1、潍坊科技学院本科毕业设计（论文）题 目 基于单片机的温控风扇的设计 院（系） 中印计算机软件学院 专 业 电子信息科学与技术 学 号 学生姓名 指导教师 起讫日期 2016年12月至2017年6月 设计地点 潍坊科技学院 中文摘要本设计是一种温控的风扇系统，能够通过温度传感器来检测当前温度，并根据预设的温度值来控制风扇大风、小风、停止的命令。温控风扇在人们的日常生活中以及工业生产过程中都有广泛的应用，比如工业生产的大中型的具有很强散热系统的风扇以及在笔记本电脑上采用的 CPU 小风扇等。本设计是基于单片机来实现温控系统，采用单片机作为核心部件进行整体控制，采用DS18B20 温度传感器进行对周
2、围温度的收集，根据收集到的温度，传给一个达林顿反向驱动器 ULN2803 来驱动电机的转动。通过检测到的温度和系统中设定的温度进行比较来实现电机的启动和停止，并且能根据温度的高低来改变电机的转动速度，并且可以采用 LED 数码管来显示温度。关键字：单片机，温控，DS18B20，检测 AbstractTemperature control fans in peoples daily life and industrial production process has a wide range of applications, such as industrial production of la
3、rge and medium-sized fans with a strong cooling system and the use of small computers in the notebook fan. The design is based on single-chip to achieve temperature control system, the use of single-chip as a core component of the overall control, the use of DS18B20 temperature sensor for the surrou
4、nding temperature collection, according to the collected temperature, passed a Darlington reverse drive ULN2803 to drive the motor The rotation.The temperature and the temperature set in the system are compared to achieve the motor start and stop, and can change the speed of the motor according to t
5、he temperature, and can use LED digital tube to display the temperature.Key Words: MCU, temperature control, DS18B20, detection目 录I目 录第 1 章 绪论 .11.1 系统开发背景 .11.2 系统开发现状 .1第 2 章 设计思路及方案论证 .22.1 系统整体设计 .22.2 控制器的选用 .32.3 温度传感器的选型 .32.4 控制核心的选择 .42.5 温度显示器件的选择 .42.6 调速方式的选择 .52.7 软件调试 .52.7.1 按键显示部分的调试
6、 .52.7.2 传感器 DS18B20 温度采集部分调试 .62.7.3 电动机调速电路部分调试 .62.8 硬件调试 .72.8.1 按键显示部分的调试 .72.8.2 传感器 DS18B20 温度采集部分调试 .7第 3 章 各个单元模块的硬件设计 .73.1 系统器件及理论简介 .73.1.1 单片机的种类及选择 .73.1.2 AT89C52 单片机简介 .83.1.3 温度传感器简介 .93.1.4 LED 数码管简介 .23.2 各部分电路设计 .23.2.1 开关复位与晶振电路 .23.2.2 数码管显示电路 .33.2.3 独立键盘连接电路 .4第 4 章 软件设计 .54.
7、1 程序设计 .5第 5 章 系统使用和功能 .65.1 Proteus 简介 .65.2 用 Proteus 进行仿真 .75.2.1 本设计基于 Proteus 的仿真 .75.3 系统功能 .105.3.1 系统实现的功能 .105.3.2 系统功能分析 .10结论 .11参考文献 .11附录 .1致 谢 .10第 1 章 绪论1.1 系统开发背景电风扇是我们在日常中必不可少的一样家用电器，尤其是在春夏季节交替的时节，早晚的温度相差较大，有时白天的气温很高，在家里要把电风扇的风速调到很高的档位，这样人们才能感觉不到炎热的天气让人们感觉到燥热，而到了晚上，温度相对较低，人们可以把风扇的风速
8、调的小一点，这样可以使人有清凉感也可以更舒服舒服，温度适中才会让人更好地进入睡眠，让人的睡眠效果最好，睡眠好了工作的效率也会提高。传统的家用风扇是靠我们自己调适风扇的档位，热就开的档位大点，不是很热就把档位调的低点，以防止档位调的过高从而导致人们感冒。虽然电风扇可以调节不同的档位，但是麻烦的是如果想调节档位就得人亲自过去调节，非常的麻烦。虽然传统的电风扇也有定时关闭的功能，但是定的时间有时候常常不够，一般最多的定时器也就到 1 个半小时，往往在实际生活中人们还没进入梦乡就会被炎热的天气热醒，因此人们就得从新起来再次给风扇定时间，有时候会起来好几次，这就显得非常的麻烦，有些时候，晚上气温下降的很
9、快而风扇定时却定的很久，人们已经进入梦乡而电风扇还在高速的转着，外面的温度也已经降低了，在这种环境下，熟睡中的人们很容易因为电风扇风力过大而感冒，从而影响人们的日常生活。在很多的电器中，散热系统都采用了风扇散热，电风扇可以人为加速空气的对流，把空气中较多的热量带走，降低电气周围的温度，防止电子产品因为温度过高烧坏。要想让电子产品不发热以至于烧坏，就要用到马力大的风扇，但是风扇转动的越快那么它的噪音也就越大，要想降低噪音，那么就要减小风扇的转速，那么就又会使得电子设备的温度升高，如果只兼顾一方面，另一方面也会变坏，这就需要找到合适的方法，让电风扇发挥到更大的效果。1.2 系统开发现状在现如今的社
10、会，不管是工业的生产还是我们的日常生活中都有好多地方要对外界环境的温度进行检测和控制。比如信息产业，航空航天等都有温度应用的需求。电风扇在人们的生活中发挥着重要的价值，当温度炎热的时候，人们用电风扇来驱走热量，降低温度，工厂的生产中机器散热的风扇，再小的比如笔记本电脑中使用的 CPU 风扇以及显卡中散热的风扇等，为了降低传统风扇作业是烦躁的声音和高昂的能源浪费，温控风扇正在一步步被重视起来而且也已经开始慢慢的被使用起来。这几年，温控风扇已经有了很大的成效，已经可以让风扇根据当前的气温温度升高或者降低风扇的旋转速度，并且当温度降低到一定程度，风扇会自动关闭，随着温度的升高，感应器启动后电风扇也会
11、随着启动，并且会根据温度的高低来调节转动的速度，使温度平衡，实现人们口中所说的智能效果。随着各个领域对单片机的广泛应用，从而许多基于单片机控制的温控系统也伴随着时代的要求而大量生产，温控风扇主要采用的是单片机技术，它可以根据温度来控潍坊科技学院本科毕业论文3制风扇的启动或者停止风扇叶的转动，让风扇随着温度的升高加快速度转动，温度降低时，转动速度也会下降，实现了风扇的智能化。而它的设计为当今社会的人们在生活中带来了很多的方便和便利，并且在提高人们生活，一些公司生产效率的同时还能降低传统风扇转动造成的能源浪费，毕竟智能风扇的运作能源肯定低于普通风扇的消耗。本文章的设计方面是以 AT8C52 型号的
12、单片机作为主控制器，采用的控温传感器为 DS18B20，并且让系统检测到的温度数据和预设的动态数值显示在 LED 灯管上。根据传感器检测到的温度和人工设定的温度相比较，来实现风扇电机的自动启动以及转动速度的自动调节。第 2 章 设计思路及方案论证2.1 系统整体设计本设计的整体思路为：根据温度传感器 DS18B20 型号来检测温度情况然后把获取的数值传给单片机 AT89C52 来进行分析，当 LED 灯管上显示检测温度及预设的温度数据之后，检测数据的温度可以精确到小数点的后一位，设置的温度必须采用整数的数值。同时，本设计还采用了另一项技术，采用了 PWM 脉冲宽调制的方式来改变电风扇机的转速，并且从用两个按键来控制温度的值，一个按键是提高温度的预设值，另一按键是降低温度的预设值。系统的结构如图 2.1。图 2.1 系统结构框图晶振复位单片机温度显示按键 PWM 驱动电路 直流电机DS18B20
