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温控风扇

2017届毕业设计说明书(论文)智能温控风扇系统设计摘要在炎热的夏季人们通常都用风扇来散热,随着科技的进步与发展,智能温控风扇应运而生,逐渐进入了大众的生活中,相比以往的吊扇与落地扇等电风扇,基于单片机的温控风扇不但制作成本低、易编程,而且它可以自动的根据环境温度的变化而调节相应风速挡位,给人们带来更舒适的体验,也极大的方便了人们的生活。

因此,设计智能温控风扇具有较好的意义。

课题设计了一款智能温控风扇系统,分析了课题的设计要求之后,确定了以单片机为控制核心的设计方案。

系统设计采用 STC89C52为系统的主控芯片,通DS18B20采集当前温度并对其进行数字化,直接传给单片机,通过控制I/O 口来调节系统的运行。

设计采用数码管来显示当前温度及电机挡位,并可通过按键来设置系统温度的上限值和下限值。

根据控制要求,系统进行了按键电路、数码管显示电路、温度采集电路、风扇驱动电路,主控制系统的程序设计,并进行了系统的仿真和实物制作调试。

仿真和实物调试结果表明,系统可以实现当所测环境温度低于温度的下限值时,风扇停止转动,而当所测温度高于温度的上限值时,风扇则会快速转动,当介于两者之间则会慢速转动,基本满足了能够自动调节电机转速的设计要求。

关键词:温控风扇,STC89C52,DS18B20,PWM调速,显示电路AbstractIn the hot summer, people usually use the fan to heat, with the development of science and technology, intelligent temperature control fan came into being, and gradually into the public life, compared to the previous ceiling fan and fan, electric fan, temperature controlled fan chip not only low manufacturing cost, easy programming, and it can automatically according to the change of environment temperature thecorresponding wind speed adjusting gear, bring people more comfortable experience, but also a great convenience to people's life. Therefore, the design of intelligent temperature control fan is of great significance.The subject designs an intelligent temperature control fan system. After analyzing the design requirements of the subject, the design scheme with the single chip microcomputer as the control core is determined. The system design uses STC89C52 as the master chip of the system, collects the current temperature through the DS18B20, and carries on the digitization to it, passes directly to the monolithic integrated circuit, through controls the I/O mouth to adjust the system movement. The design uses digital tube to display the current temperature and motor gear, and through the button to set the system temperature upper limit and lower value. According to the control requirements, the system of key circuit, digital display circuit, temperature acquisition circuit, fan drive circuit, the program design of the main control system, and the system simulation and physical production debugging. The results of simulation and debugging of real system show that can be achieved when the measured temperature is lower than the temperature of the lower limit value, the fan stops rotating, and when the measured temperature is higher than the temperature of the upper limit value, the fan will rotate between the two, when will the slow rotation, can basically meet the design requirements of automatic control of motor speed.Key words: temperature controlled fan, STC89C52, DS18B20, PWM speed regulation, display circuit目录1 绪论 01.1 课题的目的和意义 01.2 智能温控风扇发展历程 (1)1.3论文主要的研究内容和章节安排 (2)2 系统硬件电路设计 (3)2.1 系统总体结构 (3)2.2 主控芯片 (4)2.2.1 STC89C52简介 (4)2.2.2 STC89C52引脚 (5)2.3 各硬件模块电路设计 (6)2.3.1 时钟电路 (6)2.3.2 温度传感器电路 (7)2.3.3 显示电路 (13)2.3.4 风扇驱动电路 (14)2.3.5 按键电路 (15)2.3.6 复位电路 (16)3 系统软件设计 (17)3.1 系统总体设计 (17)3.2 各软件模块设计 (18)3.2.1 DS18B20温度传感器模块 (18)3.2.2 数码管显示模块 (19)3.2.3 按键模块 (20)3.2.4 电机驱动模块 (21)4 仿真及实物制作调试 (23)4.1 仿真电路设计 (23)4.2 仿真电路调试 (27)4.3 实物制作与调试 (28)结束语 (30)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (35)附录1: (36)附录2: (36)1 绪论1.1 课题的目的和意义在如今,纵使生活中的事物变幻莫测,但对追求冬暖夏凉的舒适是永远不变的。

在炎热的夏季,以前人们只能通过扇子扇风来让自己凉爽一些,后来风扇的出现受到广大人民的热爱,可以说是家家户户必备的清凉神器。

现在,虽然空调的凉爽效果比风扇好了很多,也给了人们更好的体验,但是,空调本身不仅价格比风扇昂贵不少,而且耗电量也很大,因此很多农村地区和偏远地区使用空调的家庭是少之又少,可以说风扇仍然是每个家庭都有的防暑电器,它依然扮演着重要的角色。

但是,风扇有不能自动调节风速等很多的缺陷,在夏季的夜晚,刚睡觉的时候温度可能还很高,往往需要把风扇开到高速档,人们才能舒适的入睡,到了半夜,气温会变低很多,这时候风扇的风力就相对来说过大了,容易让人着凉,也容易把人们冷醒。

在这种情况下,往往只能起床去手动调节或关闭,还有其他的一部分人就会选择定时,而定时常常把人热醒。

为了解决上述问题,进行智能温控风扇系统的设计是很有意义的,系统设计的温控风扇能够能够自动的检测环境温度,能够根据温度的变化自动调节风速,随着温度升高而提高风速,温度降低而降低风力,给人如同自然风一般的舒爽,给人们带来更好的体验。

所以,为了让风扇带来更好的效果,让更多的人民用的更舒适,开展智能温控风扇的设计是非常有意义的。

1.2 智能温控风扇发展历程风扇的发展起源于1830年,由美国人詹姆斯·拜伦发明创造,其原理是如同钟表一般给风扇上发条从而驱动风扇转动,虽然在夏天能带来徐徐凉风,但是没隔一段时间都要手动上发条比较麻烦。

1880年,美国人舒乐发明了第一台电风扇,舒乐将风扇的扇叶连接在电动机上,扇叶飞速的转动,比起机械风扇更方便、更高效,是风扇发展史上的一个重大突破。

风扇自从发明之日起受到全世界的喜爱,可以说与人们的生活息息相关,特别是电风扇,一直沿用至今。

如今国内外的风扇主要分为台扇、落地扇、吊扇、转页扇这几种,它们的主要功能包括调节风速,风扇摇头、定时开闭和红外遥控等。

随着科学技术的不断发展与创新,如今单片机技术和温度传感器技术在各行各业都得到了广泛的应用,由单片机和温度传感器相结合的智能温控风扇技术也越发被重视,它开始走进慢慢大众的生活,广泛运用与国内大部分地区。

其凭借效率高、更智能、低成本、稳定性强的优点,弥补了传统风扇过于死板的缺点,给人们带来更好的体验。

随着温度控制技术的发展,智能温控风扇越来越被广大人民所喜爱,智能温控风扇还有更广阔的发展空间,它也将慢慢取代传统的电风扇。

1.3论文主要的研究内容和章节安排课题设计了一款智能温控风扇系统,分析了课题的设计要求之后,确定了以单片机为控制核心的设计方案。

系统设计采用STC89C52为系统的主控芯片,通DS18B20采集当前温度并对其进行数字化,直接传给单片机,通过控制I/O口来调节系统的运行。

设计采用数码管来显示当前温度及电机挡位,并可通过按键来设置系统温度的上限值和下限值。

根据控制要求,系统进行了按键电路、数码管显示电路、温度采集电路、风扇驱动电路,主控制系统的程序设计,并进行了系统的仿真和实物制作调试。

仿真和实物调试结果表明,系统可以实现当所测环境温度低于温度的下限值时,风扇停止转动,而当所测温度高于温度的上限值时,风扇则会快速转动,当介于两者之间则会慢速转动,基本满足了能够自动调节电机转速的设计要求。

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