单片机的多功能自动调温风扇的系统设计(附件)
本设计是多功能温控风扇。随着电子科学技术和集成电路芯片制造技术的发展，单片机越发的向着集成度高，体积小，抗干扰性强，可靠性高，开发性能好，低功耗，通用性，良好的性价比等方向发展。因此着眼于目前电子产品智能化对我们日常生活的影响，我们对传统的设定风速风扇进行了智能化的改进，这次的温控方案我们采取了51系列的STC89C52担任该系统的核心部件，针对各个部件进行监测和运行处理。结合温度传感器DS18B20测量周围温度。有两种运行模式。第一种，自动运行模式下，设定高，低两种温度范围限制值，在所监测的温度值是属于低档范围值时，该电动系统结束运转；在所监测的温度值位于低档和高档之间的时刻，该电动系统将启动第一种慢速运行，温度高于高温度值时，高速运行。第二种，设定运行模式，人工设定固定的风扇风速选择，使用者根据自身要求选择合适的档位。关键词 STC89C52单片机，DS18B20，温控风扇，多功能
目 录
1 引言 1 1
设计背景 1
设计主要内容 2
2 系统总体方案设计 3
3 系统硬件部分 4
3.1 硬件部分的总体结构 4
3.2 STC89C52单片机模块 5
3．3 温度传感器和数码管显示模块 6
3.4 速度自动控制模块 10
3.4.1 自动变速的原理分析 10
3.4.2 自动变速部分的设计 11
4 软件分析部分 12
4.1 软件部分的整体流程图 12
4.2 数字温度传感器模块和显示子模块 14
4.3 电机调速与控制子模块17
结论 20
致谢 22
参考文献 23
1 引言
设计背景
科学技术的发展不断的影响人们的生活质量，因此如何将科技成果应用到百姓生活中显得 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
格外的有实效性。正如，现在智能手机、智能家居、智能设备等，逐步渗透到我们生活中来，深切地影响着我们平常生活。几十年前，人们主要还是通过书信这种形式来实现信息的交换，这种做法耗时耗力，而现在我们通过互联网将世界变成了地球村，即使相隔万里，也能实现实时的通信。随着人类社会经历了三次工业革命，现代科技发展水平早就今非昔比，人类社会迈入历史新纪元，人们对物质生活的要求越来越高，同时科技发展很大程度的提高了劳动生产率，解放了劳动生产力，让人们把精力放在其他更重要的地方。科技产品的智能化、人性化、精确化水平越来越高，类似于第二次工业革命后那种机械化的仪器产品已经无法满足当代社会的需求，如今人们不断的将最新的科技应用到平常生活中，因此智能化产品作为一个朝阳产业，不断影响着当代社会发展的方向。
单片机经历了几代的发展、升级，目前市场主流的单片机各个方面都已经得到了极大的提升发展，在生活、工作的各方各面都能看到单片机发挥着不可替代或者极为关键的功效。目前单片机的优势主要是其具有体积小，功耗低，效率高，制作成本低等特点。伴随着制造工业的日趋体系化以及互联网行业的发展，单片机的功效得到进一步完美的提升，其硬软件相结合的特点越来越受到市场的偏爱。
单纯利用机械方式控制风扇运作是传统电风扇的基本手段，它通常能够实现的功能单一，对外界环境也没有反馈，是一种选择档位有限，各档位风速固定的风扇系统，并且各个档位风速差距大，十分的笨拙，随着现在社会生活朝着智能化和人性化的方向发展，这种简单机械化的产品显然无法满足人们对当下美好生活的要求。并且风扇转子工作在高压比、高转速、高负荷的级环境中，实际流动中存在风扇的长叶片与流体间强烈的耦合作用。[8]同时，虽然空调在当代生活中得到大量的使用，但是由于其功耗大，费电，占用体积大，成本高，在有些情况下风扇仍是夏天人们用来降温避暑的家用电器，且绝大多数风扇在使用时都是由人员手动操作控制，当天气闷热时，人们需要手动开启风扇和选调风速，这种控制方式常常会由于使用人员的疏忽，在人员离开后忘记关闭设备而导致电量的浪费，对于本系统设计的智能风扇就可以解决这个问题，实现了风扇智能控制，达到了节能的目的。[9]
因此，结合以上这种情况对传统风扇进行现代智能化改造便很有实效性了。因为为了顺应时代潮流,各种多功能的风扇逐渐在取代传统风扇。[14]我们主要是试图改变往机械控制的笨拙形式，采用微机控制的方式，对风扇进行智能化改造。以单片机为主控制器，配合温度传感器收集实时的温度情况，再根据温度的情况来调动电机来更改风速，同时保留之前传统的调节风速方式，使用者可以根据自己的意愿选择相应的档位。廉价的同时，可控、可进行空气质量处理的智能风力控制也更有助于人们的身体健康。[5]
在此次的毕业设计课题中，本人总体上选择了STC89C52型号单片机作为系统的核心控制部件。另外在外部温度的收集处理方面选择的是数字温度传感器DS18B20。结合了矩阵键盘模块，数据显示模块，电机驱动模块对传统风扇进行改进，结合软硬件技术，在提高电风扇智能化程度进行有效的尝试。
1．2 设计主要内容
本论文介绍了以STC89C52单片机为核心的多功能自动调温风扇的系统设计，经由目前较为主流的温度传感器DS18B20为单片机处理系统提供周围的实时温度数值，并在系统的数码管显示模块得到显示及时的十进制温度表达数字量，然后帮助整个温控风扇整体成立一种以温度改变为参数去影响扇叶旋转速率的机制，使系统可以满足完成随着此刻温度的逐步攀高，风速越快的效果。同时，本设计还保留了手动选择档位的功能，以方便使用者根据自身喜好需求，实时的改变风速。这次毕业课题要达到的效果主要包括以下几个方面：
（1）我们的风扇旋转速度有两种速度不同的模式可以供使用者选择从而实现三种不同的运行方式：在第一种运行方式下，单片机系统开始停止调动电机，风扇终止转动；在第二种运行模式下，微机控制系统调动电机以慢速运转，不得超过设定速率值；在第三种运行方式情况下，其开始调动电机以高速运转，但是不是无限制的提升速度，在所监测的数值大于原先课题设计的数值时，此时电机运转有着一个最高的速度，不是无节制的提升速度。
目 录
1 引言 1 1
设计背景 1
设计主要内容 2
2 系统总体方案设计 3
3 系统硬件部分 4
3.1 硬件部分的总体结构 4
3.2 STC89C52单片机模块 5
3．3 温度传感器和数码管显示模块 6
3.4 速度自动控制模块 10
3.4.1 自动变速的原理分析 10
3.4.2 自动变速部分的设计 11
4 软件分析部分 12
4.1 软件部分的整体流程图 12
4.2 数字温度传感器模块和显示子模块 14
4.3 电机调速与控制子模块17
结论 20
致谢 22
参考文献 23
1 引言
设计背景
科学技术的发展不断的影响人们的生活质量，因此如何将科技成果应用到百姓生活中显得 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
格外的有实效性。正如，现在智能手机、智能家居、智能设备等，逐步渗透到我们生活中来，深切地影响着我们平常生活。几十年前，人们主要还是通过书信这种形式来实现信息的交换，这种做法耗时耗力，而现在我们通过互联网将世界变成了地球村，即使相隔万里，也能实现实时的通信。随着人类社会经历了三次工业革命，现代科技发展水平早就今非昔比，人类社会迈入历史新纪元，人们对物质生活的要求越来越高，同时科技发展很大程度的提高了劳动生产率，解放了劳动生产力，让人们把精力放在其他更重要的地方。科技产品的智能化、人性化、精确化水平越来越高，类似于第二次工业革命后那种机械化的仪器产品已经无法满足当代社会的需求，如今人们不断的将最新的科技应用到平常生活中，因此智能化产品作为一个朝阳产业，不断影响着当代社会发展的方向。
单片机经历了几代的发展、升级，目前市场主流的单片机各个方面都已经得到了极大的提升发展，在生活、工作的各方各面都能看到单片机发挥着不可替代或者极为关键的功效。目前单片机的优势主要是其具有体积小，功耗低，效率高，制作成本低等特点。伴随着制造工业的日趋体系化以及互联网行业的发展，单片机的功效得到进一步完美的提升，其硬软件相结合的特点越来越受到市场的偏爱。
单纯利用机械方式控制风扇运作是传统电风扇的基本手段，它通常能够实现的功能单一，对外界环境也没有反馈，是一种选择档位有限，各档位风速固定的风扇系统，并且各个档位风速差距大，十分的笨拙，随着现在社会生活朝着智能化和人性化的方向发展，这种简单机械化的产品显然无法满足人们对当下美好生活的要求。并且风扇转子工作在高压比、高转速、高负荷的级环境中，实际流动中存在风扇的长叶片与流体间强烈的耦合作用。[8]同时，虽然空调在当代生活中得到大量的使用，但是由于其功耗大，费电，占用体积大，成本高，在有些情况下风扇仍是夏天人们用来降温避暑的家用电器，且绝大多数风扇在使用时都是由人员手动操作控制，当天气闷热时，人们需要手动开启风扇和选调风速，这种控制方式常常会由于使用人员的疏忽，在人员离开后忘记关闭设备而导致电量的浪费，对于本系统设计的智能风扇就可以解决这个问题，实现了风扇智能控制，达到了节能的目的。[9]
因此，结合以上这种情况对传统风扇进行现代智能化改造便很有实效性了。因为为了顺应时代潮流,各种多功能的风扇逐渐在取代传统风扇。[14]我们主要是试图改变往机械控制的笨拙形式，采用微机控制的方式，对风扇进行智能化改造。以单片机为主控制器，配合温度传感器收集实时的温度情况，再根据温度的情况来调动电机来更改风速，同时保留之前传统的调节风速方式，使用者可以根据自己的意愿选择相应的档位。廉价的同时，可控、可进行空气质量处理的智能风力控制也更有助于人们的身体健康。[5]
在此次的毕业设计课题中，本人总体上选择了STC89C52型号单片机作为系统的核心控制部件。另外在外部温度的收集处理方面选择的是数字温度传感器DS18B20。结合了矩阵键盘模块，数据显示模块，电机驱动模块对传统风扇进行改进，结合软硬件技术，在提高电风扇智能化程度进行有效的尝试。
1．2 设计主要内容
本论文介绍了以STC89C52单片机为核心的多功能自动调温风扇的系统设计，经由目前较为主流的温度传感器DS18B20为单片机处理系统提供周围的实时温度数值，并在系统的数码管显示模块得到显示及时的十进制温度表达数字量，然后帮助整个温控风扇整体成立一种以温度改变为参数去影响扇叶旋转速率的机制，使系统可以满足完成随着此刻温度的逐步攀高，风速越快的效果。同时，本设计还保留了手动选择档位的功能，以方便使用者根据自身喜好需求，实时的改变风速。这次毕业课题要达到的效果主要包括以下几个方面：
（1）我们的风扇旋转速度有两种速度不同的模式可以供使用者选择从而实现三种不同的运行方式：在第一种运行方式下，单片机系统开始停止调动电机，风扇终止转动；在第二种运行模式下，微机控制系统调动电机以慢速运转，不得超过设定速率值；在第三种运行方式情况下，其开始调动电机以高速运转，但是不是无限制的提升速度，在所监测的数值大于原先课题设计的数值时，此时电机运转有着一个最高的速度，不是无节制的提升速度。
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