温控风扇系统设计

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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29目录1、引言32、背景33、意义与应用34、原理简介45、方案设计46、STC12C5A60S2单片机56.1简介56.2PWM寄存器设置56.3PWM占空比计算方法56.4I/O工作方式设置67、LCD液晶显示屏68、温度传感器DS18B2088.1 初始化98.2 写操作108.3 读操作109、风扇10拓展1:10拓展2:1110、硬件电路设计1210.1原理图和部分电路PCB图1210.2电机驱动电路1311

2、、软件设计1411.1主函数流程图1411.2温度控制风扇程序流程图1511.3按键控制风扇程序流程图1611.4按键设定温度程序流程图1712、结语18参考文献:18附录Ⅰ:实物硬件图18附录Ⅱ:程序1829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

3、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

4、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

5、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。294、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

6、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

7、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

8、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。296、S

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