2015.10-2016.52016年5月16日怀化学院本科毕业论文(设计、创作)诚信声明作者郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计、创作),是在指导老师的指导下,独立进行研究所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,论文(设计、创作)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文(设计、创作)的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文(设计、创作)作者签名:年月日目录摘要 (I)关键字 (I)Abstract (I)Key words (I)1 前言 (1)1.1 智能风扇概况 (1)1.2 STC89C52单片机简介 (1)1.3 课题研究的意义 (2)2 设计的任务和要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3 设计方案的选择和论证 (2)3.1 温度传感器部分 (2)3.2 控制部分 (3)4 系统设计 (4)4.1 系统框架设计 (5)4.2 控制部分原理 (5)4.4.1 DS18B20温度传感器的温度处理方法 (5)4.4.2 温度传感器和显示电路组成 (7)4.4 电机调速电路 (7)4.4.1 电机调速原理 (8)4.4.2 电机控制模块设计 (8)5 控制器软件设计 (9)5.1 主程序 (9)5.2 温度传感器模块和显示模块 (10)5.3 电机调速和控制子模块 (12)参考文献 (13)致 (13)附录A (15)基于单片机的智能温控风扇设计摘要在日常生活中发现传统风扇的使用有些不方便的地方,比如在很多的地区昼夜温差大,人们睡觉时一般依靠风扇的定时功能,这样可能出现风扇因定时到了而关闭,但温度并没有降低很多,也有可能温度降低了很多但定时没有到,风扇还在转动。
毕业论文智能温度控制和风扇控制系统
毕业论文智能温度控制和风扇控制系统集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]毕业设计说明书学生姓名:学号:学院:专业年级:题目:指导教师:评阅教师:年月摘要本次毕业设计设计了一个基于热释人体红外的风扇及照明控制系统,采用单片机STC89C52为控制器,以热释人体红外和系统来检测室内有无人员以及室内温度,通过光敏电阻来检测室内的光线强度,用温度传感器DS18B20来检测室内温度,用LCD1602来实时显示系统当前的工作模式和室内的温度,同时可通过按键来实现正常模式与防盗模式两者之间的随意切换。
调试结果表明该系统可以实时调节和控制室内风扇的转速和灯管的照明,达到了智能控制和节能的目的,并通过设置启动防盗模式来达到防盗的效果。
关键词:热释人体红外;STC89C52;智能温控风扇;照明控制Title The design of intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared Abstract:In this paper we designed an intelligent temperature control fan and illumination system based on the body pyroelectric infrared to control the fan and the lamp in real time. In this system we use the STC89C52 as the intelligent controller, we detect the inner-room temperature with the temperature sensor, and decide whether there is a person or not based on infrared from the body, and check the illumination intensity through the photoconductive resistance. Besides, we utilize the LCD1602 to display the present working mode and the inner-roomtemperature, meanwhile, we could change the mode freely by pressing the buttons. Result shows that the system can surely control the objects intelligently and decrease the electric power effectively. Besides, it can also realize the effect of anti-theft by setting the anti-theft mode.Key words: the body pyroelectric infrared; AT89C51; intelligent temperature control fan; illumination control目录1 绪论智能温控风扇及照明控制系统的研发背景1.1.1 智能温控风扇的设计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。
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引言:近年来,随着科技的不断进步,智能家居设备已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在众多智能家居设备中,智能温控风扇作为一个重要的家居电器,为我们的生活带来了极大的便利和舒适。
本文旨在介绍一种基于51单片机的智能温控风扇毕业设计,通过深入探讨其原理、设计和应用,展示其在实际生活中的价值和应用潜力。
一、背景与需求分析1.1 背景过去的传统风扇只能通过手动调节风速和转动方向,无法根据环境温度进行智能调节。
现如今,人们迫切需要一种能够根据温度自动调节风速的智能风扇,以提供更加舒适和节能的生活体验。
1.2 需求分析为了满足人们对舒适和节能的需求,我们提出了以下需求:- 风扇能够根据环境温度自动调节风速。
- 风扇能够根据人体活动感知温度变化。
- 风扇能够通过遥控或手机应用进行远程控制。
- 风扇能够具备智能化的系统保护功能。
二、设计方案与实施2.1 传感器选用为了实现风扇的智能温控功能,我们需要选用适当的温度传感器。
常用的温度传感器包括NTC热敏电阻、DS18B20数字温度传感器等。
根据需求,我们选择了DS18B20作为温度传感器,它能够准确地检测环境温度。
2.2 控制电路设计基于51单片机的智能温控风扇控制电路主要由以下几个部分组成:- 温度传感器模块:用于检测环境温度。
- 驱动电路:用于控制风扇的转速。
- 单片机板:用于处理温度数据和控制风扇运行状态。
- 通信模块:用于实现与遥控器或手机应用的远程通信。
2.3 系统设计与软件开发基于51单片机的智能温控风扇的系统设计主要包括以下几个方面:- 温度采集与处理:通过DS18B20温度传感器采集环境温度,并通过单片机进行数据处理。
- 控制与调速:根据采集到的温度数据,控制驱动电路实现风扇转速的智能调整。
- 远程控制:通过手机应用或遥控器与风扇进行远程通信,实现远程控制和监控。
三、系统实施与测试3.1 硬件实施根据设计方案,我们将电路图进行布局,选择合适的电子元件进行组装,完成基于51单片机的智能温控风扇的硬件实施。
智能控温风扇系统设计研究
智能控温风扇系统设计研究摘要:在计算机技术和通信技术飞速发展、广泛应用的背景下,人们对日常生活质量要求日益提高,随着人们环保意识的增强,智能风扇逐渐走入大众视野。
基于此,本文从实际工作经验出发,简单阐述当前市场对智能风扇的现实需求,深入研究智能控温风扇系统设计,改变传统机械风扇手动调节档位和定时器定时关闭功能,引入单片机,通过脉冲信号的输出控制风扇转速,同时设计应用温度传感器采集空间温度,实现智能控温,增强风扇智能化与人性化程度,为人们带来舒适室内温度。
关键词:风扇系统;智能控温;单片机引言:机械风扇最早诞生于十九世纪,纵观其发展历程共经历五个阶段,从最初的吊扇发展为空调扇。
温控风扇是现阶段主要发展方向,从当前研究现状来看,国外曾研发出声音控制电扇,但施工期间对声音距离有要求。
国内电风扇行业起步较晚,刀锋电扇是显著成果之一,国内智能风扇多用于CPU散热。
笔者针对传统风扇手动开关机、噪音大、费电等缺陷,结合计算机智能技术改进产品,依托于智能调温与遥控功能,优化风扇产品使用体验,减少能耗浪费。
1.风扇市场现实需求自环境保护、能源节约上升至国家战略高度以后,家用电风扇在外观和功能上都更追求个性化、智能化,实用功能更加丰富,比如自然风、睡眠风、驱蚊、照明等,故家用电风扇市场销售复苏。
根据全拓数据调查统计,截止至2021年,家用电风扇产量高达24970.8万台,风扇作为家庭普及率较高的小家电,未来也将成为智能家居场景中的重要一环。
这主要是因为电风扇的风力更为温和,且价格优势明显,安装、使用便利,随着人们对家用电风扇关注与需求的增加,风扇显示需求可总结如下:在智能家居的发展环境下,相较于传统风扇增加控制与功能,家用电器产品正处于人性化、智能化、自动化、环保化发展趋势,基于微机控制的智能风扇出现在大众视野被获得广泛关注。
传统的控温风扇利用风扇轴承附近的测温探头侦测风扇的进风口温度,调节风扇转速,调节精度不够,且转速仅为两级变速,智能温控方面仍具有一定上升空间。
智能温控散热器设计—毕业设计
题目:智能温控风扇摘要:设计这个智能电风扇它的主要功能是:通过温度传感器对笔记本电脑出风口温度进行采集,用51单片机来作为处理器,并用51单片机来控制散热底座电风扇的转速,把温度在数码管上显示出来。
主要内容:本设计以STC89C52RC单片机为核心,通过温度传感器(DS18B20)对笔记本电脑出风口温度进行数据采集,从而建立一个控制系统,使散热底座转速随温度的变化而自动变化,实现“温度高,风力大;温度低,风力小”的性能。
关键词:STC89C52R,DS18B20,直流电机Abstract:T he smart fan design of its main features are: temperature measurement by temperature sensor on single chip as the processor with 51, and 51 single-chip to control the fan with the speed, the temperature displayed on the LED display.Description: This design AT89C51 microcontroller as the core, through the temperature sensor (DS18B20) data collection on the ambient temperature in order to establish a control system that allows fans of the changes with the temperature automatically change gear to achieve "high temperature, large wind ; low temperature, wind small "performance.Keywords:STC89C52R, DS18B20, DC motor目录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 (4)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 STC89C52RC单片机简介 (5)2.1.4 LED数码管简介 (6)2.2 各部分电路设计 (6)2.2.1 开关复位与晶振电路 (6)2.2.2 独立键盘连接电路 (7)2.2.3 数码管显示电路 (7)2.2.4 温度采集电路 (8)2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (8)2.2.6串口通信 (9)第三章软件设计 (10)3.1 程序设置 (10)3.2 用Keil C51编写程序 (11)第四章系统调试 (12)4.1 软件调试 (12)4.2 硬件调试 (12)4.2.1 数码管亮度明显偏低 (12)4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (12)4.2.3 电动机调速电路部分调试 (13)4.3 系统功能 (13)4.3.1 系统实现的功能 (13)4.3.2 系统功能分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录1:电路总图 (17)附录2:程序设计 (18)第一章整体方案设计1.1 前言在现代社会中,风扇被广泛的应用,发挥着举足轻重的作用,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。
智能温控风扇设计-论文
智能温控风扇设计-论文智能温控风扇设计摘要:实现温度控制自动化不仅能够大大提高工业生产的效率~同时还能提高产品质量~减少消耗~因此设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制系统对工业生产发展具有其积极意义。
本文介绍了一种智能温度控制风扇的设计方案~其采用AT89S51单片机为控制器核心~通过测量温度的变化来改变风扇的转速从而达到温度控制的目的。
同时实现温度采集、温度显示、温度设定等功能。
经实验表明~本设计不仅稳定性好~而且温度控制精度高~反应快。
关键字:智能控制,单片机,温度The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract: Automating temperature control can not only greatly increase the efficiency ofproduction, but also improve the quality of product and reduce the cost. Therefore , a research on high precision、stability、and applicability temperature control system is significant for industry produce. This paper introduces a design of intelligent temperature control fan, which is based on AT89S51 MCU as core controller. It can control the temperature by changing the revolving speed of the fan. And it also includes the function of temperature gathering, temperature display and temperature setting. Experiment shows that the design has a good stability and high precision, and its response time is low.Keywords: Intelligent control; MCU; Temperature目录1 引言 ..................................................................... ...... 1 1.1 研究背景及意义 ........................................................... 1 1.2 研究发展现状 ............................................................1 1.3 发展趋势 (2)2 方案设计 ..................................................................... .. 3 2.1 总体方案设计 ............................................................. 3 2.2 方案比较与选择 (3)2.2.1 温度传感器选择 (3)2.2.2 显示器件选择 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 应用环境简介 ............................................................. 5 3.2 总体设计 (6)3.3 温度采集模块 (6)3.3.1 功能介绍 (6)3.3.2 DS18B20简介 (6)3.3.3 温度采集电路设计 ................................................... 7 3.4 按键模块 (8)3.4.1 功能介绍 (8)3.4.2 按键电路设计 ....................................................... 8 3.5 单片机控制电路 (8)3.5.1 功能介绍 (8)3.5.2 单片机简介 (8)3.5.3 单片机控制电路设计 ................................................ 10 3.6 显示电路 (11)3.6.1 功能介绍 (11)3.6.2 74LS164简介 (11)3.6.3 显示电路设计 ...................................................... 12 3.7 电机控制电路 (13)3.7.1 功能介绍 (13)3.7.2 ULN2004芯片介绍 (13)3.7.3 电机电路的设计 (14)4 系统软件设计 (16)4.1 应用环境简介 (16)4.2 软件设计流程 (17)4.3 读取温度数据程序设计 (18)4.4 显示程序设计 (21)4.5 电机转速控制 ............................................................ 23 5 总结 .......................................................................... 25 参考文献 ..................................................................... .... 26 致谢 ..................................................................... . (27)1 引言1.1 研究背景及意义温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一,它与我们的日常生产及生活息息相关,它的[1]测量和调整对控制产品的质量,提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用。
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。
智能温控风扇设计
毕业设计(论文)题目学生姓名专业班级学号所在系指导教师完成时间智能温控风扇的设计摘要基于室内环境温度监测和单片机控制技术,设计了一种智能温控调速风扇.从智能温控调节风扇速度的基本工作原理、模块化硬件设计、软件实现的过程。
系统原理工作稳定,成本低,具有一定的节能效果.通过单片机实现控制智能温控电风扇的主要功能:当按下开关按键时,系统初始化默认的设定温度为26度,如果外界温度高于设定的温度时,电风扇自动启动运转,如果外界温度低于设定温度则电风扇自动关闭,同时显示外界的温度。
可以设置所需的温度,并同时显示所设定的温度,同时可按加减键设定温度.智能温控电风扇的随着外界温度自动控制风扇启动关闭,普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速,智能温控电风扇让电风扇这一家用电器变的更智能化。
也大量节约电能,因此智能电风扇的设计具有重要的现实意义。
关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制Esign of intelligent temperature control fanABSTRACTIndoor environment temperature monitoring and control technology based on MCU, designs an intelligent temperature control fan。
The basic working principle, the intelligent temperature adjustment in fan speed module hardware design and software implementation。
The working principle of system stability, low cost, it has certain effect of saving energy。
Through the MCU control the main function of the intelligent temperature control electric fan: when the switch button is pressed, the system initialize default setting temperature to 26 degrees, if the outside temperature is higher than the set temperature, the electric fan automatic startup and running, if the outside temperature below the set temperature, the electric fan to automatically shut down。
基于单片机温控智能风扇的设计研究论文
基于单片机温控智能风扇的设计研究论文引言温控智能风扇可以感知环境温度,自动调节风扇的转速,半导体制冷片制冷,达到调节环境温度的功能。
该风扇有两个档位,高速档:当环境温度高于设置温度时,制冷片工作,转速加快;低速档:当环境温度低于设置温度时,制冷片不工作,转速降低。
该风扇性能优良,可应用于实际生活。
1系统概述该风扇以STC89C52单片机为核心,通过DS18B20对环境温度进行检测,利用LCD 1602显示当前温度,半导体制冷片制冷进行温度调节,从而实现了风扇随外界温度智能调速以及降低环境温度功能。
该系统包括控制模块、温度检测模块、显示模块、制冷模块、风扇调速控制模块、电源模块等。
2硬件设计硬件设计主要包括控制模块、温度检测模块、显示模块、制冷模块、风扇调速控制模块、电源模块的电路设计。
2.1控制模块单片机作为该系统的核心部件,采用STC89C52单片机,控制LCD1602显示,接收DS18B20采集到的温度来控制风扇调速和制冷片工作。
2.2温度检测模块该系统采用DS18B20温度传感器,DS18B20抗干扰能力强,精度高,可以全数字温度转换及输出,检测温度范围为-55℃~+125℃温度信息经过单线接口送入或送出,使用方便2.3显示模块该系统采用LC D 1602显示模块,单片机的P0口连接LCD 1602数据端,P3.5,P3.6,P3.7连LC D 1602的使能端和控制端2.4制冷模块制冷片采用电流换能型半导体制冷片,它的主要功能是当外界温度高于设定温度上限时制冷。
2.5风扇调速控制模块风扇调速是根据外界温度与设定温度比较进行调速的_当外界温度高于设定温度时,风扇高速运行,外界温度低于设定温度时,风扇低速运行。
2.6电源模块模块为f使制冷效果好,选用TEC4-12705型半导体制冷片,其工作电压和电流分别为12VSA。
市电降压选用次级电压30V电流SA的变压器,降压后经D1~D4整流,C1,C2滤波,然后由LM7805为大功率三极管2N3773基极提供基准参考电压。
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智能温控风扇设计-论文智能温控风扇设计摘要:实现温度控制自动化不仅能够大大提高工业生产的效率~同时还能提高产品质量~减少消耗~因此设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制系统对工业生产发展具有其积极意义。
本文介绍了一种智能温度控制风扇的设计方案~其采用AT89S51单片机为控制器核心~通过测量温度的变化来改变风扇的转速从而达到温度控制的目的。
同时实现温度采集、温度显示、温度设定等功能。
经实验表明~本设计不仅稳定性好~而且温度控制精度高~反应快。
关键字:智能控制,单片机,温度The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract: Automating temperature control can not only greatly increase the efficiency ofproduction, but also improve the quality of product and reduce the cost. Therefore , a research on high precision、stability、and applicability temperature control system is significant for industry produce. This paper introduces a design of intelligent temperature control fan, which is based on AT89S51 MCU as core controller. It can control the temperature by changing the revolving speed of the fan. And it also includes the function of temperature gathering, temperature display and temperature setting. Experiment shows that the design has a good stability and high precision, and its response time is low.Keywords: Intelligent control; MCU; Temperature目录1 引言 ..................................................................... ...... 1 1.1 研究背景及意义 ........................................................... 1 1.2 研究发展现状 ............................................................1 1.3 发展趋势 (2)2 方案设计 ..................................................................... .. 3 2.1 总体方案设计 ............................................................. 3 2.2 方案比较与选择 (3)2.2.1 温度传感器选择 (3)2.2.2 显示器件选择 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 应用环境简介 ............................................................. 5 3.2 总体设计 (6)3.3 温度采集模块 (6)3.3.1 功能介绍 (6)3.3.2 DS18B20简介 (6)3.3.3 温度采集电路设计 ................................................... 7 3.4 按键模块 (8)3.4.1 功能介绍 (8)3.4.2 按键电路设计 ....................................................... 8 3.5 单片机控制电路 (8)3.5.1 功能介绍 (8)3.5.2 单片机简介 (8)3.5.3 单片机控制电路设计 ................................................ 10 3.6 显示电路 (11)3.6.1 功能介绍 (11)3.6.2 74LS164简介 (11)3.6.3 显示电路设计 ...................................................... 12 3.7 电机控制电路 (13)3.7.1 功能介绍 (13)3.7.2 ULN2004芯片介绍 (13)3.7.3 电机电路的设计 (14)4 系统软件设计 (16)4.1 应用环境简介 (16)4.2 软件设计流程 (17)4.3 读取温度数据程序设计 (18)4.4 显示程序设计 (21)4.5 电机转速控制 ............................................................ 23 5 总结 .......................................................................... 25 参考文献 ..................................................................... .... 26 致谢 ..................................................................... . (27)1 引言1.1 研究背景及意义温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一,它与我们的日常生产及生活息息相关,它的[1]测量和调整对控制产品的质量,提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用。
因此对它的即时、有效的控制具有十分重要的意义,特别是在冶金、化工、机械、电气等方面。
但由于温度本身的非线性以及较大的滞后性等,以及传统温度控制器在系统控制方法以及电路设计等的不足使得传统温度控制器存在许多问题,比如反应时间慢、控制精度低、稳定性差等。
而随着工业生产的不断发展,其对温度控制的各项指标也有了更高的要求,因此,设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制器对工业生产发展具有其积极意义。
而随着温度控制技术的不断发展,在工业研制和生产中,采用电子技术已经成为准确、有效地控制温度的重要途径。
而其中以单片机为核心的温度控制器已广泛应用于社会生活的各个领域,是用途很广的一类工业控制系统。
单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机,它是把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行接口等部件制作在一块集成芯片中,构成一个完整的微型计算机。
利用单片机作为温度控制器的中心控制器,不但能简化系统设计、提高系统灵活性、稳定性、降低成本,而且可以实现其与PC机的连接通信,大幅度提高温度控制系统的技术指标,实现智能化控制。
因此,研究基于单片机的温度控制系统将为温度控制系统带来重大发展。
1.2 研究发展现状温度控制器广泛应用于社会各个领域,但根据应用场合以及要求性能的不同使得其也不尽相同。
对于温度控制方面可以分为两代产品:第一代温度控制器主要是电气式产品。
其温度传感器采用双金属片或气动温包,控制电路大都采用继电器控制电路,虽然结构简单,但由于继电器动作频繁,常导致触点不良而影响温度控制,且其通过“给定温度盘”调整预紧力来设定温度,使得这类控制器普遍存在温度设定过粗、时间常数太大等问题;第二代温度控制器为电子式产品,其温度传感器采用热敏电阻等,控制温度值通过触摸键和液晶显示屏来设定,通过运算放大电路和开关电路实现双位调节来实现温度控制。
这种控制器解决了温度设定值过粗等问题,但仍存在控制精度不高、时间常数大、操作较复杂等问题。
而随着计算机等技术的迅猛发展以及其与温度控制技术的不段结合,使得温度控制技术在智能化、自适应、参数自整定等方面取得大量成果。
在此基础上,日本、美国、德国等国在温度控制领域都生产出了一批性能优异的温度控制器及仪器数字控制器等。
这些温度控制系统普遍具有参数自整定功能并结合了计算机、通信等技术,运用先进的算法,具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。
但是在我国, 尽管已经取得了一些成就,但是更多的企业仍值停留在简单的PID控制,与国外相比,我们在智能控制技术领域1[2]仍有很大的差距。
目前,国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型温度控制器,应用新型控制模型和数控芯片实现智能化控制。
新型智能温控器采用一种全新的控制技术——模糊开关控制,根据实测温度与设定温度值比较结果进行推理运算并发出开关控制信号。
1.3 发展趋势进入21世纪以来,随着工业自动化控制理论、通信技术和计算机技术的迅速发展,温度控制器正朝着高精度、小型化等方向迅速发展。
其具体表现为传感器技术的改进与温度控制算法的改进。
在温度传感器方面,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展:1)提高温度检测的精度:目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625?。
由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125?,测温精度为?0.2?;2)增加温度传感器测试功能:新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。
例如,采用DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC)等,使其功能更加完善。
DS1624还增加了存储功能,利用芯片内部的E2PROM存储器来存储用户的短信息等;3)温度传感器总线技术的标准化与规范化:即温度传感系统的总线技术的标准化,所采用主线有单总线、I2C总线、Smbus总线和SPI总线等;4)温度传感器可靠性及安全性设计:采用了高性能的Σ,Δ式A,,转换器,结合过采样、噪声整形和数字滤波等技术,来提高有效分辨力。
同时在安全性上还设计了完善的系统过热保护功能等;5)虚拟温度控制器和网络温度控制器:虚拟温度控制器是基于温度控制器硬件和计算机平台结合软件开发而成的。