基于单片机的温控风扇设计

论文总字数：12789字

摘 要

随着现今社会科技的不断提高，人们对于生活品质的要求也愈来愈高。智能家电在人们的日常生活中使用也越来越习以为常。本文设计的是一个智能温度控制的风扇系统，相比于传统的风扇，更为的人性化，系统主要是由温度传感器、电风扇和温度控制电路等部分构成。系统总共设有高、低两档的转速，整个系统是由先温度传感器来测出环境对象的温度值，之后用LED数码管来实时地显示，最后在由控制平台的单片机系统中设定好的程序来控制风扇速度的调节。本文的设计成本较低，功能实用性好，而且操作简单，而且根据环境的温度来实时地调控风扇转速，不仅能提高用户体验使得更加的人性化，也能更好的节约能源，符合当下“绿色、环保”的时代主题。

关键字：单片机，温度控制，电风扇

ABSTRACT: With the development of the science and technology nowadays, people have the higher quality of their life. The intelligent home appliance is quit used to our life. This design is a system to control the temperature by an intelligent fan, it is more humanizer compared with the traditional fan. It was composed of the temperature sensor, temperature control circuit and the fan. This system is designed with two speed levels. The system tests the temperature of the environment by the temperature sensor firstly and the digital pipe to show the result in real time, finally the fan’ speed would controlled by the SCM. This design is cost lower and have good functional practicability. It is simple to use and can change the speed of the fan by the environment’s temperature. It is not only improving the experience of users to make it more humanizer, but also can save the energy better, it also fit the themes of the times that is “green, environmental protection”.

Key word: single chip microcomputer, temperature controller, fan

目录

1、 绪论 5

1.1 选题背景 5

1.2 研究现状 5

1.3 系统概述 5

2、 系统设计原理 9

2.1 温度传感器的选择 10

2.2 温度显示器的选择 10

2.3 控制器的选择 12

2.4 电机调速电路的选择 12

3、 硬件电路设计 13

3.1 复位电路与晶振电路 13

3.2 温度检测电路 13

3.3 LED数码管设计 14

3.4 键盘连接电路 15

3.5 风扇驱动电路与调速 16

3.6 电路总图 17

4、 系统软件设计 18

4.1 主程序流程图： 18

4.2 用Keil C51编写程序 21

5、 系统调试 22

5.1 硬件调试 22

5.2 软件调试 23

5.3 系统仿真 24

5.4系统实物图 25

结论 27

参考文献 28

致谢 30

1、 绪论

1.1 选题背景

随着当今社会科技的不断提高，智能控制系统的在生产或生活领域中扮演越来越重要的角色，其中温度控制系统的研究对其研究有着非常重要的意义。风扇是人们日常生活中常见的基本设施，尤其在季节交替的时候，日夜温差较大，而传统风扇通常由人为来设定档速，不能随着环境温度变化调节风速，尤其是在人们熟睡的时候，不仅资源不能合理利用，更容易使人感冒。而普遍的定时器的设置的缺点是定时时间的长短限制，表现为一是定时时间短，未能达到合理温度而提前关闭风扇，这使得用户还未进入熟睡便又会再次被热醒，不得不从睡梦中醒来重新打开风扇，非常的麻烦；另一方面是定时的时间过长，在温度降低到合适时未能及时关闭风扇，便又容易使熟睡的人感冒。

目前，空调市场的发展使得传统电风扇不能满足消费者需求，但相比于空调的高能耗及空间的封闭，电风扇的技术简单并有着较好的通风性及低功耗，考虑若是电风扇能随时监测环境温度并相应地做出温度调控，相信会具有广阔的市场空间。

1.2 研究现状

在现今的社会，风扇不管是在工业生产或是在我们日常的生活中都有着相当重要的作用。在一些信息产业亦或是航天航空的领域中都有对温度有着严格的控制要求。随着单片机系统的应用愈来愈广，并且基于单片机的温度控制系统的发展势头也愈来愈好，由于其效率愈来愈高，成本也愈来愈低。由于其可观的经济效率使得单片机温度控制系统不论是在城市或农村的日产生活还是在各种工业的生产中都得到广泛的使用，此次设计的智能风扇系统主要的是用单片机来控制风扇，实现其智能化。此系统现阶段主要运用于国内大部分的家庭；或者是在其他的对温度有着严格要求的产业中，实现了温度的自动化控制，这或许将实现工业生产中无人值守的目标，大大地降低了人工的成本。而且它的使用寿命长，适用范围广，安装也极为简易。相信未来的市场一定会极为广阔，需求量大。

1.3 系统概述

1.3.1 单片机简介

AT89C52是一种低电压，高性能CMOS 8位单片机。它兼容了51指令系统。它是选用美国ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术来生产的，它把Flash存储器同微处理器相联合，尤其是可反复擦写的 Flash存储器更能够大大地减低开发成本，因此该单片机在电子行业中有着较为广泛的使用。

AT89C52单片机内置通用的8位中央处理器和Flash存储单元，一共有40个引脚以及32个外部双向 I/O端口，如图1所示，片内包含有8k字节的可擦写只读存储器及256位随机存储器即RAM，此外该单片机还含有2个外部中断口，2个全双工串行通信口以及3个16位的可编程定时计数器。AT89C52可以依照常规的方式来进行编程，也能够进行在线编程。

图 1 AT89C52单片机

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