基于单片机和温度传感器的智能温控风扇设计

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"基于单片机的温度控制风扇的设计" 本资源主要介绍基于单片机的温度控制风扇的设计,利用温度传感器和51系列单片机控制技术,设计了一种智能温控调速风扇。本设计的温控风扇可以检测外界环境的温度,利用数码管显示外界环境温度、设定的开启温度以及温度差和档位,可以通过控制按键调节设定的开启温度以及温度差,风扇共有五个档位,根据PWM可以控制调节风扇速度。 知识点一:单片机控制技术 单片机控制技术是指使用单片机来控制外围设备的技术。单片机是一种微型计算机,具有计算、存储和输入/输出功能,可以独立地控制外围设备。在本设计中,使用51系列单片机来控制温度传感器和风扇的速度。 知识点二:温度传感器 温度传感器是指可以检测外界环境温度的设备。在本设计中,使用DS18B20温度传感器来检测外界环境的温度。DS18B20是一种数字温度传感器,可以检测-55°C到125°C之间的温度范围。 知识点三:PWM技术 PWM(Pulse Width Modulation)是指脉宽调制技术,是一种常用的数字信号调制方法。在本设计中,使用PWM技术来控制风扇的速度。通过调整PWM信号的脉宽,可以控制风扇的转速,从而实现智能温控调速。 知识点四:智能温控调速风扇的工作原理 智能温控调速风扇的工作原理是基于温度传感器和单片机控制技术的。首先,温度传感器检测外界环境的温度,然后将检测结果传递给单片机,单片机根据检测结果控制风扇的速度,使风扇的转速与外界环境温度相匹配。 知识点五:硬件设计 硬件设计是指智能温控调速风扇的硬件部分的设计。包括温度传感器、单片机、数码管、风扇等。在本设计中,硬件设计主要包括温度传感器的选择、单片机的选择、数码管的设计、风扇的选择等。 知识点六:软件实现 软件实现是指智能温控调速风扇的软件部分的实现。包括单片机的编程、温度传感器的驱动、数码管的驱动、风扇的控制等。在本设计中,软件实现主要包括单片机的编程、温度传感器的驱动、数码管的驱动、风扇的控制等。 知识点七:自动控制的意义 自动控制的意义是指智能温控调速风扇可以自动控制风扇的速度,使风扇的转速与外界环境温度相匹配,从而提高风扇的使用效率和舒适度。 本资源主要介绍基于单片机的温度控制风扇的设计,涵盖了单片机控制技术、温度传感器、PWM技术、智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现等多个方面的知识点,为相关领域的研究和开发提供了有价值的参考。
2012-10-13 上传
基于单片机的温控风扇的设计 摘 要 温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用,如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。本文设计了基于单片机的温控风扇系统,采用单片机作为控制器,利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件,并根据采集到的温度,通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机。根据检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止,并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速,同时用LED八段数码管显示检测到的温度与设定的温度。 关键词:单片机、DS18B20、温控、风扇 第一章 整体方案设计 1.1 前 言 在现代社会中,风扇被广泛的应用,发挥着举足轻重的作用,如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展,为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等,温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段,温控风扇的设计已经有了一定的成效,可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速,当温度升高到一定时能自动启动风扇,当温度降到一定时能自动停止风扇的转动,实现智能控制。 随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生,如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停,使风扇转速随着环境温度的变化而变化,实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利,在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。 本文设计了由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52作为控制器,采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件,并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到得环境温度以及系统预设的温度动态的显示在LED数码管上。根据系统检测到得环境温度与系统预设温度的比较,实现风扇电机的自动启停以及转速的自动调节。 1.2 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。系统结构框图如下: 结 论 本次设计的系统以单片机为控制核心,以温度传感器DS18B20检测环境温度,实现了根据环境温度变化调节不同的风扇电机转速,在一定范围能能实现转速的连续调节,LED数码管能连续稳定的显示环境温度和设置温度,并能通过两个独立按键调节不同的设置温度,从而改变环境温度与设置温度的差值,进而改变电机转速。实现了基于单片机的温控风扇的设计。 本系统设计可推广到各种电动机的控制系统中,实现电动机的转速调节。在生产生活中,本系统可用于简单的日常风扇的智能控制,为生活带来便利;在工业生产中,可以改变不同的输入信号,实现对不同信号输入控制电机的转速,进而实现生产自动化,如在电力系统中可以根据不同的负荷达到不同的电压信号,再由电压信号调节不同的发电机转速,进而调节发电量,实现电力系统的自动化调节。综上所述,该系统的设计和研究在社会生产和生活中具有重要地位。 附录2:程序代码 #include <reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ=P1^7; sbit key1=P1^3; sbit key2=P1^4; sbit dianji=P3^1; float ff; uint y3; uchar shi,ge,xiaoshu,sheding=20,gaonum,dinum; uchar code dispcode[]={ //段码 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; uchar code tablel[]={ //带小数点的段码 0xbf,0x86,0xdb,0xcf, 0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef}; uchar dispbitcode[]={ //位选 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; uchar dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}; void Delay(uint num)// 延时函数 { while( --num ); } void digitalshow(uchar a4,uchar a3,uchar a2,uchar a1,uchar a0) { dispbuf[0]=a0; dispbuf[1]=a1; dispbuf[2]=a2; dispbuf[3]=a3; dispbuf[4]=a4; P2=0xff; P0=dispcode[dispbuf[0]]; P2=dispbitcode[5]; Delay(1);