基于单片机的智能温控风扇教材
基于51单片机的智能温控电扇设计
基于51单片机的智能温控电扇设计
本文将介绍一种基于51单片机的智能温控电扇设计。
随着科技的不断发展，人们对生活的品质有更高的要求。
在炎热的夏天，电扇成为了人们最主要的散热工具之一，但是普通电扇的造型单一，无法满足人们对美观和智能化的需求。
因此，设计一款智能温控电扇是十分必要的。
该电扇结构简单，包括电机、冷却风扇、控制器、传感器等。
控制器采用51单片机，传感器采用温度传感器，用来实现温度的检测与控制。
电机通过电路控制器来对电机的速度控制。
冷却风扇则用于将风扇所产生的热量散发，保证电扇的长久使用。
首先，我们需要通过51单片机来控制风扇转速。
一般来说，在温度低于设定温度时，风扇的转速很低或者停转，随着温度升高，风扇的转速会逐渐加快。
这里使用软件PWM实现风扇速度的调节，通过改变PWM的占空比来调节电压大小，从而控制电机的转速。
其次，我们需要使用温度传感器来检测温度。
温度传感器通常是接在一个模拟输入口上，通过ADC转换来得到温度值。
然后，将这个值与设定的目标温度作比较，来判断是否需要启动风扇。
最后，我们需要为电扇提供一个良好的散热环境。
这里采用冷却风扇，通过高速旋转的风扇，将电扇产生的热量散发出去。
因此，在设计过程中需要考虑到风扇的位置和安装方式，以确
保良好的散热效果。
总之，基于51单片机的智能温控电扇设计，可以实现精确的
温度控制和智能化调节，给人们带来更舒适的生活和使用体验。
同时，该电扇美观简洁，符合现代人对于个性化和美观化的追求。
基于51单片机的智能温控风扇系统的设计
基于51单片机的智能温控风扇系统的设计题目：基于51单片机的智能温控风扇系统的设计一、需求分析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。
二、系统总体设计1、硬件本系统由集成温度传感器、单片机、LED数码管、及一些其他外围器件组成。
使用89C52单片机编程控制，通过修改程序可方便实现系统升级。
系统的框图结构如下：图1-1硬件系统框图其中，单片机为STC89C52，这个芯片与我开发板芯片相同，方便拷进去程序。
晶振电路和复位电路为单片机最小系统通用设置，温度采集电路，使用的是DS18B20芯片，数码管使用的是4位共阳数码管，风扇驱动芯片使用的是L298N，按键为按钮按键，指示灯为发光二级管。
2、软件要实现根据当前温度实时的控制风扇的状态，需要在程序中不时的判断当前温度值是否超过设定的动作温度值范围。
由于单片机的工作频率高达12MHz，在执行程序时不断将当前温度和设定动作温度进行比较判断，当超过设定温度值范围时及时的转去执行超温处理和欠温处理子程序，控制风扇实时的切换到关闭、低速、高速三个状态。
显示驱动程序以查七段码取得各数码管应显数字，逐位扫描显示。
主程序流程图如图4-1所示。
图1-2软件系统框图这是该系统主程序的运行流程，当运行时，程序首先初始化，然后调用DS18B20初始化函数，然后调用DS18B20温度转换函数，接着调用温度读取函数，到此，室内温度已经读取，调用按键扫描函数这里利用它设置温度上下限，然后就是调用数码管显示函数，显示温度，之后调用温度处理函数，再调用风扇控制函数使风扇转动。
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51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计智能温控风扇是一种具备自动控制功能的风扇，可以根据环境温度智能调节风扇的转速，以保持室内的舒适温度。
本文将以基于51单片机的智能温控风扇的设计为例，介绍各部块的设计要点和相关参考内容。
1. 温度传感器温度传感器是智能温控风扇中用于感知环境温度的重要组成部分。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻、DS18B20数字温度传感器等。
设计中需要选择合适的温度传感器，根据传感器的输出信号特性进行数据处理。
参考内容可参考温度传感器的数据手册以及相关应用资料。
2. 51单片机及外围电路设计51单片机作为核心控制器，负责采集温度传感器的信号并进行逻辑判断，控制风扇的转速。
在设计中，需要根据具体的应用需求选择合适的单片机型号，并设计对应的外围电路，包括电源部分、时钟电路、复位电路等。
参考内容可参考51单片机的数据手册、应用资料以及相关的电路设计手册。
3. 风扇驱动电路风扇驱动电路是控制风扇转速的关键部分。
常用的风扇驱动电路有PWM调速电路、三极管驱动电路等。
设计时需要根据风扇的工作电压和额定电流选择合适的驱动电路，并进行合理的电路设计，以保证风扇的转速调节精度和可靠性。
参考内容可参考相关驱动电路设计手册以及应用资料。
4. 显示模块设计智能温控风扇中常常需要添加显示模块，用于显示当前的温度、风速等信息，便于用户查看。
常用的显示模块有液晶显示屏、数码管等。
设计时需要根据需要选择合适的显示模块，并编写相应的程序驱动显示模块显示所需信息。
参考内容可参考显示模块的数据手册以及相关的驱动程序设计参考资料。
5. 控制算法设计控制算法设计是智能温控风扇中的关键部分，它决定了风扇转速与温度之间的关系。
常见的控制算法有比例控制、PID控制等。
在设计过程中需要根据实际的控制要求和环境特点选择合适的控制算法，并进行相应的参数调整和验证。
参考内容可参考相关的控制算法设计手册、应用资料以及实际的控制案例。
基于51单片机的温控智能电风扇教材
浙江理工大学《单片机系统设计及应用实验》设计报告题目：基于51单片机的温控智能电风扇专业：机械电子工程班级：机电11（1）班姓名：叶惠芳学号：2011330300302指导教师：袁嫣红机械与自动控制学院2014 年7 月3 日目录摘要 (4)第一章课程设计的目标及主要内容 (5)1.1课程设计的目标及意义 (5)1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键 (5)1.2.1课程设计的主要内容 (5)1.2.2技术关键 (5)第二章温控智能电风扇控制系统硬件设计 (6)2.1课程设计总体硬件设计 (6)2.2芯片及主要器件选择 (6)2.2.1控制核心的选择 (6)2.2.2温度传感器的选用 (7)2.2.3显示电路 (7)2.3芯片及器件介绍 (7)2.3.1 AT89C51单片机 (7)2.3.2 L298芯片介绍 (8)2.3.3 DS18B20温度传感器 (9)2.3.4LED数码管简介 (11)2.4主要硬件电路 (12)2.4.1温度检测电路设计 (12)2.4.2 电机调速电路设计 (12)2.4.3 PWM调速原理 (13)2.4.4 LED数码管显示电路及按键电路 (13)第三章温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 (14)3.1 主程序 (14)3.2 数字温度传感器模块 (14)3.3电机调速与控制子模块 (16)第四章调试结果与总结 (16)4.1 调试结果 (16)4.2 课程设计总结 (20)参考文献 (21)附录一 (23)附录二 (24)附录三 (25)摘要电风扇与空调的降温效果不同，相较于空调的迅速降低环境温度不同，电风扇更加温和，适宜于体质较弱的老人与小孩。
并且，电风扇价格实惠，使用简单。
现在市面上的电风扇大多只能手动调速，还外加一个定时功能。
对于温差较大的夜晚，若不能及时改变风速大小后停止，很容易感冒着凉。
所以本课程设计以AT89C51为核心控制系统根据外界温度的变化对电风扇进行转速控制，以实现自动换挡功能。
基于单片机控制的智能风扇设计
基于单片机控制的智能风扇设计第1章：引言1.1 研究背景在现代社会中，风扇作为一种常见的家用电器，被广泛应用于各个领域。
传统的风扇具有简单的功能，只能通过手动控制开关来调节风速。
然而，随着科技的不断发展和人们对生活品质的追求，传统的风扇已经无法满足人们对智能化、便捷化的需求。
因此，基于单片机控制的智能风扇设计应运而生。
1.2 研究目的本文旨在通过基于单片机控制的智能风扇设计，实现对风速、风向、定时等参数的智能调节，提升用户的使用体验，并且具备一定的节能功能。
第2章：智能风扇的原理和设计思路2.1 单片机的选择在智能风扇的设计中，单片机起着核心的作用，它负责接收用户输入的指令，并通过控制电机实现对风速、风向的调节。
本文选择XX型号的单片机作为控制芯片，其具备较高的性能和可靠性。
2.2 传感器的应用为了实现智能化的控制，本文采用了温湿度传感器、红外线传感器和光线传感器等多种传感器。
温湿度传感器用于检测环境的温度和湿度，以便根据实际情况调节风速。
红外线传感器用于接收用户的遥控指令，实现远程控制功能。
光线传感器则用于根据环境光线的强弱自动调节风速。
2.3 控制电路的设计控制电路是智能风扇设计中的关键部分，它由单片机、驱动电路和电机组成。
通过单片机控制驱动电路的开关状态，从而控制电机的工作状态。
同时，为了保证风扇的安全运行，还需添加过热保护电路和电流保护电路。
第3章：智能风扇的功能设计与实现3.1 风速控制用户可以通过面板按钮或遥控器来调节风扇的风速。
通过单片机读取用户输入的指令，并通过控制电路调节电机的转速，实现对风速的智能调节。
3.2 风向控制智能风扇具备自动摆风功能，可以实现左右扫风和上下扫风。
通过单片机控制电机的转向，从而实现风向的智能调节。
用户也可以通过遥控器来选择风向模式。
3.3 定时功能智能风扇具备定时功能，用户可以通过面板按钮或遥控器设置定时时间，风扇将会在设定的时间后自动关闭。
通过单片机的计时功能，风扇可以准确地实现定时功能。
基于51单片机的智能温控风扇设计任务书
毕业论文（设计）任务书
系（部）：专业：班级：
学生姓名
指导教师姓名
论文（设计）题目
基于51单片机的智能温控风扇设计
下达任务日期
任务起止日期
主要研究内容及方法
1、完成用单片机控制电风扇电机工作；
2、利用单片机内部定时器实现电风扇定时时间的设定；
3、完成以51单片机为控制核心，根据环境温度与设定温度的差值自动调整风扇电机的转速，同时在显示屏实时显示当前环境的温度值。
[3]潘勇、孟庆斌.基于DS18B20的多点温度测量系统设计[J].电子测量技术，2008（9）.进度安排Leabharlann 各阶段工作任务起止日期
查阅文献，明确思路，制定设计方案，完成开题
03.05-3.10
硬件电路搭建，软件编程，完成初稿
03.11-4.08
系统调试或软件仿真，参加中期答辩
04.09-4.15
修改完善,完成论文终稿，制作出实物，准备答辩
04.16-5.26
任务下达人签名
任务接收人
签名
教研室指导小组组长签名
系部领导小组组长签名
注：1、本表可根据内容续页；2、本表一式两份，学生、系部存档各一份；3、签名需手写，其他内容电子版填写。
主要任务及目标
1、设计一个智能温控风扇系统，根据环境温度与设定温度的差值控制风扇的启动及转速；
2、可以实时显示当前的温度值；
3、配备一个红外探头，探测出风扇范围内是否有人，来控制风扇的启停。
主要参考文献
[1]邹于丰.基于AT89C51单片机的温控器系列[J].电子世界,2011年，第五期.
[2]张海龙.基于单片机的风扇控制系统[J].网络与信息,2009年,第四期.
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计
基于51单片机的智能温控风扇设计1. 项目介绍在炎热的夏季，风扇是人们最常用的家电之一。
然而，传统的风扇只能提供恒定的风速，无法根据环境温度自动调节风速。
本项目旨在设计一款智能温控风扇，能够根据环境温度自动调节风速，为用户带来更加舒适的体验。
2. 硬件设计2.1 51单片机本项目采用51单片机作为主控芯片。
51单片机具有成本低、功能强大的特点，非常适合嵌入式系统应用。
2.2 温度传感器为了实现智能温控功能，需要使用温度传感器来实时监测环境温度。
常用的温度传感器有DS18B20、DHT11等，本项目选择DS18B20作为温度传感器。
2.3 风扇控制电路风扇控制电路用于控制风扇的转速。
传统的风扇通常使用三档开关来控制风速，本项目将采用PWM调速方式来实现无级调速。
3. 软件设计3.1 硬件连接首先，我们需要将温度传感器和单片机进行连接。
将温度传感器的数据线连接到单片机的GPIO口，将VCC和GND连接到单片机的电源。
3.2 温度读取使用51单片机的GPIO口读取温度传感器的数据，通过GPIO口发送指令给传感器，并接收传感器返回的温度值。
温度值可以通过串口输出，也可以显示在液晶屏上。
3.3 温度控制根据读取的温度值，判断当前环境温度是否超过设定的阈值。
如果温度超过阈值，则控制风扇开始运转，否则关闭风扇。
3.4 PWM调速通过51单片机的PWM输出口来控制风扇的转速。
根据温度的变化，动态调整PWM的占空比，从而实现风扇转速的调节。
3.5 实时监测和显示通过LCD液晶屏显示当前温度和风扇转速，使用户能够实时监测和调节温控风扇的工作状态。
4. 总结本项目利用51单片机设计了一款智能温控风扇。
通过温度传感器实时监测环境温度，根据温度的变化自动调节风扇的转速，为用户提供更加舒适的使用体验。
经过实际测试，该温控风扇稳定可靠，具有较高的实用性和可操作性。
参考资料1.DS18B20温度传感器 datasheet2.51单片机资料手册3.PWM调速原理与应用。
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xx年xx月xx日•引言•单片机的选择与介绍•智能温控算法的介绍目录•硬件设计部分•软件设计部分•系统测试与结果分析•总结与展望01引言由于集成电路和传感器技术的发展，单片机作为一种集成了CPU、RAM、I/O 接口以及定时器等多种硬件模块的微型计算机，被广泛应用于各种智能控制领域。
在家电、工业控制、智能家居等领域中，智能温控风扇设计具有重要意义，能够有效地改善人们的生活环境，提高生活质量。
设计的背景与意义硬件设计选用单片机作为主控芯片，需要选用具有足够I/O 接口、定时器以及串口通信接口的单片机。
需要根据实际应用场景，选用合适的温度传感器以及风扇驱动模块。
硬件设计的需求基于单片机编程，实现对温度的实时监测以及风扇的智能控制。
需要设计一套完善的控制算法，实现温度与风扇速度之间的智能调节，同时需要考虑到系统的稳定性、可靠性以及节能性。
软件设计的任务02单片机的选择与介绍按制造工艺分类TTL单片机、CMOS单片机按位数分类4位、8位、16位、32位、64位单片机按功能分类通用型、专用型、总线型、模块型单片机的种类与特点STC89C52的选择原因原因二：功耗低原因一：价格便宜原因四：抗干扰能力强原因三：可靠性高0102电源引脚VCC和GND，为单片机提供电能时钟引脚XTAL1和XTAL2，用于接入时钟信号控制引脚RST、ALE/PROG、PSEN、EA/VPP，分别实现复位、编程使能、片内程序存储器读取使能、编程电压选择等功能I/O口引脚P0、P1、P2、P3，具有通用输入输出口和第二功能外接晶体引脚XTAL1和XTAL2，用于接入石英晶体振荡器或陶瓷振荡器单片机的引脚介绍03040503智能温控算法的介绍模糊逻辑是一种非布尔逻辑，它利用模糊集合和模糊运算，实现对不确定信息的处理。
基于模糊逻辑模糊集合的表示模糊运算将输入值映射到模糊集合上，模糊集合表示为隶属度函数。
利用模糊集合进行运算，如模糊加法、模糊乘法等，以实现对不确定信息的处理。
基于单片机的智能温控风扇设计
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
xxxx-基于单片机的温控智能风扇设计
指导教师职称
xxxx
基于单片机的温控智能风扇设计
xxxxxxxxx
摘要
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件。在温度控制系统的设计中,采用单片机作为系统的主控芯片,能很大程度地满足市场对成本低、性能稳定、控制现场温度的需求,具有较为广阔的市场前景。
Thispaper introduce an intelligent and temperature control fansystem based on single-chip-microprocessor, andanalyzedthe hardwarecircuit, and software design of this system.The designAdopts the AT89C51as the controllerand usetemperature sensor DS18B20 asthetemperaturecaptureelement. On the basis of the collected temperature, to drive the fan motor throughTriode amplifying function.When the detected temperature was beyond thelimitedupper and lower temperature of the set,there will be analarm prompt.And according to the detected temperature was compared with the system set the temperature of the implementation of the fan motor start and stop automatically, and can automatically according to the variation of the temperature change of the fan motor speed, at the same time using the four digital tube instant showed that the temperature of the detected, given to two decimal points.
基于51单片机的温控智能电风扇讲解
浙江理工大学《单片机系统设计及应用实验》设计报告题目：基于51单片机的温控智能电风扇专业：机械电子工程班级：机电11（1）班姓名：叶惠芳学号：2011330300302指导教师：袁嫣红机械与自动控制学院2014 年7 月3 日目录摘要 (4)第一章课程设计的目标及主要内容 (5)1.1课程设计的目标及意义 (5)1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键 (5)1.2.1课程设计的主要内容 (5)1.2.2技术关键 (5)第二章温控智能电风扇控制系统硬件设计 (6)2.1课程设计总体硬件设计 (6)2.2芯片及主要器件选择 (6)2.2.1控制核心的选择 (6)2.2.2温度传感器的选用 (7)2.2.3显示电路 (7)2.3芯片及器件介绍 (7)2.3.1 AT89C51单片机 (7)2.3.2 L298芯片介绍 (8)2.3.3 DS18B20温度传感器 (9)2.3.4LED数码管简介 (11)2.4主要硬件电路 (12)2.4.1温度检测电路设计 (12)2.4.2 电机调速电路设计 (12)2.4.3 PWM调速原理 (13)2.4.4 LED数码管显示电路及按键电路 (13)第三章温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 (14)3.1 主程序 (14)3.2 数字温度传感器模块 (14)3.3电机调速与控制子模块 (16)第四章调试结果与总结 (16)4.1 调试结果 (16)4.2 课程设计总结 (20)参考文献 (21)附录一 (23)附录二 (24)附录三 (25)摘要电风扇与空调的降温效果不同，相较于空调的迅速降低环境温度不同，电风扇更加温和，适宜于体质较弱的老人与小孩。
并且，电风扇价格实惠，使用简单。
现在市面上的电风扇大多只能手动调速，还外加一个定时功能。
对于温差较大的夜晚，若不能及时改变风速大小后停止，很容易感冒着凉。
所以本课程设计以AT89C51为核心控制系统根据外界温度的变化对电风扇进行转速控制，以实现自动换挡功能。
单片机课程设计--智能温控调速风扇
摘要本课程设计基于温度传感器和51单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。
本设计的温控风扇利用温度传感器DS18B20来检测外界环境的温度，利用数码管显示境温度和风度档位，既可以通过控制按键人工调节开启温度以及风速，也可实现风速的自动控制。
并可以将定时时间存入AT24C02芯片，实现数据的掉电保护。
风扇共有十个档位，根据PWM来控制调节风扇速度。
本论文阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。
电风扇的自动控制，可以更加便于人们对风扇的使用。
克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速的困难。
因此，智能电风扇的设计具有重要的现实意义。
关键词单片机；温度传感器；直流电机；pwm设计任务及要求设计内容硬件设计硬件设计包括：STC89C52RC单片机整体电路设计、数码管显示电路设计、温度传感器电路、独立按键电路、基于AT24C02掉电保护电路设计。
软件设计本次课程设计全部程序均为C语言编写。
实现风扇风速的温度自动控制、人工按键控制、定时功能、数码管数据显示和掉电保护功能的智能风扇控制程序。
设计要求（1）利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过数码管显示出来。
（2）根据温度的高低，输出不同占空比的PWM控制风扇风速。
（3）可以选择人工控制还是温度自动控制。
（4）可以进行风扇开启时间的定时。
（5）为防止突然停电而使数据丢失，需要设计由单片机将数据送到AT24C02模块中储存的模块，使其具有掉电保护功能。
（6）可以实现风扇最低开启温度的设定。
1 引言1.1 研究背景风扇是我们在日常生活中经常使用的设备，但传统风扇通常是由人为设定风扇的档速，季节交替时节，白天温度很高，电风扇应高转速；到了晚上，气温降低，应该逐步减小转速。
但人们在睡眠时通常无法去改变风扇的转速，而普遍采用的定时器关闭的做法，一方面是定时时间长短有限制；另一方面可能在一两个小时后气温依旧没有降低很多，而风扇就关闭了，使人在睡梦中热醒而不得不起床重新打开风扇，增加定时器时间，非常麻烦，而且可能多次定时后最后一次定时时间太长，在温度降低以后风扇依旧继续吹风。
基于51单片机的智能温控电扇设计-图文
基于51单片机的智能温控电扇设计-图文摘要：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。
本文将以AT89S51为主控芯片，辅以DS18B20温度传感器，结合红外探测装置，来实现一种智能温控电扇的设计。
此风扇通过液晶显示器来显示温度和风速，配备2个温度设定按键，由DS18B20读取外界温度，红外探头探测是否有人，通过设定的温度配合程序来调节风速，最后通过L298N来驱动电机。
经过调试，风扇可以按照温度智能变速，无人自动关闭，实现了智能温控的目标。
关键词：DS18B20；AT89S51；红外探头；液晶显示器1602；L298N1引言电扇是人们日常生活中常用的降温工具，从开始的吊扇到现在的USB风扇，无处不见电扇的踪迹。
虽然如今空调已经走进千家万户，但是电扇的低位还是无可取代，作为一种节能环保，并且廉价简单的降温工具，电扇还在很多人家发挥着自己独特的作用。
顺应时代潮流，各种多功能的风扇逐渐在取代传统风扇。
单片机作为一种智能化程度高，控制精度高，操作简单，廉价易得，抗干扰能力强等特点，越来越多的应用于智能化产品之中。
市场上智能风扇产品相继问世，制作方法也多种多样，功能也逐渐完善，普遍都具有了手动变速和定时关闭等功能，相对而言，具备人性化，智能化的风扇还是很少，使用也并不广泛，而且在电子工艺高度发展的今天，智能化的步伐也越来越快，尤其是中国这个高速发展的国家，电扇的智能化也该向前迈进一个步伐。
在中国市场上风扇还是有一定的市场份额的，几乎每个家庭都有风扇，具备价格便宜，摆放轻便，体积灵巧等特点，使得风扇在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额，为提高风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，满足智能化的要求，智能风扇很具竞争力。
大学四年即将结束，为了检验自己的学习情况，我决定使用之前所学习到的硬件只是结合相关的软件基础来制作一个基于单片机的智能温控风扇。
基于51单片机智能温控风扇-答辩PPT
实现 方法
由温度对风扇开启和停止以及转速调 节进行智能控制
当温度低于设置的温度下限值时， 风扇不转，当温度介于上限和下限 之间时风扇转速缓慢，当温度大于 上限值时，风扇全速转动。
实20现21方/6法/27
设计 重点
实现风扇启动、转速调节与停止的智能化
设度并进行温度的正 确显示
基于51单片机 智能温控风扇系统的设计
2021/6/27
2021/6/27
主要内容
Main Contents
1 绪论 2 系统架构 3 实现原理 4 功能介绍 5 总结
设计背景
✓ 传统风扇大多为档位变级调速，风速变化 较大，定时器设计不太合理，需要手动调 速等缺点
设20计21背/6景/27和意义
2. 根据检测结果实时控制风扇自动启停和调速
设20计21重/6点/27和难点
温度采集 模块
系20统21整/6体/27设计结构
按键处理 模块
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计# 基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计## 1. 引言随着科技的不断发展，智能化产品在我们的生活中变得越来越常见。
本文将介绍一种基于51单片机的智能温控风扇设计。
该设计通过传感器检测环境温度，并根据设定的温度阈值自动调节风扇的转速，实现自动控制风扇的功能。
## 2. 硬件设计### 2.1 温度传感器在本设计中，使用一个温度传感器来检测环境温度。
常见的温度传感器有DS18B20等型号，可以通过单片机的IO口读取传感器输出的温度值。
设计时需要考虑传感器的连接方式和IO口的配置。
### 2.2 单片机本设计中选用51单片机作为控制核心。
单片机通过IO口与温度传感器连接，并根据读取的温度值控制风扇的转速。
在设计时需要注意单片机的引脚分配和编程。
### 2.3 风扇驱动电路风扇驱动电路用于控制风扇的转速。
可以通过PWM信号调节风扇的转速，或者使用可调电压源控制风扇的电压。
在设计时需要考虑风扇的额定电压和电流，并合理选取适合的驱动电路。
## 3. 软件设计### 3.1 温度检测在软件设计中，首先需要编写温度检测的程序。
程序通过读取温度传感器的输出值，将其转换为实际温度值。
可以使用模拟输入模块或者硬件接口来读取传感器输出值，并进行温度转换。
### 3.2 控制算法基于读取的温度值，设计控制算法以控制风扇的转速。
可以根据设定的温度阈值来决定风扇的工作状态，当温度超过设定阈值时，增加风扇转速，当温度下降时逐渐减小风扇转速。
算法可以采用PID控制或者模糊控制等方法。
### 3.3 驱动程序设计完控制算法后，需要编写驱动程序将算法转化为单片机可以执行的指令。
驱动程序通过IO口控制风扇的转速，根据控制算法的输出值来调整PWM信号的占空比或者输出可调电压。
### 3.4 用户接口为了方便用户操作，可以设计一个简单的用户接口，用于设定温度阈值、显示当前温度和风扇状态等信息。
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南京信息职业技术学院毕业设计论文作者赵鹏雪学号 11141P18 系部电子信息学院专业物联网应用技术题目基于单片机的智能温控风扇设计指导教师周波评阅教师完成时间：2014年4月 23日目录1、引言 (1)2、总体设计 (1)3、硬件设计 (2)3.1 AT89C51单片机概述 (2)3.1.1 AT89C51单片机组成 (3)3.1.2．AT89C51单片机的引脚结构 (4)3.2 DS18B20 单线数字温度传感器 (5)4、系统电路设计 (6)4.1 单片机最小系统电路设计 (6)4.1.1 AT89C51单片机的最小系统 (6)4.2 按键电路设计 (7)4.3 控制电路设计 (8)4.3.1温度控制电路设计 (8)4.3.2声响控制电路设计 (8)4.4 温控自动电路设计 (9)4.4.1 双向晶闸管介绍 (9)4.4.2 继电器介绍 (9)4.4.3 电路设计 (9)4.5 数码显示电路设计 (10)4.6 电源电路设计 (11)4.6.1 LM7805集成稳压器介绍 (11)4.6.2电路设计 (11)5、软件设计 (12)5.1 总体设计思想 (12)5.2 各部分的软件框图和程序 (12)5.2.1 主程序流程图 (12)5.2.2 温度显示子程序流程图 (13)总结 (13)附录 (14)附录一电路原理图 (14)附录二源程序 (15)致谢 (31)参考文献 (32)1、引言电扇是人们日常生活中常用的降温工具，从开始的吊扇到现在的USB风扇，无处不见电扇的踪迹。
虽然如今空调已经走进千家万户，但是电扇的低位还是无可取代，作为一种节能环保，并且廉价简单的降温工具，电扇还在很多人家发挥着自己独特的作用。
顺应时代潮流，各种多功能的风扇逐渐在取代传统风扇。
单片机作为一种智能化程度高，控制精度高，操作简单，廉价易得，抗干扰能力强等特点，越来越多的应用于智能化产品之中。
市场上智能风扇产品相继问世，制作方法也多种多样，功能也逐渐完善，普遍都具有了手动变速和定时关闭等功能，相对而言，具备人性化，智能化的风扇还是很少，使用也并不广泛，而且在电子工艺高度发展的今天，智能化的步伐也越来越快，尤其是中国这个高速发展的国家，电扇的智能化也该向前迈进一个步伐。
在中国市场上风扇还是有一定的市场份额的，几乎每个家庭都有风扇，具备价格便宜，摆放轻便，体积灵巧等特点，使得风扇在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额，为提高风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，满足智能化的要求，智能风扇很具竞争力。
大学四年即将结束，为了检验自己的学习情况，我决定使用之前所学习到的硬件只是结合相关的软件基础来制作一个基于单片机的智能温控风扇。
基于对人性化与智能化相结合的考虑，同时基于对价格的考虑，本设计决定制作一个基于51单片机的智能温控风扇，该风扇具有随温度自动调节风速的功能，并且在无人时可以自动关闭，而且可以根据每个人的不同情况来设定基准温度，从而实现了人性化与智能化的双重目标。
2、总体设计本设计的整体思路是：利用温度传感器DS18B20来检测环境温度，并直接输出数字温度给51单片机进行处理，并将实时温度、设置温度、风速显示在液晶12864上。
设置温度辅以2个可调按键，一个提高设置温度，一个降低设置温度，设置温度只能是整数型式，检测到的环境温度可以精确到小数点后一位。
本系统还配备一个红外探头，探测出风范围内是否有人，若无人则自动关闭风扇。
如图2-1所示。
图2-1 硬件总体框图3、硬件设计3.1 AT89C51单片机概述在20世纪70年代时，当时的微电子技术正处在一个发展阶段，集成电路也属于中规模的发展时期，对于新材料新工艺尚未进入成熟阶段，单片机也是如此，仍处在一个初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能也比较简单，一般包括CPU、RAM，有的还包括了一些比较简单的I/O口，将I/O口集成到芯片上，单片机还组要将一些外围的其他处理电路共同构成一个完整的计算系统。
类似的单片机还有Z80微处理器。
1976年由INTEL公司推出的MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，因此逐渐推向了市场。
MCS-48单片机由于它的体积小，功能全，价格低在市场上得到了广泛的应用，这为单片机的发展奠定了基础，在单片机的发展史上增添了亮丽的一笔，一个重要的里程碑。
其后单片机进入多功能强大的发展阶段，由若干但公司研发约有几十个品种，将近300多个系列，此时才算是真正进入单片机时代，普遍的单片机均集成CPU、RAM、ROM、I/O接口也很多、中断系统相当丰富，并且部分单片机还自带A/D转换器，功能性很强大强大，RAM和ROM的容量也日趋增长，寻址空间可达64kB，此时的单片机发展到了一个新纪元，应用领域也日趋广泛，单片机控制的智能化的电器也便走上了发展道路。
上个世纪90年代单片机如雨后春笋一般，MOTOROLA公司推出MC68HC系列单片机，随后NTEL公司推出了80960超级32位单片机并且将相关产品投放市场，成为单片机发展历史上的一个里程碑。
目前使用较为广泛的主要是89C5X系列的单片机，都采用了标准的MCS-51控制内核，并且此系列单片机品种齐全、性能可靠、小体积、价格便宜、供货充足、调试和编程都十分方便，所以应用比较广泛。
AT89C51是CMOS 结构8位单片机，具有低功耗、电压低、性能好等优点，该单片机内部具有一个内存大小为8KB的FLASH EPPROM，可反复擦除程序10000次，设计时采用了CMOS和ATMEL公司的高集成度、数据不易丢失的存储器技术，片内FLASH存储器可以使用常规的非易失性存储编程器进行编写。
因此，STC89C52是一种功能强大，使用灵活并且价格低廉的单片机，可广泛应用于各个控制领域。
AT89C51单片机的主要特性如下：1.8KB可反复擦写程序的FLASH存储器；2.全表态工作：0～24HZ；3.256x8字节的内部RAM；4.32个外部双向输入、输出IO口；3.1.2．AT89C51单片机的引脚结构。
如图3-2所示。
图3-2 AT89C51单片机的管脚分布表3-2 P3口的第二功能表XTAL1：外接时钟引脚。
单片机外接晶振电路的输入端。
片内震荡电路的输入端。
XTAL2：外接时钟引脚。
单片机外接晶振电路的输出端。
片内震荡电路的输出端。
3.2 DS18B20 单线数字温度传感器温度传感器介绍DS18B20 是数字温度传感器。
其主要优点是体积小、价格低、精度高。
用它做温度测量系统的设计时，可以使电路更简单，在一根通信线以上，可以挂很多的DS18B20温度传感器，使用非常方便。
数字温度传感器DS18B20的实物图。
如图3-3所示图3-3 DS18B20 实物图DS18B20 数字温度传感器主要由4 部分组成：64 位的ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL 及配置寄存器。
数字温度传感器DS18B20的内部结构。
如图3-4所示。
图3-4 DS18B20 内部结构图表3-3 DS18B20传感器引脚图4、系统电路设计4.1 单片机最小系统电路设计4.1.1 AT89C51单片机的最小系统。
如图4-1所示。
图4-1 AT89C51单片机的组成结构图(1)时钟电路时钟电路是能够为AT89C51单片机产生工作所必须的时钟信号，AT89C51单片机本身就是一个复杂的同步时序电路。
AT89C51单片机在唯一的时钟信号的严格控制下按时序执行指令，MCU时钟频率会影响速度和稳定性。
通常时钟有两种：外部时钟和内部时钟。
本系统使用的内部时钟系统提供时钟信号。
AT89C51单片机内部自带的震荡器是一个高增益反向放大器，XTAL1和XTAL2分别为芯片外部时钟的输入输出端口，它们跨接在晶体振荡器和微调电容之间使用。
对于晶振电路电容的选择，如果所选电容太小，就会影响系统的快速性、稳定性及振荡的频率，所以C1、C2电容一般选在30pf左右。
晶振一般选用范围为1.2MHZ到12MHZ，单片机使用越高的晶振频率就可以得到越高的运行速度，但是这对存储器的存储速度提出了更高的要求。
为了提升晶振电路的稳定性，一般选用温度稳定性好的瓷片电容及频率为12MHZ的晶振。
时钟电路图如图4-2所示。
图4-2时钟电路图（2）复位电路AT89C51单片机可以通过RST复位引脚进行初始化操作，其原理是让单片机程序从指定初始化地址开始执行程序。
只要让AT89C51单片机的RST复位引脚上出现两个或两个以上机器周期的高电平，就可以使单片机程序复位，但是如果保持RST复位引脚一直是高电平，那么AT89C51单片机就一直循环复位，一旦RST复位引脚由高电平变为低电平后，单片机便复位成功。
复位电路如图4-3所示。
图4-3 复位电路图4.2 按键电路设计K1 是功能键，第一次按下时，可以对下限温度进行设置第二次按下时，可以对上限温度进行设置第三次按下时，恢复温度显示。
K2 是加一键，可以对上下限温度进行加一调整，长按时执行快速加一操作。
K3 是减一键，可以对上下限温度进行减一调整，长按时执行快速减一操作。
按键电路如图4-4所示。
图4-4 按键电路图4.3 控制电路设计4.3.1温度控制电路设计温度采集电路主要是由数字温度传感器DS18B20组成的。
它能够把采集的温度数据转化成二进制数，经过单片机处理后变为十进制，最后通过数码管显示。
如图4-5温控传感器电路图4-5传感器电路图4.3.2声响控制电路设计该电路主要由数字温度传感器DS18B20、三个按键、一个PNP型三极管和一个蜂鸣器等组成的。
声响电路在每按下按键时会响一声，当没DS18B20数字温度传感器数值超过或低于温度上下限时，单片机就会通过蜂鸣器发出警报声音。
声音电路会在每个按键的按下时响一声，当数字温度传感器DS18B20没有温度数据输出时，单片机将通过蜂鸣器发出报警声音。
上下限温度值主要是通过按键K1、K2、K3来设定。
按键K1、K2、K3分别接入单片机的P1.4、P1.5、P1.6脚。
电路如图4-6所示图4-6 声响控制电路图4.4 温控自动电路4.4.1 双向晶闸管介绍双向晶闸管，具有对称性的特点，使它能够在两个方向上导通，是一种理想的交流开关装置。
双向晶闸管由N-P-N-P-N五层半导体制成的，从中引出了三个电极。
双向晶闸管也可以视为两个单向晶闸管反向并联，但它只有一个控制极。
4.4.2 继电器介绍继电器是一种电气控制器件。
它具有控制系统和被控制系统。
经常用在自动控制电路中，它的基本原理是用小电流控制大电流运作，相当于一种“自动开关”。
因此继电器在电路中得到了广泛应用，如用于自动调节、安全保护、转换电路等。