51单片机的温控智能电风扇的设计
目录
一、 引言 5
二、 系统总体分析与设计 5
（一）智能电扇的主要内容和技术关键 5
1、设计的主要内容 5
2、技术关键 5
（二）课程设计总体硬件设计 6
（三）芯片及主要器件选择 6
1、控制核心的选择 6
2、温度传感器的选用 6
3、显示电路 7
（四）芯片及器件介绍 7
1、AT89C51单片机 7
2、L298芯片介绍 7
3、DS18B20温度传感器 8
4、LED数码管简介 9
（五）主要硬件电路 10
1、温度检测电路设计 10
2、电机调速电路设计 11
3、PWM调速原理 11
4、LED数码管显示电路及按键电路 12
三、温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 12
（一）主程序 12
（二）数字温度传感器模块 13
（三）电机调速与控制子模块 15
四、调试结果 15
五、总结 18
参考文献 19
致谢 20
附录一：电路图 21
附录二：PCB板 22
附录三：程序 23
引言
夏天马上到了，大多数人都用空调来降温，但对于一些人来说，使用空调不仅会感到不舒适，而且很容易生病。但是使用电风扇不仅可以用来降温，又很环保，还不会让人感到不舒适。可是现在卖的风扇不是很智能化，使用过程中也很容易感冒。晚上温差变化大，如果我们在使用过程中不能及时关掉风扇或者调小风速，就会很容易生病。所以本设计在现有的电风扇的功能上添加了智能温控系统。因此，电扇的风速根据外界温度的改变而做出相应的调整。我们的主要实现的功能有以下几点
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降温，但对于一些人来说，使用空调不仅会感到不舒适，而且很容易生病。但是使用电风扇不仅可以用来降温，又很环保，还不会让人感到不舒适。可是现在卖的风扇不是很智能化，使用过程中也很容易感冒。晚上温差变化大，如果我们在使用过程中不能及时关掉风扇或者调小风速，就会很容易生病。所以本设计在现有的电风扇的功能上添加了智能温控系统。因此，电扇的风速根据外界温度的改变而做出相应的调整。我们的主要实现的功能有以下几点：
用户可以自己确定温度下限，室内温度如果小于或等于设置好的温度，电风扇就会停止运行。
当外界温度降温2℃或升温2℃，电风扇的转速就会及时做出调整。
系统总体分析与设计
（一）智能电扇的主要内容和技术关键
1、设计的主要内容
（1）设计采用的处理芯片用的是AT89C51，温度传感器用的是DS18B20，最后由AT89C51来进行对风扇转动速度的控制。
（2）用L298驱动器来作为转速控制模块的控制。在显示上，用的是7SEG-MPX6-CC-BLUE数码管。
2、技术关键
DS18B20，如何对温度处理，51单片机如何辨别数据，并如何处理数据
L298驱动器的工作原理
速度变化的程序编写。
（二）课程设计总体硬件设计
系统框图如图1所示：
图1系统框图
根据要求，我们可以用AT89C51单片机成为中央处理器的主要组成部分。身为系统控制的重要组成一员，其不仅有定时器，还有程序存储器，数据存储器等内容。它包括的硬件正好可以满足要求。该设计的这个温度控制，需要有较高要求的零部件。
（三）芯片及主要器件选择
1、控制核心的选择
本系统的中心部件为AT89C51单片机，并且用编程来判断温度的变化，最后再进行输出。
控制器是用的单片机，这个程序不仅可以通过传感器测得的温度来呈现出来，而且还能通过使用键盘，很方便的设置温度，达到其要求来确定温度，能准确得到环境温度的波动。
2、温度传感器的选用
该设计最重要的零件是DS18B20，其输出的信号交给单片机来处理。
3、显示电路
采用7SEG-MPX6-CC-BLUE数码管显示温度。
（四）芯片及器件介绍
1、AT89C51单片机
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM）的低电压、高性能CMOS?8位微处理器，俗称单片机。该元器件通过ATMEL的不容易丢失的储存工艺加工而成，与传统意义上的MCS-51完美融合。储存在其中的数据可以保存10年，大大增加其稳定性。低功耗和掉电模式大大节约了能源。为一种灵活性高并且便宜的方案。
芯片封装及管脚如图2。
图2 AT89C51封装及管脚图
2、L298芯片介绍
L298芯片是SGS公司的产品。有多种驱动电路。这种芯片的可以在高压下工作，并且最高可以输出3安电流，平时稳定在2A；此芯片包含了可以承受高电压，高电流的驱动器，主要应用在线圈、继电器上等。如图3、4所示。
图3实物图 图4管脚图
L298有逻辑6V和动力12V。从工作状态到停止时会形成很大的方向不同的电流，此时二极管的作用就体现出来了，保护了芯片安全。L298的逻辑功能状态见表1。
表1 L298逻辑功能状态图
IN1
IN2
ENA
电机状态
X
X
0
停止
<
一、 引言 5
二、 系统总体分析与设计 5
（一）智能电扇的主要内容和技术关键 5
1、设计的主要内容 5
2、技术关键 5
（二）课程设计总体硬件设计 6
（三）芯片及主要器件选择 6
1、控制核心的选择 6
2、温度传感器的选用 6
3、显示电路 7
（四）芯片及器件介绍 7
1、AT89C51单片机 7
2、L298芯片介绍 7
3、DS18B20温度传感器 8
4、LED数码管简介 9
（五）主要硬件电路 10
1、温度检测电路设计 10
2、电机调速电路设计 11
3、PWM调速原理 11
4、LED数码管显示电路及按键电路 12
三、温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 12
（一）主程序 12
（二）数字温度传感器模块 13
（三）电机调速与控制子模块 15
四、调试结果 15
五、总结 18
参考文献 19
致谢 20
附录一：电路图 21
附录二：PCB板 22
附录三：程序 23
引言
夏天马上到了，大多数人都用空调来降温，但对于一些人来说，使用空调不仅会感到不舒适，而且很容易生病。但是使用电风扇不仅可以用来降温，又很环保，还不会让人感到不舒适。可是现在卖的风扇不是很智能化，使用过程中也很容易感冒。晚上温差变化大，如果我们在使用过程中不能及时关掉风扇或者调小风速，就会很容易生病。所以本设计在现有的电风扇的功能上添加了智能温控系统。因此，电扇的风速根据外界温度的改变而做出相应的调整。我们的主要实现的功能有以下几点
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
降温，但对于一些人来说，使用空调不仅会感到不舒适，而且很容易生病。但是使用电风扇不仅可以用来降温，又很环保，还不会让人感到不舒适。可是现在卖的风扇不是很智能化，使用过程中也很容易感冒。晚上温差变化大，如果我们在使用过程中不能及时关掉风扇或者调小风速，就会很容易生病。所以本设计在现有的电风扇的功能上添加了智能温控系统。因此，电扇的风速根据外界温度的改变而做出相应的调整。我们的主要实现的功能有以下几点：
用户可以自己确定温度下限，室内温度如果小于或等于设置好的温度，电风扇就会停止运行。
当外界温度降温2℃或升温2℃，电风扇的转速就会及时做出调整。
系统总体分析与设计
（一）智能电扇的主要内容和技术关键
1、设计的主要内容
（1）设计采用的处理芯片用的是AT89C51，温度传感器用的是DS18B20，最后由AT89C51来进行对风扇转动速度的控制。
（2）用L298驱动器来作为转速控制模块的控制。在显示上，用的是7SEG-MPX6-CC-BLUE数码管。
2、技术关键
DS18B20，如何对温度处理，51单片机如何辨别数据，并如何处理数据
L298驱动器的工作原理
速度变化的程序编写。
（二）课程设计总体硬件设计
系统框图如图1所示：
图1系统框图
根据要求，我们可以用AT89C51单片机成为中央处理器的主要组成部分。身为系统控制的重要组成一员，其不仅有定时器，还有程序存储器，数据存储器等内容。它包括的硬件正好可以满足要求。该设计的这个温度控制，需要有较高要求的零部件。
（三）芯片及主要器件选择
1、控制核心的选择
本系统的中心部件为AT89C51单片机，并且用编程来判断温度的变化，最后再进行输出。
控制器是用的单片机，这个程序不仅可以通过传感器测得的温度来呈现出来，而且还能通过使用键盘，很方便的设置温度，达到其要求来确定温度，能准确得到环境温度的波动。
2、温度传感器的选用
该设计最重要的零件是DS18B20，其输出的信号交给单片机来处理。
3、显示电路
采用7SEG-MPX6-CC-BLUE数码管显示温度。
（四）芯片及器件介绍
1、AT89C51单片机
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM）的低电压、高性能CMOS?8位微处理器，俗称单片机。该元器件通过ATMEL的不容易丢失的储存工艺加工而成，与传统意义上的MCS-51完美融合。储存在其中的数据可以保存10年，大大增加其稳定性。低功耗和掉电模式大大节约了能源。为一种灵活性高并且便宜的方案。
芯片封装及管脚如图2。
图2 AT89C51封装及管脚图
2、L298芯片介绍
L298芯片是SGS公司的产品。有多种驱动电路。这种芯片的可以在高压下工作，并且最高可以输出3安电流，平时稳定在2A；此芯片包含了可以承受高电压，高电流的驱动器，主要应用在线圈、继电器上等。如图3、4所示。
图3实物图 图4管脚图
L298有逻辑6V和动力12V。从工作状态到停止时会形成很大的方向不同的电流，此时二极管的作用就体现出来了，保护了芯片安全。L298的逻辑功能状态见表1。
表1 L298逻辑功能状态图
IN1
IN2
ENA
电机状态
X
X
0
停止
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