基于51单片机的温控风扇设计摘要在炎热的夏天人们用电风扇来降温；在工业生产中，大型机械用电风扇来散热等。
随着温度控制的技术不断发展，应运而生的温控电风扇也逐渐走进了人们的生活中。
温控电风扇可以根据环境温度自动调节电风扇启停与转速，在实际生活的使用中，温控风扇不仅可节省宝贵的电资源，也大大方便了人们的生活和生产。
本设计为一种温控风扇系统，具有灵敏的温度感测和显示功能，系统采用STC89C51 单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。
利用DS18B20数字温度传感器采集实时温度，经单片机处理后通过三极管驱动直流风扇的电机。
根据采集的实时温度，实现了风扇的自起自停。
可由用户设置高、低温度值，测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档，当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档，当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇，控制状态随外界温度而定。
关键词：温控风扇，单片机，DS18B20，自动控制Temperature control fan design based on 51single chip microcomputerABSTRACTIn the hot summer, people use cooling fan; in the industrial production, is used toheat the electric fan large machinery. With the continuous development of thetechnology of temperature control, temperature controlled electric fan emerge as the times require gradually into people's lives. Temperature controlled electric fan can be adjusted automatically stop and start the fan speed according to the environment temperature, the use of real life, temperature controlled fan not only can save power resources valuable, but also greatly facilitate the people's life and production.The design of a temperature controlled fan system, sensitive temperate- easuing and display, the system uses STC89C51 microcontroller as the control platform to control the speed of the fan. The real-time temperature using DS18B20 digital temperature sensor, SCM processing through the transistor DCfan motor drive. According to the real-time temperature acquisition, the fan selfstop. High, low temperature value set by the user, the measured temperaturevalues in the high and low temperature between open fan weak wind profile,when the temperature exceeds the set temperature automatically switch to thefile, automatically turn off the fan when the temperature is lower than the set temperature, the control state varies with the outside temperature.KEY WORDS:Temperature control fan, MCU, DS18B20,automatic control目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 研究本课题的目的和意义 (2)1.2 发展现状 (2)第2章整体方案选择 (4)2.1 温度传感器的选用 (4)2.2 主控机的选择 (6)2.3显示电路 (6)2.4调速方式 (7)第3章系统硬件组成 (8)3.1 系统结构 (8)3.2 主控芯片介绍 (8)3.2.1 STC89C51简介 (8)3.2.2 STC89C51主要功能和性能参数 (9)3.2.3 STC89C51单片机引脚说明 (10)3.2.4 STC89C51单片机最小系统 (12)3.2.5 STC89C51中断技术概述 (14)3.3 DS18B20温度采集电路 (14)3.3.1 DS18B20 的特点及内部构造 (14)3.3.3 DS18B20的工作原理 (16)3.3.3 DS18B20的工作时序 (19)3.4 数码管驱动显示电路 (21)3.4.1 数码管驱动电路 (21)3.4.2 数码管显示电路 (22)3.5 风扇驱动电路 (23)3.6 按键模块 (26)第4章系统软件设计 (28)4.1 软件介绍 (28)4.1.1 Keil C51 (28)4.1.2 Protel99SE (29)4.1.3 Proteus (30)4.2 主程序流程图 (32)4.3 DS18B20子程序流程图 (33)4.4 数码管显示子程序流程图 (34)4.5 按键子程序流程图 (35)第5章系统调试 (37)5.1 软硬件调试 (37)5.1.1 按键显示部分的调试 (37)5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (37)5.1.3 风扇调速电路部分调试 (38)5.2 系统功能 (38)5.2.1 系统实现的功能 (38)5.2.2 系统功能分析 (39)结论 (40)谢辞 (41)参考文献 (42)附录 (43)附录1：protel原理图 (43)附录2：proteus仿真图 (44)附录3：源程序 (45)外文资料译文 (52)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。
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。
本文设计了基于单片机的温控风扇系统，用单片机为控制器，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，通过两个三极管驱动风扇电机。
根据检测到的温度与系统设定的温度比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根据温度的变化自动改变风扇电机的转速档位，同时用LED八段数码管显示检测到的温度与当前档位。
系统的预设温度的设置是通过三个独立按键来实现的，一个是设置按键，一个是增大预设温度，一个是减小预设温度。
第1章绪论1.1 研究本课题的目的和意义生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。
比如，现在虽然不少城市家庭用上了空调，但在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇作为降温防暑设备，春夏（夏秋）交替时节，白天温度依旧很高，电风扇应高转速、大风量，使人感到清凉；到了晚上，气温降低，当人入睡后，应该逐步减小转速，以免使人感冒。
虽然风扇都有调节不同档位的功能，但必须要人手动换档，睡着了就无能为力了，而普遍采用的定时器关闭的做法，一方面是定时时间长短有限制，一般是一两个小时；另一方面可能在一两个小时后气温依旧没有降低很多，而风扇就关闭了，使人在睡梦中热醒而不得不起床重新打开风扇，增加定时器时间，非常麻烦，而且可能多次定时后最后一次定时时间太长，在温度降低以后风扇依旧继续吹风，使人感冒；第三方面是只有简单的到了定时时间就关闭风扇电源的单一功能，不能满足气温变化对风扇风速大小的不同要求。
又比如在较大功率的电子产品散热方面，现在绝大多数都采用了风冷系统，利用风扇引起空气流动，带走热量，使电子产品不至于发热烧坏。
要使电子产品保持较低的温度，必须用大功率、高转速、大风量的风扇，而风扇的噪音与其功率成正比。
如果要低噪音，则要减小风扇转速，又会引起电子设备温度上升，不能两全其美。
为解决上述问题，我们设计了这套温控风扇系统。
本系统采用高精度集成温度传感器，用单片机控制，能显示实时温度，并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作，精确度高，动作准确。
1.2 发展现状当今社会已经完全进入了电子信息化，温度控制器在各行各业中已经得到了充分的利用。
具有对温度进行实时监控的功能，以保证工业仪器，测量工具，农业种植的正常运作，它的最大特点是能实时监控周围温度的高低，并能同时控制电机运作来改变温度。
它的广泛应用和普及给人们的日常生活带来了方便。
温控风扇是用单片机系统来完成的一个小型的控制系统。
现阶段运用与国内大部分家庭，系统效率越来越高，成本也越来越低。
其发展趋势可以根据其性质进行相应的改进可以运用与不同场合的温度监测控制，并带来大量的经济效益。
第2章整体方案选择2.1 温度传感器的选用温度传感器可由以下几种方案可供选择：方案一：选用热敏电阻作为感测温度的核心元件，通过运算放大器放大由于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而导至的输出电压变化的微弱电压变化信号，再用AD转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。
具体方案如果2-1图2-1 热敏温度采集电路方案二：采用热电偶作为感测温度的核心元件，配合桥式电路，运算放大电路和AD转换电路，将温度变化信号送入单片机处理。
此方案原理和方案一的原理大同小异，AD转换电路一样，就是模拟量输入的处理方式不一样，热电偶的还需要配合桥式电路，整体更加复杂点，但是此方案的测温范围更广。
方案三：采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号供单片机处理。