精确温度显示的温控自动风扇系统

精确温度显示的温控自动风扇系统
精确温度显示的温控自动风扇系统

精准温控自动风扇系统

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AT89C5 单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。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。所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中,掉电后仍然能保存上次设定值,性能稳定,控制准确。

关键词:

自动控制单片机温控风扇

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。又比如在较大功率的电子产品散热方面,现在绝大多数都采用了风冷系统,利用风扇引起空气流动,带走热量,使电子产品不至于发热烧坏。要使电子产品保持较低的温度,必须用大功率、高转速、大风量的风扇,而风扇的噪音与其功率成正比。如果要低噪音,则要减小风扇转速,又会引起电子设备温度上升,不能两全其美。为解决上述问题,我们设计了这套温控自动风扇系统。本系统采用高精度集成温度传感器,用单片机控制,能显示实时温度,并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作,精确度高,动作准确。

2 方案论证

2.1 温度传感器的选用

温度传感器可由以下几种方案可供选择:

方案一:选用热敏电阻作为感测温度的核心元件,通过运算放大器放大由于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而导至的输出电压变化的微弱电压变化信号,再用AD转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。

方案二:采用热电偶作为感测温度的核心元件,配合桥式电路,运算放大电

路和AD转换电路,将温度变化信号送入单片机处理。

方案三:采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件,直接输出数字温度信号供单片机处理。

对于方案一,采用热敏电阻有价格便宜、元件易购的优点,但热敏电阻对温度的细微变化不敏感,在信号采集、放大、转换过程中还会产生失真和误差,并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性,其本身电阻对温度的变化存在较大误差,虽然可以通过一定电路予以纠正,但不仅将使电路复杂稳定性降低,而且在人体所处温度环境温度变化中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。

对于方案二,采用热电偶和桥式测量电路相对于热敏电阻其对温度的敏感性和器件的非线性误差都有较大提高,其测温范围也非常宽,从-50摄氏度到1600摄氏度均可测量。但是依然存在电路复杂,对温度敏感性达不到本系统要求的标准,故不采用该方案。

对于方案三,由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化,大大降低了外接放大转换等电路的误差因素,温度误差很小,并且由于其感测温度的原理与上述两种方案的原理有着本质的不同,使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转换成数字量直接输出,简化了系统程序设计,又由于该传感器采用先进的单总线技术(1-WRIE),与单片机的接口变的非常简洁,抗干扰能力强。关于DS18B20的详细参数参看下面“硬件设计”中的器件介绍。

2.2 控制核心的选择

方案一:采用电压比较电路作为控制部件。温度传感器采用热敏电阻或热电偶等,温度信号转为电信号并放大,由集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速,当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。

方案二:采用单片机作为控制核心。以软件编程的方法进行温度判断,并在端口输出控制信号。

对于方案一,采用电压比较电路具有电路简单、易于实现,以及无需编写软件程序的特点,但控制方式过于单一,不能自由设置上下限动作温度,无法满足不同用户以及不同环境下的多种动作温度要求,故不在本系统中采用。

对于方案二,以单片机作为控制器,通过编写程序不但能将传感器感测到的温度通过显示电路显示出来,而且用户能通过键盘接口,自由设置上下限动作温度值,满足全方位的需求。并且通过程序判断温度具有极高的精准度,能精确把握环境温度的微小变化。故本系统采用方案二。

2.3显示电路

方案一:采用五位共阳数码管显示温度,动态扫描显示方式。

方案二:采用液晶显示屏LCD显示温度

对于方案一,该方案成本低廉,显示温度明确醒目,在夜间也能看见,功耗极低,显示驱动程序的编写也相对简单,这种显示方式得到广泛应用。不足的地方是扫描显示方式是使五个LED逐个点亮,因此会有闪烁,但是人眼的视觉暂留时间为20MS,当数码管扫描周期小于这个时间时人眼将感觉不到闪烁,因此可以通过增大扫描频率来消除闪烁感。

对于方案二,液晶体显示屏具有显示字符优美,不但能显示数字还能显示字符甚至图形的优点,这是LED数码管无法比拟的。但是液晶显示模块价格昂贵,驱动程序复杂,从简单实用的原则考虑,本系统采用方案一。

2.4调速方式

方案一:采用变压器调节方式,运用电磁感应原理将220V电压通过线圈降压到不同的电压,控制风扇电机接到不同电压值的线圈上可控制电机的转速,从而控制风扇风力大小。

方案二:采用晶闸管构成无级调速电路。

对于方案一,由于采用变压器改变电压调节,有风速级别限制,不能适应人性化要求。且在变压过程中会有损耗发热,效率不高,发热有不安全因素。

对于方案二,以电位器控制晶闸管的导通角大小,可实现由最大风速到关闭的无级别调速,可将风力调节在关闭无风到最大风之间的任意风力,实现“自由风”。且在调速环节中基本无电力损耗。故本系统采用方案二。

2.5控制执行部件

方案一:采用数模转换芯片AD0832控制,由单片机根据当前温度值送出相应数字量到AD0832,由AD0832产生模拟信号控制晶闸管的导通角,从而配合无级调速电路实现温控时的自动无级风力调节。

方案二:采用继电器,继电器的接有控制晶闸管导通角的电阻的接入电路与否由单片机控制,根据当前温度值在相应管脚送出高/低电平,决定某个继电器的导通角控制电阻是否接入电路。(详见4.2.4)

对于方案一,该方案能够实现在风扇处于温控状态时也能无级调速,但是D/A 转换芯片价格较高,与其温控状态下无级调速功能相比性价比不高。

对于方案二,虽然在温控状态下只能实现弱/大风两级调速,但采用继电器价格便宜,控制可靠,且出于在温控状态时无级调速并不是特别需要的功能,综合考虑采用方案二。

3硬件设计

系统主要部件包括DS18B20温度传感器、AT89S52单片机、双向晶闸管、五位LED数码管和风扇。辅助元件包括继电器、蜂鸣器、电阻、晶振、电源、按键和拨码开关等。

3.1、本系统各器件简介

3.1.1、DS18B20 单线数字温度传感器简介

DS18B20 单线数字温度传感器是Dallas 半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。它具有3 引脚TO-92 小体积封装形式。温度测量范围为-55℃——+125℃,可编程为9 位——12 位A/D 转换精度,测温分辨率可达0.0625℃。被测温度用符号扩展的16 位数字量方式串行输出。工作电压支持3V——5.5V 的电压范围,既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生。DS18B20 还支持“一线总线”接口,多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上,CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。它还有存储用户定义报警温度等功能。

DS18B20 内部结构及管脚

DS18B20 内部结构如图3所示,主要由4 部分组成:64 位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。其管脚排列如图4所示,DQ 为

数字信号端,GND 为电源地,VDD 为电源输入端。

图1 DS18B20 内部结构

图2 DS18B20外形及管脚

3.1.2 AT89C52 单片机简介

AT89C52 是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM)256B片内RAM的低电压,高性能CMOS8 位微处理器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C52 是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

AT89C52单片机管脚

AT89C52单片机管脚如图3所示。

图3 AT89C52单片机管脚

各管脚功能:

VCC:供电电压。

GND:接地。

P0 口:P0 口为一个8 位漏级开路双向I/O 口,每脚可吸收8TTL 门电流。当P1 口的管脚第一次写1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0 外部必须被拉高。

P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时,P1 口作为第八位地接

收。

P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出4 个TTL 门电流,当P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3 口:P3 口管脚是8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口,可接收输出4 个TTL 门电流。当P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口。P3.0:RXD(串行输入口);P3.1:TXD (串行输出口);P3.2:/INT0(外部中断0);P3.3:/INT1(外部中断1);P3.4:T0(记时器0 外部输入);P3.5:T1(记时器1外部输入);P3.6:/WR(外部数据存储器写选通);P3.7:/RD(外部数据存储器读选通)。 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作

对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE 脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH 地址上置0。此时,ALE 只有在执行MOVX,MOVC 指令是ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止,置位无效。/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP:当/EA 保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时,/EA 将内部锁定为RESET;当/EA 端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间,此引脚也用于施加12V 编程电源(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:来自反向振荡器的输出

3.2各部分电路设计

3.2.1 电源电路

电源电路采用LM7805集成稳压器作为稳压器件,用典型接法,220V电源整流滤波后送入LM7805稳压,在输出端接一个470U和0.1U电容进一步滤除纹波,得到5V稳压电源。电路如图4所示。

图4 电源

3.2.2 数码管显示电路

显示部分包括如下图5: 5个八段(共阳)数码管、PNP型三极管、电阻等。其连接方式如下:应用单片机P0口连接八段数码管,用P2口的P2.3—P2.7五个端口作为数码管的片选信号输出端口,其中要用8550(PNP型)三极管做驱动。又因为P0口做I/O口时要加上拉电阻,所以我们给P0各位各加一个10K的电阻到电源。为了防止烧坏数码管,所以给数码管各段各加一个300欧姆的限流电阻。要显示的数据通过P0口送给数码管显示,通过P2口的P2.7—P2.3五个端口分别对数码管进行位选,事实上数码管是间断被点亮的,只是其间断时间十分短,扫描周期在20ms以下,利用人眼视觉暂留,我们基本看不出它们的闪烁。

图5 显示电路

3.2.3 声响、温度采集、温度设定以及复位电路

电路如图6所示,这一部分主要是由DS18B20,四个按键、一个电容一个三

极管和一个蜂鸣器等构成。

声响电路在每按下按键时会响一声,当没有把DS18B20接入到电路中时,单

片机就会通过蜂鸣器发出报警声音。

温度采集电路主要是由DS18B20构成,它可以把采集的温度数据转化成二进

制数,经过单片机处理后输出送数码管显示。

温度设定主要是通过按键S1、S2|、S3来设定的。按键S1、S2、S3分别接入单片机的

P1.4、P1.5、P1.6脚。

S3是设定键。用于对风速调节的上限和下限值TH、TL的设置。当按下S1时,可以加1,

长按可以快速加1,当按下S2 时,可以减1,长按可以快速减1。

图6 声响、温度采集、温度设置及复位电路

3.2.4 温控自动电路

该电路为控制风速的人工控制与温控两种方式之温控模式时的控制电路,当选择为温控时,单片机默认为弱风,当当前温度低于所设的温度下限TL时继电器1吸合,关闭风扇,当当前温度高于所设的温度上限时继电器2吸合,切换到强风档。电路如图7。

图7 温控自动电路

4 软件设计

程序实现的功能是上电复位时检测温度传感器DS18B20是否存在或它工作是否正常,当不存在或工作不正常时从蜂鸣器发出报警声,提示用户检查DS18B20,

安装或者更换。这部分功能由DS18B20复位与检测子程序RESET完成。当检测到传感器工作正常后,发出温度转换命令及读取温度值命令,将从DS18B20读取的二进制温度值转换为七段码在LED上显示出来。显示功能由温度显示子程序DISP1

子程序实现。

在温控自动状态,本系统可由用户根据需要自由设置大小风档的切换温度值TH,TL,硬件设计上为通过3个按键,由按键扫描子程序KEYSCAN子程序提供软件支持。按下一次设置键K3,进入低温关风扇温度值TL设置状态,此时按下“加”键K1,TL值加一,长按K1不放可实现快速加1,按下“减”键K2,TL值减1,长按K2不放可实现快速减1。再按一次设置键K3,进入高温切换大风档温度值TH设置状态,此时按下“加”键K1,TH值加一,长按K1不放可实现快速加1,按下“减”键K2,TH值减1,长按K2不放可实现快速减1。下限动作温度值TL和上限动作温度值的设置范围为0-120摄氏度,满足一般使用要求。再按一次设置键K3退出上下限温度设置状态,恢复到当前温度显示状态。在当前温度显示状态,按下“加”键K1一次显示当前TL设定值,再按一下显示当前TH设定值,如此循环,按设置键K3退回到当前温度显示状态。每次设定的TL、TH值均拷备到DS18B20的EEROM内,

在单片机掉电后设定值不会丢失,在再次上电时从DS18B20的EEROM中读回上次设定的上下限动作温度值TH、TL,用户

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,此部分功能由比较控制子程序

TEMP_COMP来完成。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,控制继电器的吸合、断开状态,从而控制风扇实时的切换到关闭、弱风、大风三个状态。在没有超过设定的TL、TH值时默认将风扇置为弱风档。该比较控制程序又由温度比较程序、超温处理子程序和欠温处理子程序构成。

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。

主程序和个主要子程序的流程图如附录1所示。

5 安装调试

将本电路用硬件做出来,用编程器将KEIL软件对源程序编译生成的.HEX文件烧入AT89C52单片机,将单片机插入到目标板中,连好线。

将“控制模式”开关选择在“温控”,打开电源,风扇工作在弱风档,数码管正常显示当前的温度21.6摄氏度,第五位数码管闪烁显示“O”,表示当前温度在TL和TH值之间,没有欠温或超温。按“设置”键及“加”“减”键将下限动作温度值TL设为20摄氏度,将上限动作温度值TH设为23摄氏度,用书对着DS18B20扇动,显示温度逐渐降低,当达到19.9摄氏度时继电器1动作,将风扇关闭,第五位数码管闪烁显示“L”,表示当前温度低于TL值。然后用手握着DS18B20,显示温度逐步上升,当达到23.1摄氏度时继电器2动作,将风扇切换到大风档,第五位数码管闪烁显示“H”,表示当前温度高于TH值。

将“控制模式”开关选择在“人控”,这时数码管依然按照上述规律显示,但是不能对风扇进行控制。用手旋动无级调速旋钮,可以将风扇从关闭一直连续调到最大风速,具有无级调节风扇风力的功能。

测试结果表明,本系统实现了预期功能。

参考文献

[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京:清华大学出版社,2004

[2] 吴金戍,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用.北京: 清华大学出版

社,2002

[3] 求是科技.单片机典型模块设计实例导航.北京:人民邮电出版社,2004

[4] 王化详,张淑英.传感器原理.天津:天津大学出版社,2002

[5] 荣俊昌.新型电风扇原理与维修.北京:高等教育出版社,2004

[6] 王港元.电工电子实践指导.江西:江西科学技术出版社,2005

附录1 程序流程图

图11 主程序流程图

附录2 源程序

;*说明:

;* 1、K3 →进入设定低温动作温度值 TL 状态:

;* 2、K3 →进入设定高温动作温度值 TH 状态:

;* 3、K3 →返回

;* 4、设定过程: K1 →加键(UP), K2 →减键(DOWN),可快速调

; 5、实际温度在TL和TH之间时,开启弱风档,低于TL时,关闭风扇;;高于TH时,开启大风档。每次设置的TH和TL均被保存在DS18B20的ROM

;内,掉不需重新设置.

TIMER_L DATA 23H

TIMER_H DATA 24H

TIMER_COUN DATA 25H

TEMPL DATA 26H

TEMPH DATA 27H

TEMP_TH DATA 28H

TEMP_TL DATA 29H

TEMPHC DATA 2AH

TEMPLC DATA 2BH

TEMP_ZH DATA 2CH

BEEP EQU P3.7

DATA_LINE EQU P3.3

C1 EQU P3.4 ;C1控制口,接继电器1 C2 EQU P3.5 ;C2控制口,接继电器2

FLAG1 EQU 20H.0

FLAG2 EQU 20H.1

K1 EQU P1.4

K2 EQU P1.5

K3 EQU P1.6

ORG 0000H

JMP MAIN

ORG 000BH

AJMP INT_T0

MAIN: MOV SP,#30H

MOV TMOD,#01H ;T0,方式1

MOV TIMER_L,#00H ;50ms定时值

MOV TIMER_H,#4CH

MOV TIMER_COUN,#00H ;中断计数

MOV IE,#82H ;EA=1,ET0=1

LCALL READ_E2

MOV 20H,#00H

SETB BEEP

SETB C1

setb C2

MOV 7FH,#0AH ;熄灭符

CALL RESET ;复位与检测DS18B20

JNB FLAG1,MAIN1 ;FLAG1=0,DS18B20不存在

JMP START

MAIN1: CALL RESET

JB FLAG1,START

LCALL BEEP_BL ;DS18B20错误,报警

JMP MAIN1

START:

MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配

CALL WRITE

MOV A,#044H ; 发出温度转换命令

CALL WRITE

CALL RESET

MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配

CALL WRITE

MOV A,#0BEH ; 发出读温度命令

CALL WRITE

CALL READ ;读温度数据

CALL CONVTEMP

CALL DISPBCD

CALL DISP1

CALL SCANKEY

LCALL TEMP_COMP

JMP MAIN1

;DS18B20 复位与检测子程序

;FLAG1=1 OK, FLAG1=0 ERROR

RESET:

SETB DATA_LINE

NOP

CLR DATA_LINE

MOV R0,#64H ;主机发出延时600微秒的复位低脉冲 MOV R1,#03H

RESET1: DJNZ R0,$

MOV R0,#64H

DJNZ R1,RESET1

SETB DATA_LINE ;然后拉高数据线

NOP

MOV R0,#25H

RESET2: JNB DATA_LINE,RESET3 ;等待DS18B20回应

DJNZ R0,RESET2

JMP RESET4 ; 延时

RESET3: SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在

JMP RESET5

RESET4: CLR FLAG1 ; 清标志位,表示DS1820不存在

JMP RESET6

RESET5: MOV R0,#064H

DJNZ R0,$ ; 时序要求延时一段时间

RESET6: SETB DATA_LINE

RET

WRITE: MOV R2,#8 ;一共8位数据

CLR CY

WR1:

CLR DATA_LINE ;开始写入DS18B20总线要处于复位(低)状态

MOV R3,#09

DJNZ R3,$ ;总线复位保持18微妙以上

RRC A ;把一个字节DATA 分成8个BIT环移给C MOV DATA_LINE,C ;写入一个BIT

MOV R3,#23

DJNZ R3,$ ;等待46微妙

SETB DATA_LINE ;重新释放总线

NOP

DJNZ R2,WR1 ;写入下一个BIT

SETB DATA_LINE

RET

;从DS18B20中读出温度低位、高位和动作温度设定值TH、TL

;存入26H、27H、28H、29H

READ: MOV R4,#4 ; 将温度高位和低位从DS18B20中读出

MOV R1,#26H ; 存入26H、27H、28H、29H

RE00: MOV R2,#8

RE01: CLR C

SETB DATA_LINE

NOP

NOP

CLR DATA_LINE ;读前总线保持为低

NOP

NOP

NOP

SETB DATA_LINE ;开始读总线释放

MOV R3,#09 ;延时18微妙

DJNZ R3,$

MOV C,DATA_LINE ;从DS18B20总线读得一个BIT

MOV R3,#23

DJNZ R3,$ ;等待46微妙

RRC A ;把读得的位值环移给A

DJNZ R2,RE01 ;读下一个BIT

MOV @R1,A

INC R1

DJNZ R4,RE00

RET

;200ms对闪动标记取反一次

INT_T0:

PUSH ACC

PUSH PSW

MOV TL0,TIMER_L

MOV TH0,TIMER_H

INC TIMER_COUN

MOV A,TIMER_COUN

CJNE A,#04H,INT_END

MOV TIMER_COUN,#00H

CPL FLAG2

INT_END:

POP PSW

POP ACC

RETI

;重新对 DS18B20 初始化

;将设定的动作温度设定值写入 DS18B2

RE_18B20:

JB FLAG1,RE_18B20A

RET

RE_18B20A:

CALL RESET

MOV A,#0CCH ;跳过ROM匹配

LCALL WRITE

MOV A,#4EH ;写暂存寄存器

LCALL WRITE

MOV A,TEMP_TH ;TH(动作上限温度) LCALL WRITE

MOV A,TEMP_TL ;TL(动作下限温度) LCALL WRITE

MOV A,#7FH ;12位精确度

LCALL WRITE

RET

基于单片机的智能温控风扇设计

摘要 本设计为智能温控风扇系统,该系统可以实现风扇随实时环境温度而智能变速功能。 系统主要选用STC89C52单片机作为控制中心,DS18B20数字温度传感器采集实时温度,再经单片机处理后通过三极管放大信号后驱动直流风扇的电机。用户可以预设上限、下限温度值,当测得环境温度值在预设上下限值区间中时,此时风扇以半速转动;当温度升高并大于预设上限温度值时,风扇会自动调速,以全速转动;当温度降低并低于预设的下限温度值时,这时风扇电机自动停止转动。全程实现风扇转速随外界温度而智能自变。 关键词:温控风扇,STC89C52单片机,DS18B20数字温度传感器,智能自变

Abstract This design for the intelligent temperature control fan system, the system can realize the fan intelligent variable speed function according to the real-time environmental temperature. STC89C52 single-chip microcomputer system is mainly used as the control center, DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature, then through single chip through triode amplifier signal after drive dc fan https://www.360docs.net/doc/ac296208.html,ers can preset upper limit and lower limit temperature, when the environment temperature measurement in the preset upper and lower limit range, the fan rotates at half speed;When the temperature is greater than the preset limit temperature, fan speed automatically, with full rotation.When the lower limit of temperature is lower and lower than the preset value, the fan motor automatically stop running.The entire implementation and intelligence from change fan speed varies with temperature. Key words:temperature control fan, STC89C52 Single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor, smart since the change

基于单片机的温控风扇设计论文

. .. 单片机系统课程设计报告 题目:基于单片机的温控风扇的设计 专业:电子信息工程 学号: 2013131033 学生姓名:_黄家快_ 指导教师:王艳春___ 2015 年11 月15日

. .. 目录错误!未定义书签。 摘要...................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................错误!未定义书签。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)

智能温湿度监控系统概要

智能温湿度管理系统 设 计 方 案

目录 1. 系统概述 (2) 1.1系统建设目标 (2) 1.2系统设计原则 (2) 1.3智能温湿度监控系统的概述 (2) 2. 多功能厅各子系统的功能描述: (5) 2.1、silverlight版网络实时监控系统 (5) 2.2、C/S版设备数据采集系统 (5) 2.3、远程控制模块系统 (5) 3. 各子系统的功能以及设计方案 (6) 3.1、silverlight版网络实时监控系统 (6) 3.1.1功能描述: (6) 3.1.2系统特点 (6) 3.1.3主要功能简介 (8) 3.1.3.1实时显示数据和状态 (8) 3.1.3.2 TCP远程访问控制 (9) 3.1.3.3 TCP查看历史温湿度记录 (10) 3.2、C/S版设备数据采集系统 (11) 3.2.1 功能描述 (11) 3.2.2 系统特点 (11) 3.3、远程控制模块系统 (12) 3.3.1功能描述: (12) 3.3.2主要设备简介: (13)

1.系统概述 1.1系统建设目标 此次工程项目是承担智能温湿度系统的设计、施工。包括网络实时监控系统、数据采集系统、远程控制模块系统。其他子系统在本系统的设计中要达到提供的以上功能实现的活动环境。 1.2系统设计原则 1.先进型性原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构,和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。 2.实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求,把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑,采用集中管理控制的模式,在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。 3.可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间,系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的,要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。 4.经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下,通过优化设计达到最经济性的目标。 5.系统设备选型原则 1.用国际知名的器材,以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、 代理商,以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。 2.基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号, 以保证器材和系统的先进性、成熟性。 3.选用高度智能化、高技术含量的产品,建立系统开放式的架构,以标准 化和模块化为设计要求,既便于系统的管理和维护使用,又可保持系统较长时间的先进性。 1.3智能温湿度监控系统的概述 本系统针对多个库房内温度、湿度的集中监测和管理,是一套可无人值守24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对所有库房的温湿度进

自动温控风扇电路

自动温控风扇电路 1 我也有一台APS3005Si电源,和其他朋友说的一样,也存在风扇声音太吵的问题,今天改造了一下,感觉还不错。热敏电阻RT是在一个电池组里弄到的。30度室温时电阻大约 8.6K,这时LM317的输出电压是5V多一些,风扇能低速运转;60度左右时输出电压接近12V,风扇全速运转。个人感觉散热片温度不高时停转风扇的做法不太好,温度上来时风扇会因欠压而启动困难,尤其是风扇长时间使用后阻力变大,欠压启动会更难。C1的作用是在打开电源的几秒钟内时使风扇全速运转,一则可以加快风扇启动,二则作为开机时的“自检”。LM317固定在原来安温控开关的孔上,需要加绝缘垫,热敏电阻用导热胶粘在散热片的中央。 我按此电路搭成了,在室温23°C时输出电压6.4V,用电烙铁接近热敏电阻电压上升至10.6V后再不能升高了,无论怎样提高输入电压(提到过15V)输出电压始终在10.6V,电烙铁直接接触热敏电阻也无变化了,降至室温后输出电压又降至6.4V,风扇低转,可以用,但就是不能到12V输出,风扇也就不能满电压运转,不知何故? 升降R1阻值,最高输出一样变化不大。 是热敏电阻电阻高温时的电阻值太高了点。可以增大R1值(或用两个热敏电阻并联),但这样低温时输出电压也提高了。需要试验用合适的阻值以兼顾高低温的情况。若需要高低温输出电压变化比较大的话可以再加三极管放大。

2 工作原理:风扇串一个150欧姆限流、降压电阻接12v电源,使之维持启动及低速运转,当机箱内温度上升时,热敏电阻阻值随之下降,大功率管逐步导通并逐步旁路掉150欧姆限流、降压电阻,使风扇电压逐步增高转速逐步增大,温度下降时热敏电阻阻值增大,逐步恢复到起始状态,达到机箱温度自动控制的目的。 3

温控风扇参考论文

任务书 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AT89S52 单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。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。 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。又比如在较大功率的电子产品散热方面,现在绝大多数都采用了风冷系统,利用风扇引起空气流动,带走热量,使电子产品不至于发热烧坏。要使电子产品保持较低的温度,必须用大功率、高转速、大风量的风扇,而风扇的噪音与其功率成正比。如果要低噪音,则要减小风扇转速,又会引起电子设备温度上升,不能两全其美。为解决上述问题,我们设计了这套温控自动风扇系统。本系统采用高精度集成温度传感器,用单片机控制,能显示实时温度,并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作,精确度高,动作准确。 1、方案论证 本系统实现风扇的温度控制,需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。

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 (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,PWM 1、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。

智能温控风扇开题报告

中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名:韩强学号:X29 学院、系:信息商务学院、信息与通信工程系专业:电气工程及其自动化 论文题目:家用风扇控制器的设计 指导教 师:温晶晶 2014 年3月 6日

毕业设计开题报告 1.结合毕业设计课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述: 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 生活中,我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经 步入千万普通家庭中,但空调普遍耗能太多,而且在占中国大部分人口的农村地区依旧 使用电风扇用作降温防暑设备[1]。近些来,空调价格水平不断下降,越来越多的人开始 使用空调,对电风扇行业是个不小的冲击,但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭 空间为代价的。相比之下,电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势,还是具有广 阔的市场空间的,电风扇需要新型的技术功能,来满足不同的人群需求。为了提高电风 扇的市场竞争力,使之在技术含量上有所提高,且更加安全可靠,智能电风扇随之被提 出[2]。 传统电风扇具有以下缺点:风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速,这对那些 昼夜温差大的地区是致命的缺点,尤其是人们在熟睡时,不但浪费资源,还很容易使人 感冒生病;传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音,特别是夜间影响 人们的睡眠,而且定时范围有限,不能满足人们的需求。鉴于这些缺点,我们需要设计 一款智能的电风扇温度控制系统来解决[3]。 温控风扇系统,是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇,能很好的节约电能, 同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有 广泛的应用,如在工业生产中大型机械设备的散热系统,或限制笔记本电脑上的智能CPU 风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动,并能够 根据温度的变化实现转速的自动调节,在现实生活中具非常广泛的用途,因此它的设计 具有一定的价值意义[4]。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 电风扇有着悠久的发展历史,它简称电扇,香港称为风扇,日本及韩国称为扇风机,

单片机的智能温控风扇的设计

单片机的智能温控风扇的设计 2 方案论证 本系统实现风扇的温度控制,需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。 2.1 温度传感器的选用 温度传感器可以下几种方案可供选择: 方案一:选用热敏电阻作为感测温度的核心元件,通过运算放大器放大于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而导至的输出电压变化的微弱电压变化信号,再用AD转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。 方案二:采用热电偶作为感测温度的核心元件,配合桥式电路,运算放大电路和AD转换电路,将温度变化信号送入单片机处理。 方案三:采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件,直接输出数字温度信号供单片机处理。 对于方案一,采用热敏电阻有价格便宜、元件易购的优点,但热敏电阻对温度的细微变化不敏感,在信号采集、放大、转换过程中还会产生失真和误差,并且于热敏电阻的R-T 关系的非线性,其本身电阻对温度的变化存在较大误差,虽然可以通过一定电路予以纠正,但不仅将使电路复杂稳定性降低,而且在人体所处温度环境温度变化中难以检测到小的

温度变化。故该方案不适合本系统。 对于方案二,采用热电偶和桥式测量电路相对于热敏电阻其对温度的敏感性和器件的非线性误差都有较大提高,其测温范围也非常宽,从-50摄氏度到1600摄氏度均可测量。但是依然存在电路复杂,对温度敏感性达不到本系统要求的标准,故不采用该方案。 对于方案三,于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化,大大降低了外接放大转换等电路的误差因素,温度误差很小,并且于其感测温度的原理与上述两种方案的原理有着本质的不同,使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转换成数字量直接输出,简化了系统程序设计,又于该传感器采用先进的单总线技术,与单片机的接口变的非常简洁,抗干扰能力强。关于DS18B20的详细参数参看下面“硬6 件设计”中的器件介绍。 2.2 控制核心的选择 方案一:采用电压比较电路作为控制部件。温度传感器采用热敏电阻或热电偶等,温度信号转为电信号并放大,集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速,当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。 方案二:采用单片机作为控制核心。以软件编程的方法进行温度判断,并在端口输出控制信号。

自动调温风扇系统设计

自动调温风扇系统设计 发表时间:2016-10-20T13:48:56.933Z 来源:《电力技术》2016年第8期作者:李亚昆 [导读] 该设计以STC89C51为控制核心,利用DS18B20温度传感器进行实时温度检测,并对电机驱动电路进行了设计。 郑州工业应用技术学院机电工程学院河南新郑 451100 摘要:该设计以STC89C51为控制核心,利用DS18B20温度传感器进行实时温度检测,并对电机驱动电路进行了设计,同时本设计增加了LCD1602液晶显示模块,能实时显示温度、风扇转速等信息。最终经过仿真调试和实践证明,该系统有一定应用价值。 关键词:STC89C51;自动调温;风扇;设计 0 绪论 风扇是较为经济和实惠的电器,但是,在实际应用过程中,用户对当前风扇的转速信息、环境温度等信息一无所知,为了实现风扇的智能化和人性化,特此,设计了以STC89C51为控制核心的自动调温风扇控制系统。该系统经济、实惠,有一定的应用价值。 1 总体设计 该设计以STC89C51为控制核心,主要包括:温度采集模块、液晶显示模块、电机驱动模块、人体感应模块等。人体感应模块,通过对红外线人体辐射的探测,判断风扇前方是否有人,在环境温度达到要求的情况下,有人则自行开启,无人则自行关闭。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 2 硬件电路设计 系统硬件电路包含模块较多,该设计主要介绍温度采集模块和风扇驱动模块。先分别介绍如下。 2.1 温度采集模块设计 该设进行温度采集模块设计时,主要采用DS18B20温度传感器。此传感器能快速准确的检测出温度,电路连接简单,温度采集模块电路如图2所示。 图2 DS18B20电路 2.2 风扇驱动电路设计 风扇驱动电路如图3所示,当人体感应模块和温度检测模块同时满足要求时,风扇才开始启动,此时检测到的温度和设置温度进行比较,处理后经过P1.0口输出,驱动风扇。

远程温湿度监控系统

基于单片机环境温湿度监测系统设计 院(系)别信息工程学院 专业物联网工程 班级 131 姓名李建昊,黄佳佳,吴世谱 学号 20131554103,20131554120 20131554102 指导教师王建平,白林峰

远程温湿度监控系统 吴世谱,黄佳佳,李建昊 (河南科技学院,河南新乡453003) 摘要:随着人们生活质量的逐渐提高,人们越来越关注自己的生活环境,尤其是室内环境的舒适度,如何实时的监控居住环境的各种环境指标,并实时的把这些信息传递给用户,并实现室内环境的自动调节,达到智能控制的目的,成为智能家居的重要组成部分和研究问题。本文介绍了通过嵌入式系统,以C语言和C#为开发基础的下位机和上位机的软件开发任务。主要应用15F单片机为控制芯片,DH11温湿度传感器采集室内的温湿度,实现温湿度的检测,用网络模块实现数据向网络传输的功能,在windows窗体的界面上显示出来,并实现网络与单片机的双工通信功能。 关键字:智能控制,温湿度检测,双工通信。

目录 1 引言 (4) 1.1研究背景及意义 (4) 1.2主要解决的问题 (6) 2. 基于单片机的温湿度网络远程采集器 (7) 2.1温湿度网络远程采集器的组成和工作原理 (7) 2.2温度传感器概述 (8) 2.3STC15F60S2单片机简介 (10) 2.3.1单片机的特点 (10) 4.2 单片机的特点: (10) 3. 程序介绍和实物展示 (12) 3.1硬件设计和基于控制系统的编程 (12) 3.2基于C#的windows窗体上位机编程 (16) 4.0总结与展望 (19) 参考文献 (20)

基于STM32温控风扇设计

齐齐哈尔大学 综合实践(论文) 题目基于STM32的温控风扇 学院通信与电子工程学院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师朱磊

摘要:随着科技的日新月异,智能家居逐渐走入普通家庭,风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出,该风扇电源稳定性好,操作方便,运行可靠,功能强大,价格低廉,节约能耗,能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。 关键词:STM32单片机电风扇温控调速

目录 摘要............................................................................. 错误!未定义书签。 第1章绪论 (1) 1.1 概述............................................................ 错误!未定义书签。 1.2 设计目的及应用 (1) 第2章温控电风扇方案论证 (2) 2.1 温度传感器的选择 (2) 2.2 控制核心的选择 (2) 2.3 显示电路的选择 (3) 2.4 调速方式的选择 (3) 第3章温控电风扇硬件设计 (5) 3.1 硬件系统总体设计 (5) 3.2 本系统各器件简介 (5) 3.2.1 DS18B20简介 (5) 3.2.2 STM32简介 (7) 3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8) 3.3 各部分电路设计 (9) 3.3.1 温度传感器的电路 (9) 3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10) 第4章温控电风扇软件设计 (11) 4.1 软件系统总体设计 (11) 4.2 系统初始化程序设计 (11) 4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误!未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录1 (16) 附录2 (25)

智能温控风扇开题报告

XXX本科毕业论文(设计)开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 (设计)题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文(设计)工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文(设计)进行地点 一、选题的背景与意义: 生活中,我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中,但空调普遍耗能太多,而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来,空调价格水平不断下降,越来越多的人开始使用空调,对电风扇行业是个不小的冲击,但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下,电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势,还是具有广阔的市场空间的,电风扇需要新型的技术功能,来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力,使之在技术含量上有所提高,且更加安全可靠,智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点:风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速,这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点,尤其是人们在熟睡时,不但浪费资源,还很容易使人感冒生病;传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音,特别是夜间影响人们的睡眠,而且定时范围有限,不能满足人们的需求。鉴于这些缺点,我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统,是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇,能很好的节约电能,同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用,如在工业生产中大型机械设备的散热系统,或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动,并能够根据温度的变化实现转速的自动调节,在现实生活中具非常广泛的用途,因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题:

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 在炎热的夏天人们用电风扇来降温;在工业生产中,大型机械用电风扇来散热等。随着温度控制的技术不断发展,应运而生的温控电风扇也逐渐走进了人们的生活中。温控电风扇可以根据环境温度自动调节电风扇启停与转速,在实际生活的使用中,温控风扇不仅可节省宝贵的电资源,也大大方便了人们的生活和生产。 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STC89C51 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:温控风扇,单片机,DS18B20,自动控制

Temperature control fan design based on 51 single chip microcomputer ABSTRACT In the hot summer, people use cooling fan; in the industrial production, is used toheat the electric fan large machinery. With the continuous development of thetechnology of temperature control, temperature controlled electric fan emerge as the times require gradually into people's lives. Temperature controlled electric fan can be adjusted automatically stop and start the fan speed according to the environment temperature, the use of real life, temperature controlled fan not only can save power resources valuable, but also greatly facilitate the people's life and production. The design of a temperature controlled fan system, sensitive temperate- easuing and display, the system uses STC89C51 microcontroller as the control platform to control the speed of the fan. The real-time temperature using DS18B20 digital temperature sensor, SCM processing through the transistor DCfan motor drive. According to the real-time temperature acquisition, the fan selfstop. High, low temperature value set by the user, the measured temperaturevalues in the high and low temperature between open fan weak wind profile,when the temperature exceeds the set temperature automatically switch to thefile, automatically turn off the fan when the temperature is lower than the set temperature, the control state varies with the outside temperature. KEY WORDS:Temperature control fan, MCU, DS18B20,automatic control

基于AT89C51单片机的智能温控风扇设计

目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题研究及应用前景 (2) 1.2本设计任务主要要求 (2) 第二章方案选择 (3) 2.1温度传感器的选择 (3) 2.2主控机的选择 (4) 2.3显示电路 (5) 2.4调速方式 (5) 第三章系统硬件设计 (7) 3.1系统总体设计 (7) 3.2主控芯片介绍 (7) 3.2.1AT89C51简介 (7) 3.2.2AT89C51主要功能和系统参数 (8) 3.2.3AT89C51单片机引脚说明 (9) 3.2.4AT89C51单片机最小系统 (11) 3.3DS18B20温度采集电路 (13) 3.3.1DS18B20温度处理方法 (13) 3.3.2DS18B20工作原理 (13) 3.4其他电路 (14) 3.4.1数码管驱动显示电路 (14) 3.4.2风扇驱动电路 (15) 3.4.3按键模块 (15) 第四章系统软件设计 (17) 4.1主程序流程图 (17) 4.2DS18B20子程序流程图 (18) 4.3数码管显示子程序流程图 (19) 4.4按键子程序流程图 (19) 第五章系统调试 (21) 5.1系统功能 (21) 5.1.1硬件调试 (21) 5.1.2系统实现的功能 (21) 5.1.3系统功能分析 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 附录1:protel原理图 (25) 附录2:系统PCB板图 (26) 附录3:源程序 (27)

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。 本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度检测和显示功能,采用单片机AT89C51为核心控制器对风扇转速进行控制,使用温度传感器DS18B20检测温度数据,通过数码管显示实时温度,根据采集的温度,实现了风扇的自起自停。可由使用者设置高、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:单片机AT89C51;温度传感器DS18B20;数码管;电风扇

温度远程监控监测

温度远程监控监测 产品简介 温度远程监控监测系统是青岛正茂科技有限公司针对分布散、要求精度高的冷链设备工作时的内部温度及环境温度进行远程监控,而专门开发的一种监控管理系统。作为专业的工业级冷链设备集中管理系统,它可以更方便地集中统一管理和控制多区域的冷链设备的温度,实现无线采集,实时记录温度变化,自动生成温度曲线图,设备启停曲线,打印、数据输出,温度超限报警 我们的实力 公司拥有一批强大的高科技研发人才,致力于工业无线传感设备的开发和应用,公司向来以“服务为先,品质至上”为经营理念,依靠资深的专业技术力量,为客户提供一条龙的全方位配套服务。自创立至今,正茂科技一直致力于为客户提供顾问式管理解决方案和服务。现已和多家国内知名企业建立了合作伙伴联盟。公司冷链设备无线远程监控系统,已经成功应用于全国各型冷链工程的方方面面。 系统特点 ●无线采集:运用当今最流行的物联网技术,实现了温度传感设备的无线采集,通过远程电脑获取 数据,并通过监控软件进行分析、预警、自动打印。 ●组网传输:信号采用先进组网无线传输技术,克服距离障碍、信号无衰减,无串扰,抗干扰强。 ●远程访问:完全B/S架构,纯.NET开发技术,远程查看、操作控制,只需录入网址即可轻松实现。 ●实时监控:采用自动化无线监控功能,每天24小时实时监控,避免了人工监控可能出现的监控不 及时、不准确,设备长时间非正常运转等问题。 ●报警功能:超过预设值系统自动报警,报警方式主要有声音报警、手机短信报警、邮件报警、模 块不采集报警等。各监控点报警方式配置灵活,同一监测点可以分时段、分人员报警,便于交接 班管理。 ●测温准确、安装简单:测温范围在-200℃~125℃内可任设,测量精度达±0.1℃,测量温度准确 度±0.2℃,测温间隔时间在1秒以上任设。数据无线上传,无需单独穿墙布线,安装方便简单。 ●自动开关控制:远程自动控制制冷系统开关,远程调试制冷状态及参数。实现压缩机、冷风 机启停历史记录的查询及频率分析。 ●自动打印:定时自动打印功能,根据具体情况可以任意设定打印时间,及打印内容。

温控控制风扇电路

温控式电风扇调速器电路图 发布: | 作者:-- | 来源: -- | 查看:218次 | 用户关注: 温控式电风扇调速器电路图介绍的温控式电风扇调速器,能根据室内温度的高低自动调节电风扇的风速,使用十分方便。电路工作原理该温控式电风扇调速器电路由稳压电路、多谐振荡器和控制执行电路组成,如图所示。稳压电路由限流电阻器R4、滤波电容器C3和稳压一极管VS组成。 温控式电风扇调速器电路图介绍的温控式电风扇调速器,能根据室内温度的高低自动调节电风扇的风速,使用十分方便。 电路工作原理 该温控式电风扇调速器电路由稳压电路、多谐振荡器和控制执行电路组成,如图所示。 稳压电路由限流电阻器R4、滤波电容器C3和稳压一极管VS组成。 多谐振荡器由时基集成电路IC、电阻器Rl-R3、电容器Cl、C2和热敏电阻器RT组成。 控制执行电路由电阻器R5、晶闸管VT和风扇电动机M组成。 接通电源后,多谐振荡器振荡工作,从IC的3脚输出占空比可调的方波脉冲信号,使VT受触发而导通,驱动风扇电动机M运转。 多谐振荡器的工作频率由R3和C2的数值决定;方波脉冲的占空比由IC第7脚与5脚之间的电位差决定。 当室内环境温度升高时,RT的阻值降低,使IC的5脚电压上升,3脚输出方波脉冲的占空比提高,VT的导通角增大,风扇电动机M在单位时间内通电时间变长,运行时间延长,转速加快,从而加大风量以达到降温的目的。 反之,当室内环境温度下降时,RT的阻值升高,使IC的5脚电压下降,3脚输出方波脉冲的占空比降低,VT的导通角变小,M在单位时司内通电时司变短,运行时间缩短,转速下降,从而减小风量使室内温度回升。 元器件选择

智能温控风扇地设计

综合实验报告 实验题目:智能温控风扇 学生班级: 电子14-2 学生姓名: 学生学号: 38 指导教师: 实验时间: 2016-9-15

智能温控风扇的设计 摘要 基于检测技术和单片机控制技术,设计了一种智能温控调速风扇。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。系统原理简单,工作稳定,成本低,具有一定的节能效果。 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风页不转动,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AT89C52/温度传感器/直流电机/模拟风扇

1.1 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,不能两全其美。为解决上述问题,我们设计了这套温控自动风扇系统。本系统采用高精度集成温度传感器,用单片机控制,能显示实时温度,并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作,精确度高,动作准确。 2 整体方案的设计思路 2.1 系统整体设计 本设计的整体思路是:利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机AT89C52进行处理,在LED数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。其中预设温度值只能为整数形式,检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。同时采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。并通过两个按键改变预设温度值,一个提高预设温度,另一个降低预设温度值。系统结构框图:如图2-1所示。

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 of production, 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

相关文档
最新文档