温控风扇系统设计讲课讲稿
温控风扇教案
温控风扇教案2.2温控风扇一、教材与学生情况分析《温控风扇》位于《麦克造物记——基于造物粒子的创客手册》课程的第二章《牛刀小试》的第二课，通过前面的学习，学生已经学会了使用触摸传感器控制蜂鸣器，能够制作出暴躁的小猪。
本节课将使用温度传感器来制作温控风扇。
二、教学目标1.了解温度传感器采集环境温度的原理。
2.通过制作温控风扇，掌握去编程使用温度传感器的方法。
3.通过制作温控风扇，体验使用造物粒子制作智能人造物的神奇。
三、教学重难点教学重点：使用温度传感器制作温控风扇教学难点：使用阈值模块控制温度四、教学流程1．情境创设，引入新课麦克家最近迎来了一个新的家庭成员——一只非常可爱的小鸡。
小鸡的窝就在麦克房间的阳台上，平时由麦克负责照顾。
最近天气太热了，每天中午麦克都会特地打开小电扇给小鸡降温。
可最近有几次麦克不在家，忘记去给小鸡开风扇，小鸡还差点中暑了，有没有办法可以解决这个问题呢？教师总结导入：使用温度传感器制作温控风扇，当外界温度高于一定数值时，风扇启动，给小鸡降温。
出示课题《温控风扇》。
2.教学新课（1）温度传感器温度传感器是常见的一种电子元件，它可以分为接触式和非接触式两类。
接触式温度传感器必须要与被测试物体有良好的接触又称为温度计。
非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。
这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。
这节课我们使用的温度传感器是基于LM35半导体的温度传感器，可以用来对环境温度进行定性的检测。
LM35半导体温度传感器是美国国家半导体公司生产的线性温度传感器。
其测温范围是-40℃到150℃，灵敏度为10mV/℃，输出电压与温度成正比。
LM35线性温度传感器与Arduino专用传感器扩展板结合使用，可以非常容易地实现与环境温度感知相关的互动效果。
实物图如下所示。
（2）线路与原理将温度传感器连接在电源主板的输入端，将风扇模块连接在输出端，如下图所示。
65-温控自动风扇系统设计
精准温度显示的温控自动风扇系统摘要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，系统采用51系列单片机AT89C51 单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。
利用DS18B20数字温度传感器采集实时温度，经单片机处理后通过三极管驱动直流风扇的电机。
根据采集的实时温度，实现了风扇的自起自停.可由用户设置高、低温度值，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。
关键词：自动控制;单片机;温控;风扇目录摘要 (1)目录 (2)1引言 (3)2 方案论证 (4)2.1 温度传感器的选用 (4)2.2 控制核心的选择 (5)2.3显示电路 (5)2.4调速方式 (6)3 系统简述 (7)4 硬件设计 (8)4.1 DS18B20 单线数字温度传感器简介 (8)4.2 A T89C51单片机简介 (15)4.3 八段LED 数码管 (19)5 软件设计 (21)参考文献 (23)1引言生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。
比如，现在虽然不少城市家庭用上了空调，但在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇作为降温防暑设备，春夏（夏秋）交替时节，白天温度依旧很高，电风扇应高转速、大风量，使人感到清凉；到了晚上，气温降低，当人入睡后，应该逐步减小转速，以免使人感冒。
虽然电风扇都有调节不同档位的功能，但必须要人手动换档，睡着了就无能为力了，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，一般是一两个小时；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，使人感冒；第三方面是只有简单的到了定时时间就关闭风扇电源的单一功能，不能满足气温变化对风扇风速大小的不同要求。
智能温控电风扇的设计
智能温控电风扇的设计随着科技的不断发展，智能化产品已经成为现代生活中不可或缺的一部分。
智能温控电风扇作为智能家居产品的一种，可以帮助用户实现智能控制风扇的温度和风速，体验更加舒适的生活。
本文将介绍智能温控电风扇的设计理念、功能特点和未来发展趋势。
一、设计理念智能温控电风扇的设计理念是基于用户体验和节能环保的理念。
通过传感器和智能芯片的技术应用，实现对室内温度的实时监测和智能调节。
结合智能手机App，用户可以随时随地通过手机对电风扇进行控制，搭配定时开关机功能，更加智能化的满足用户的需求。
智能温控电风扇还可以通过智能语音助手进行控制，提高了产品的人机交互体验。
二、功能特点1.实时温度监测：智能温控电风扇配备了高精度温度传感器，能够对室内温度进行实时监测，通过智能芯片进行数据分析和处理，实现精准的温度控制。
2.智能风速调节：根据室内温度的不同，智能温控电风扇可以智能调节风速，使风量和温度达到最舒适的状态。
3.手机App控制：用户可以通过手机App随时对电风扇进行控制，包括开关机、风速调节、定时功能等，让用户更加方便地使用电风扇。
4.智能语音控制：支持智能语音助手，用户可以通过语音指令实现对电风扇的控制，提高了产品的智能化水平。
5.节能环保：通过智能温控系统的应用，可以根据实际需要进行智能调节，避免不必要的能源浪费，达到节能环保的目的。
三、未来发展趋势随着智能家居市场的不断扩大，智能温控电风扇作为智能家居产品的一种，未来发展趋势将会更加智能化、个性化和智能互联。
在智能化方面，将会加强对传感器、智能控制芯片的技术研发，提高产品的智能化水平，让产品更加贴近用户的需求。
在个性化方面，根据用户的喜好和习惯，定制化智能温控电风扇的功能，让用户可以根据自己的需求定制个性化的使用体验。
在智能互联方面，智能温控电风扇将会与其他智能家居设备进行互联，在智能家居生态系统中扮演更加重要的角色，实现智能家居设备之间的联动，提高整体的智能化水平。
6.1 自动温度风扇控制电路的连接与调试讲课讲稿
6.1自动温度风扇控制电路的连接与调试项目六Project自动温度风扇控制电路项目描述自动化技术在汽车上应用的非常多，其中发动机散热器、空调冷凝器散热风扇和自动空调鼓风机控制就是一个例子。
本项目我们归纳总结自动温度风扇控制电路的种类和原理，并通过学习设计一个自动温度风扇控制电路。
学习任务一自动温度风扇控制电路的连接与调试学习目标◎知识目标（1）理解汽车发动机温度调节的必要性。
（2）理解直流风扇转速控制的方式。
◎技能目标（1）初步掌握汽车直流风扇转速控制的原理与电路连接。
建议完成本学习任务的时间为4课时。
学习任务导入通过阅读相关资料结合电子积木请你设计一个自动温度风扇控制电路。
车辆在使用过程中，发动机会产生过多的热量。
为了让发动机不会因过热而不能正常工作，人们设计了冷却液循环散热系统，而其中汽车散热风扇又起着举足轻重的作用。
下面我们就来研究下汽车散热风扇的控制方式。
一般情况下，当发动机刚启动或气温较低时，为使发动机迅速达到工作温度，此时要求散热风扇是不转的，当发动机温度上升大约至80度时，要求风扇实现低速转动；当开了空调或发动机水温达到100度时，要求风扇以高速转动达到快速散热的功效，保证发动机不会过热。
一、单纯继电器控制电路直流风扇转速控制原理自动温度风扇控制电路的连接与调试汽车发动机为什么需要冷却系热敏器件的特点汽车发动机冷却风扇控制的种类冷却风扇的控制方法与电路特点冷却风扇电路分析与简单故障排除引导问题1 自动温度风扇控制电路有何作用？获取信息引导问题2图6-1帕萨特B5冷却风扇控制器工作电如图6-1所示为早期汽车通用的冷却风扇控制器。
工作原理：当冷却液温度或打开空调后空调压力超过规定的限值时，温度开关或空调压力开关接通，控制J1、J2继电器工作，驱动风扇电机使冷却风扇工作。
特点和评析：自控电动控制方式，线路简单实用，成本低，易维修。
但远离风扇，线束长。
只能控制两个固定风速。
对风扇电机没有保护功能。
基于的智能温控风扇ppt课件
FPGA数据处理模块设计
基于FPGA的智能风扇控制系统
电路模块设计
FPGA数据处理模块原理图
基于FPGA的智能风扇控制系统
电路模块设计
通信模块
通信采用HC-06从机蓝牙模块，主要用于短距离的数据无线传输 领域，可以方便的和PC机或带蓝牙功能的设备相连，也可以两 个模块之间的数据互通。避免繁琐的线缆连接，能直接替代串口 线，配对后只需当成固定波特率的串口一样使用即可。系统采用 该蓝牙模块实现了手机终端和FPGA之间的通讯。
基于FPGA的智能风扇控制系统
电路模块设计
上位机界面设计
基于FPGA的智能风扇控制系统
电路模块设计
步进电机驱动模块
(1)系统通过对步进电机转向的控制来驱动风扇、滤网等调节机构完 成室内外空气交换处理，实现改善室内空气质量的目的，步进电 机的驱动电路采用硬件描述语言VHDL进行描述。
(2)本设计中将步距角设置为45度。脉冲的数量决定了旋转的总角度， 脉冲的频率决定了电动机旋转的速度，改变绕组的通电顺序可以 改变电机旋转的方向。
基于FPGA的智能风扇控制系统
电路模块设计
通信模块
蓝牙模块和FPGA通信采用串口方式，当没有数据采集和发送时， 状态机处于idle（空闲）状态，当RXD接收信号引脚接收到低电平时， 状态机转换至adjust状态并判断此信号是属于干扰信号还是起始位，如 果是起始位，则状态进入receive状态（接收状态），否则转回idle状态 等待；当进入receive状态时，处理完一帧数据后将其并行输出，同时转 至发送状态（trans）,将数据发送给上位机，并转入idle状态，等待下一 次传送。
基于FPGA的智能风扇控制系统
整体系统设计方案
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。
智能温控风扇教案设计
智能温控风扇教案设计教案标题：智能温控风扇教案设计教学目标：1. 了解智能温控风扇的原理和功能。
2. 学习如何正确使用和维护智能温控风扇。
3. 培养学生的创新思维和动手能力。
教学内容：1. 智能温控风扇的原理和功能介绍。
2. 智能温控风扇的使用方法和注意事项。
3. 制作一个简单的温控电路并与风扇连接。
教学步骤：引入活动：1. 通过展示一些智能温控风扇的图片或视频，引起学生的兴趣和好奇心。
2. 提问学生对智能温控风扇的认识和了解程度。
知识讲解：3. 介绍智能温控风扇的原理和功能，包括温度感应器、控制电路和风扇等组成部分的作用和相互关系。
4. 解释智能温控风扇的使用方法和注意事项，如如何调节温度阈值、如何清洁和维护风扇等。
实践操作：5. 分发材料，让学生根据提供的电路图和材料，制作一个简单的温控电路。
6. 指导学生如何将电路与风扇连接，并测试温控风扇的工作效果。
7. 鼓励学生尝试调节温度阈值，观察风扇的启动和停止情况。
讨论与总结：8. 引导学生讨论智能温控风扇的优点和应用场景，如何提高其性能和功能。
9. 总结本节课所学内容，强调智能温控风扇在节能和舒适性方面的作用。
拓展活动：10. 鼓励学生自主探索其他智能家居产品，如智能灯泡、智能门锁等，并设计相应的教案。
评估方式：1. 观察学生在实践操作环节的表现和成果。
2. 提问学生对智能温控风扇的理解和应用能力。
教学资源：1. 智能温控风扇的图片或视频资料。
2. 温控电路的制作材料，包括温度感应器、电阻、导线等。
3. 相关教材或参考书籍。
教学延伸：1. 鼓励学生在家中尝试制作更复杂的温控电路，并与其他家电设备连接，实现智能化控制。
2. 组织学生参观或参加相关科技展览，了解更多智能家居产品和技术的发展。
注意事项：1. 在实践操作环节，确保学生的安全意识和操作规范，避免触电和其他意外事故的发生。
2. 鼓励学生合作学习和分享经验，促进彼此之间的互动和学习效果的提高。
智能电风扇模拟控制系统设计讲课讲稿
智能电风扇模拟控制系统设计金陵科技学院电子竞赛设计报告参赛题目：智能电风扇模拟控制系统设计参赛选手：严飞、王俊参赛地点：金陵科技学院参赛时间：2014.11.15-2014-11.25智能电风扇模拟控制系统设计报告摘要：本设计以STC公司的MCU STC89C52处理器为核心，实现了按键和安卓客户端同步控制风扇转动，利用DS18B20检测温度并有自动调节风速的模式，通过液晶和安卓客户端实时显示出风扇当前的状态。
也可通过按键和安卓客户端来控制风扇的摇头功能。
以该系统以丰富的功能和精准的控制完成了比赛的要求。
关键词：STC89C52 电机驱动模块直流电机蓝牙模块一、系统框图本次实验利用STC89C52单片机接收由按键和蓝牙模块传回的控制数据,控制智能风扇的总开关，风力的大小，和摇头功能,并通过液晶实时返回当前的模式，风速大小，定时，和当前温度。
（本设计的硬件实物图见附录一），系统总体结构框图如下：二、方案论证1、风扇驱动选择：方案一：采用台式计算机散热风扇，该风扇的额定电压为5V，实验过程中发现它的风力太小，不易控制。
故选择放弃该方案。
方案二：采用步进电机作为风扇驱动，因为每转过一个步距角的实际值与理论值存在着误差，不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。
因此步进电机的转速很难精准的确定下来，因此，若选择该方案的话，对后面角度的计算将产生很大误差，故选择放弃该方案。
方案三：采用外转子无刷电机作为风扇驱动，外转子无刷电机转速的可控性强，从每分钟几转到每分钟几万转都可以很容易实现，而且变速平稳、转速稳定、转速的线性度好。
外转子无刷电机的转动可以通过软件编程调整它的转速，而且外转子无刷电机带动风扇转动的风力大，实验过程中，发现它的风量较为合适，稳定度也比较高。
故选择采用这种方案，来完成风扇控制系统。
2、单片机最小系统MCU选择：方案一：采用STM32微控制器，STM32是一款功能强大32位的单片机，但由于本次设计要实现的功能较少，STM32的代码操作比较繁琐，对于简单的设计用STM32会性能过剩，也由于stm32价格比较贵，所以放弃该方案。
智能家居温控风扇PPT课件
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3
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4
DS18B20驱动
• 温度传感器接线图
/**************************************************************************
***********
DS18B20驱动程序
**************************************************************************
• void Delay_nus(uchar dly)
•{
•
do{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}
•
while(--dly);
•}
• /***********************************
•
_nop_();
•
_nop_();
•
TSOR=1; //延时4us，至少1us
•
_nop_();
•
_nop_();
•
_nop_();
•
_nop_();
•
b=TSOR;
•
Delay_nus(5);
•
return b;
•}
-
7
• /***********************************
•
c0=ReadBTS(); //输出高字节
•
n=(uint)((c0<<4)+(c1>>4));
//数据处理
•
return n;
•}
-
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单片机的温控风扇设计
基于51单片机的温控风扇设计随着科技的不断发展，智能化、自动化成为了人们生活中不可或缺的一部分。
温控风扇作为家居生活中常见的电器之一，能够根据环境温度的变化来智能调节风速，为人们提供清爽的空气，方便舒适。
在温控风扇的设计中，单片机技术应用广泛，通过单片机可以实现风扇与温度的精准控制，提高了风扇的智能化水平和能效。
本文将介绍基于51单片机的温控风扇设计，旨在帮助读者了解温控风扇的工作原理以及基于单片机的设计原理。
一、温控风扇的原理概述温控风扇的设计原理主要是通过传感器检测环境温度，然后通过单片机控制风扇的转速，实现温度与风速的智能匹配。
基本的原理可以分为以下几个部分：1.传感器测温：常见的温度传感器有NTC热敏电阻、DS18B20数字温度传感器等，通过这些传感器可以实时感知环境温度的变化。
2.信号处理：传感器感知到的温度信号需要经过一定的信号处理，将模拟信号转化为数字信号，便于单片机的控制。
3.控制算法：单片机通过接收传感器的数字信号，利用控制算法进行计算和判断，从而决定风扇的转速。
4.驱动电路：单片机通过数字输出口控制驱动电路，调节风扇的转速。
基于以上原理，我们可以设计出一款基于51单片机的温控风扇系统，能够智能地根据环境温度调节风扇的转速，实现舒适的风冷效果。
1.硬件设计（1）传感器选择：在温控风扇设计中，常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
NTC热敏电阻价格低廉，精度较高，适合家用电器的温控应用。
DS18B20数字温度传感器在通信接口方面更加灵活，支持多个传感器在一条总线上工作，更适合复杂环境的温度监测。
（2）单片机选择：常用的51单片机有STC89C52、AT89S52等，在这里我们以STC89C52为例。
STC89C52具有丰富的外设资源，适合嵌入式系统的设计，成本较低，是家庭电器控制系统的理想选择。
（3）驱动电路设计：温控风扇通常采用交流电机或直流电机，驱动电路设计需根据具体的电机类型和功率进行选择，一般采用晶闸管调速电路或者直流电机驱动芯片。
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。
基于单片机的温控风扇设计
基于单片机的温控风扇设计一、引言现代生活中，温控风扇在我们的日常生活中起着重要的作用。
通过控制风扇的转速，我们可以调节室内的温度，提供一个更加舒适的环境。
本文将详细探讨如何利用单片机来设计一个基于温度的风扇控制系统。
二、单片机的选择与工作原理1.单片机的选择–根据需求选择合适的单片机型号，例如ATmega328P等。
–考虑单片机的性能、扩展性和价格等因素。
2.单片机的工作原理–单片机是一种微型计算机，内部集成了处理器、存储器和输入输出等功能。
–通过输入输出口与外部传感器和执行器进行数据传输和控制。
三、温度传感器的选择与使用1.温度传感器的选择–常用的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器等。
–根据精度、响应时间和价格等要求选择合适的温度传感器。
2.温度传感器的使用–连接温度传感器到单片机的模拟输入引脚。
–通过单片机的模数转换功能将传感器输出的模拟电压转换为数字信号。
–根据转换后的数字信号计算温度值。
四、风扇控制电路的设计与实现1.驱动电路的设计–根据风扇的额定电压和电流选择合适的驱动芯片或模块。
–将驱动芯片或模块与单片机进行连接，实现对风扇的控制。
2.控制算法的设计–根据温度传感器测得的温度值，通过控制算法判断风扇的转速。
–控制算法可以采用PID控制算法或简单的比例控制算法等。
五、软件的设计与实现1.程序框架的设计–设计一个合适的程序框架，包括初始化、温度读取、控制算法和输出控制等模块。
2.程序逻辑的实现–根据程序框架，编写对应的代码实现功能。
–通过编程语言和开发环境将程序下载到单片机上运行。
六、系统测试与优化1.系统测试–测试温度传感器的准确性和稳定性。
–测试风扇的转速与温度之间的关系。
2.系统优化–根据测试结果，调整控制算法和参数，提高系统的控制精度和稳定性。
–优化软件代码，提高系统的响应速度和效率。
七、总结本文介绍了如何利用单片机设计一个基于温度的风扇控制系统。
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。
单片机温控风扇课程设计
单片机温控风扇课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单片机的基础知识，掌握其工作原理和编程方法。
2. 学生能够了解温度传感器的工作原理，并能正确运用到温控风扇的设计中。
3. 学生能够掌握温控风扇电路的搭建和调试方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个具备温度控制功能的单片机风扇。
2. 学生能够运用编程软件进行单片机程序的编写，实现风扇的温控功能。
3. 学生能够通过实际操作，提高动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电子技术的兴趣和热情，增强创新意识。
2. 学生能够认识到单片机技术在实际应用中的重要性，提高学习的积极性和主动性。
3. 学生在小组合作中，培养团队协作意识，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为实践性课程，注重理论知识与实际操作的相结合。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的电子技术基础和编程能力。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识，通过实践操作，完成单片机温控风扇的设计与制作。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保学生能够达到课程目标。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的组成、工作原理和编程方法，关联教材第3章内容。
- 单片机硬件结构- 单片机工作原理- 单片机编程基础2. 温度传感器：讲解温度传感器的工作原理和应用，关联教材第4章内容。
- 温度传感器类型- 温度传感器工作原理- 温度传感器与单片机的连接方法3. 温控风扇电路设计：指导学生进行温控风扇电路的搭建与调试，关联教材第5章内容。
- 风扇电路设计原理- 温度控制电路设计- 电路搭建与调试方法4. 单片机程序编写：教授编程软件的使用，指导学生编写温控风扇程序，关联教材第6章内容。
- 编程软件的使用方法- 单片机程序结构- 温控风扇程序编写与调试5. 实践操作与成果展示：安排实践操作环节，让学生动手制作温控风扇，并进行成果展示，关联教材第7章内容。
温控风扇系统设计（1）
温控风扇系统设计（1）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。
智能温控电风扇的设计
智能温控电风扇的设计随着科技的不断进步，智能家居产品已经成为人们生活中必不可少的一部分。
智能温控电风扇作为智能家居中的一种重要产品，也得到了越来越多消费者的青睐。
它不仅具有传统电风扇的功能，还能通过智能温控技术实现更加智能化、节能化的使用体验。
一、设计理念智能温控电风扇的设计理念主要包括以下几点：节能环保、智能化、舒适体验。
1. 节能环保：智能温控电风扇采用节能环保的电机和材料，可以降低能源消耗，减少对环境的影响，符合现代社会对于低碳环保的要求。
2. 智能化：智能温控电风扇配备智能温控系统，可以通过传感器探测室内温度，并自动调整风速和摆风角度，以达到更加舒适的使用效果。
3. 舒适体验：智能温控电风扇设计注重用户体验，不仅外观时尚美观，而且操作简便，能够为用户打造更加舒适的生活环境。
二、外观设计智能温控电风扇的外观设计以简约时尚为主，采用优质的材料制作，经过精细的工艺处理，使得整体外观更加美观大气，符合现代家居的装饰风格。
1. 外壳材质：外壳采用高质量的塑料材料，加入抗紫外线的成分，具有较好的耐用性和耐高温性能。
2. 颜色搭配：为了满足不同消费群体的需求，外观设计会采用多种流行色彩的组合，使得整体外观更加时尚个性。
3. 结构设计：在结构设计上，智能温控电风扇会考虑用户的使用习惯和便利性，例如摇头式设计、可调节高度设计等，以满足用户对于风扇使用的各种需求。
三、技术参数1. 功率：智能温控电风扇的功率一般在30W-50W之间，具有较高的风力性能，能够满足不同用户对于风力的需求。
2. 风速调节：智能温控电风扇可根据室内温度自动调节风速，也可手动调节多档风速，满足用户根据实际需要调节风速的需求。
4. 静音设计：智能温控电风扇在设计上考虑到用户的舒适度，具有较低的噪音水平，不会影响用户的休息和工作。
四、智能化功能1. 远程控制：通过手机APP，用户可以随时随地实现对智能温控电风扇的控制，无需亲自到现场调节。
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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 (4)2、背景 (4)3、意义与应用 (5)4、原理简介 (5)5、方案设计 (6)6、STC12C5A60S2单片机 (7)6.1简介 (7)6.2 PWM寄存器设置 (7)6.3 PWM占空比计算方法 (8)6.4 I/O工作方式设置 (8)7、LCD液晶显示屏 (9)8、温度传感器DS18B20 (12)8.1 初始化 (13)8.2 写操作 (14)8.3 读操作 (14)9、风扇 (15)拓展1： (15)拓展2： (16)10、硬件电路设计 (17)10.1原理图和部分电路PCB图 (17)10.2 电机驱动电路 (19)11、软件设计 (20)11.1主函数流程图 (20)11.2 温度控制风扇程序流程图 (21)11.3 按键控制风扇程序流程图 (22)11.4 按键设定温度程序流程图 (23)12、结语 (24)参考文献: (24)附录Ⅰ：实物硬件图 (25)附录Ⅱ：程序 (25)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。
设置方式，通过配置相应的寄存器PxM1和PxM0，如下表1所示：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”。