单片机的智能风扇设计(附件)【字数：11377】
随着高新技术的发展以及信息时代到来，智能化的概念已经充斥在社会各阶层之中，智能化的产品不仅在工业、生活中已经被广泛应用。智能化已经给人们带来了极大的便利。智能风扇也就是在这个背景下发展起来的。智能风扇是不需要人的控制，风扇就可以自身根据外界温度变化来调节转速，从而达到一种智能控制的目的。 本设计是一个基于51单片机的智能风扇控制系统，系统主要以STC89C52RC单片机和DS18B20传感器为核心，通过DS18B20温度传感器来采集外界的温度，同时将温度显示在LED数码管上，然后将传感器采集来的温度值模数转化后传送给系统主控单片机，单片机对数据进行分析，然后通过I/O口来输出不同占空比的PWM波形，通过不同占空比的PWM波形可以控制风扇的电机以不同的转速进行转动,用户还可以通过按键来设置温度的上下限值，根据检测到的外界温度与设置的温度上下限值做比较，风扇就可以进入不转动、慢速转动、全速转动的不同状态中。关键词温控；单片机；智能化；PWM
目录
第一章 绪论 1
1.1选题目的和背景意义 1
1.2国内发展现状 2
1.3国外发展现状 3
1.4研究的主要内容 4
第二章 设计方案论证 6
2.1 系统总体设计 6
2.2 设计方案论证 6
2.2.1 控制核心的选择 6
2.2.2 温度检测方案 7
2.2.3 显示功能方案 8
2.2.4 调速方式控制方案 8
第三章 硬件电路设计 10
3.1单片机最小系统设计 10
3.1.1 STC89C51单片机硬件结构和原理 10
3.1.2 时钟电路设计 11
3.1.3 复位电路设计 11
3.1.4电源设计电路 12
3.2 温度检测电路设计 12
3.3 显示电路设计 12
3.4按键电路设计 13
3.5电机调速电路设计 14
第四章系统软件设计 16
4.1 软件开发平台keil简介 16
4.2 总体软件设计思路 17
4.2.1主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
程序 17
4.2.2温度采集模块程序设计 18
4.2.2显示模块程序设计 19
4.2.3键盘扫描模块程序设计 20
4.2.4电机调速控制模块程序设计 21
第五章系统调试 22
5.1软件部分调试 22
5.1.1数码管显示程序调试 22
5.1.2按键程序调试 22
5.1.3系统整体仿真图 23
5.2硬件部分调试 25
5.2.1单片机最小系统调试 25
5.2.2DS18B20温度感测模块调试 25
5.2.3按键模块调试 25
5.2.4电机调速调试 26
5.3 智能风扇PCB板制作 26
结论或(结语) 28
致谢 30
参考文献 31
附录...................................................................................................................................................32
第一章 绪论
1.1选题目的和背景意义
风扇的历史长达100多年，美国、法国、日本、韩国、中国等国家都对风扇的发明以及发展完善创新作出了贡献，第一台机械风扇是美国人詹姆斯 拜伦发明的，构思起源于钟表，吊挂在天花板上，实现了风扇的基本功能就是供凉，但是是用发条驱动的，人们不方便够到天花板上去启动发条，所以还需完善。第二台风扇是一个叫约瑟夫的法国人发明的，基本构成和第一台风扇没什么差异，只是更加精致实用了。第三台风扇是1882年美国人霍伊拉发明的360度转头风扇。第四台风扇是美国的一家公司批量生产的商品化风扇，左右转头直接送风的功能深受人们喜爱，成为后来风扇的主流销售类型。最值得一说的是中国的第一台风扇是杨济川发明的，直到今天还是人们心中忘不了的著名品牌。
在当今快速发展的科技年代，空调已经走进千家万户，我们不禁会想到电风扇是否会被社会淘汰。但是通过市场调查验证，事实并不是这样，电风扇依然占有很大的市场比重，电风扇在市场难以取代的原因如下：一是电风扇操作简单、价格低廉，更适合走进老百姓家中；二是电风扇与空调相比更容易取风且风力比较温和，对体制虚弱的老年人以及有病在身的成人、儿童来说更加适用；三是电风扇相对于空调来说更加省电，而且试用寿命较长。
现在快速发展的经济以及人们日益提高的生活水平告诉我们，我们不仅仅是要对过去的家用电器作出改变，更是要倾向于作出创新性改变。过去传统的电风扇显现出的问题值得我们细细思忖并作出改变：一是传统电风扇采用机械方式进行控制，不仅功能少而且常常伴随大噪音，各档的风速变化大；二是不能根据外界温度自动控制风扇转速，这使得昼夜温差大的区域的人们夜里容易受凉。为了使得本设计更具有人性化的功能，本设计巧妙地将温度感测技术、单片机控制技术相结合，制作出了一款基于STC89C52RC单片机的智能温控风扇。这款风扇实现了根据外界温度自动控制温度以及风扇启停的功能，且上下限温度可由用户自行设定，体现了智能化和人性化的设计理念。
1.2国内发展现状
（1）风扇品种多，“因人而异”。电风扇发展至今一直拥有着成熟的市场，几乎是每个夏季全国范围人们的必备家电，其市场前景广阔，我国对风扇的研究一直是精益求精，不断地探索创新。目前的技术已使电风扇脱离死板的机械似的转动转而变智能化。下一阶段科学家们的目标将是使电风扇更加具有人性化的功能，能全方位地满足不同人们的需求。我国畅销美的等家电企业纷纷推出学生扇以及婴儿扇，对不同的人群有不同的策划不同的定位，据此设计出适合不同人群的电风扇。
风扇外观亮丽，以颜值高吸引群众。现如今风扇的外观就像超市里五花八门的礼品盒一样，在颜色、造型上赚足了吸引力，体积小制作轻盈也是这一类“偶像派”的共同特点，抱着竹子的小熊、趴着睡觉的小猫，高高耸立的摩天轮，粉色的蜜罐等等，各式各样的造型层出不穷，尤其是小女生对此类小风扇可谓是爱不释手，恨不得每天抱着它们无时不刻地吹着、欣赏着。
目录
第一章 绪论 1
1.1选题目的和背景意义 1
1.2国内发展现状 2
1.3国外发展现状 3
1.4研究的主要内容 4
第二章 设计方案论证 6
2.1 系统总体设计 6
2.2 设计方案论证 6
2.2.1 控制核心的选择 6
2.2.2 温度检测方案 7
2.2.3 显示功能方案 8
2.2.4 调速方式控制方案 8
第三章 硬件电路设计 10
3.1单片机最小系统设计 10
3.1.1 STC89C51单片机硬件结构和原理 10
3.1.2 时钟电路设计 11
3.1.3 复位电路设计 11
3.1.4电源设计电路 12
3.2 温度检测电路设计 12
3.3 显示电路设计 12
3.4按键电路设计 13
3.5电机调速电路设计 14
第四章系统软件设计 16
4.1 软件开发平台keil简介 16
4.2 总体软件设计思路 17
4.2.1主 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
程序 17
4.2.2温度采集模块程序设计 18
4.2.2显示模块程序设计 19
4.2.3键盘扫描模块程序设计 20
4.2.4电机调速控制模块程序设计 21
第五章系统调试 22
5.1软件部分调试 22
5.1.1数码管显示程序调试 22
5.1.2按键程序调试 22
5.1.3系统整体仿真图 23
5.2硬件部分调试 25
5.2.1单片机最小系统调试 25
5.2.2DS18B20温度感测模块调试 25
5.2.3按键模块调试 25
5.2.4电机调速调试 26
5.3 智能风扇PCB板制作 26
结论或(结语) 28
致谢 30
参考文献 31
附录...................................................................................................................................................32
第一章 绪论
1.1选题目的和背景意义
风扇的历史长达100多年，美国、法国、日本、韩国、中国等国家都对风扇的发明以及发展完善创新作出了贡献，第一台机械风扇是美国人詹姆斯 拜伦发明的，构思起源于钟表，吊挂在天花板上，实现了风扇的基本功能就是供凉，但是是用发条驱动的，人们不方便够到天花板上去启动发条，所以还需完善。第二台风扇是一个叫约瑟夫的法国人发明的，基本构成和第一台风扇没什么差异，只是更加精致实用了。第三台风扇是1882年美国人霍伊拉发明的360度转头风扇。第四台风扇是美国的一家公司批量生产的商品化风扇，左右转头直接送风的功能深受人们喜爱，成为后来风扇的主流销售类型。最值得一说的是中国的第一台风扇是杨济川发明的，直到今天还是人们心中忘不了的著名品牌。
在当今快速发展的科技年代，空调已经走进千家万户，我们不禁会想到电风扇是否会被社会淘汰。但是通过市场调查验证，事实并不是这样，电风扇依然占有很大的市场比重，电风扇在市场难以取代的原因如下：一是电风扇操作简单、价格低廉，更适合走进老百姓家中；二是电风扇与空调相比更容易取风且风力比较温和，对体制虚弱的老年人以及有病在身的成人、儿童来说更加适用；三是电风扇相对于空调来说更加省电，而且试用寿命较长。
现在快速发展的经济以及人们日益提高的生活水平告诉我们，我们不仅仅是要对过去的家用电器作出改变，更是要倾向于作出创新性改变。过去传统的电风扇显现出的问题值得我们细细思忖并作出改变：一是传统电风扇采用机械方式进行控制，不仅功能少而且常常伴随大噪音，各档的风速变化大；二是不能根据外界温度自动控制风扇转速，这使得昼夜温差大的区域的人们夜里容易受凉。为了使得本设计更具有人性化的功能，本设计巧妙地将温度感测技术、单片机控制技术相结合，制作出了一款基于STC89C52RC单片机的智能温控风扇。这款风扇实现了根据外界温度自动控制温度以及风扇启停的功能，且上下限温度可由用户自行设定，体现了智能化和人性化的设计理念。
1.2国内发展现状
（1）风扇品种多，“因人而异”。电风扇发展至今一直拥有着成熟的市场，几乎是每个夏季全国范围人们的必备家电，其市场前景广阔，我国对风扇的研究一直是精益求精，不断地探索创新。目前的技术已使电风扇脱离死板的机械似的转动转而变智能化。下一阶段科学家们的目标将是使电风扇更加具有人性化的功能，能全方位地满足不同人们的需求。我国畅销美的等家电企业纷纷推出学生扇以及婴儿扇，对不同的人群有不同的策划不同的定位，据此设计出适合不同人群的电风扇。
风扇外观亮丽，以颜值高吸引群众。现如今风扇的外观就像超市里五花八门的礼品盒一样，在颜色、造型上赚足了吸引力，体积小制作轻盈也是这一类“偶像派”的共同特点，抱着竹子的小熊、趴着睡觉的小猫，高高耸立的摩天轮，粉色的蜜罐等等，各式各样的造型层出不穷，尤其是小女生对此类小风扇可谓是爱不释手，恨不得每天抱着它们无时不刻地吹着、欣赏着。
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