智能蓝牙风扇系统设计(附件)【字数：8933】
摘 要本次毕业设计对目前市场上很多的智能蓝牙风扇关联产品进行了广泛的调研，通过对设计资料的总结和归纳之后可以知道实现智能蓝牙风扇系统的方案分为多种，其中性价比参数最佳的当属采用STM32微处理器担任主控核心，本课题使用了STM32微处理器来作为主控，配置了一款性能指标较高的智能蓝牙风扇系统，实现了对周围环境温度的快速准确检测，控制系统可以根据温度值的情况自动调节风机的风力大小，实现智能温控的功能，与此同时用户还可以通过终端按键或者手机蓝牙APP对智能风机控制系统进行参数配置等功能。本课题在系统实现方案方面查阅了多种相关优秀研发方案，将一些工作性能良好的硬件电路模块进行移植，通过STM32微处理器的操控，使得LCD1602液晶屏幕、DS18B20温度检测器、HC-05主从一体蓝牙模块和高速直流风扇等能够发挥出正常功能，在程序软件的驱动控制下灵活工作。
目录
一、 引言 1
（一） 智能蓝牙风扇的发展背景 1
（二） 智能蓝牙风扇的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能蓝牙风扇的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） DS18B20传感器简介 4
（五） 蓝牙传感器简介 5
（六） 小型直流风扇简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602液晶屏电路设计 8
（三） 环境温度采集电路设计 8
（四） 蓝牙通信电路设计 9
（五） 直流风扇驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能蓝牙风扇的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（三） 温度检测子程序流程设计 13
（四） 蓝牙驱动子程序流程设计 15
（五） 直流风扇控制子程序设计 16
五、 实物的安装与调试 18
总结 24
参考文献 25
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
谢 26
附录一 原理图 27
附录二 PCB图 28
附录三 元件列表 29
附录四 程序 30
引言
智能蓝牙风扇的发展背景
在智能蓝牙风扇发展过程中，以处理器芯片和可编程控制器作为主控核心的系统最为常见，这两类实现方法有着明显的差距，应用场合也不同，这其中以控制器作为主控的智能蓝牙风扇系统主要在工作生活中经常用到，该器件的内部结构简单，设计经费相对较低，过去出现在市面上的出色产品有特别多的相似处，首先在实现方案上来说，在不同时间阶段，设计者所使用的设计方案有较大差异，而全是那时最为主流的重点技术，在上世纪六七十年代，曾经的开发方案主要是以晶体管技术作为基础，电路结构庞大，智能蓝牙风扇所展现出的指标性能能够满足那时使用者的需求，而随着时间的推进，主流技术的发展方向发生改变，数字技术和编程技术的发展，使得智能化的智能蓝牙风扇展现在人们眼前，这类崭新的研发技术使得智能蓝牙风扇产品的外形体积获得大幅度减少，更为重要的是该器件的功能很多，能够满足用户逐渐提升的需求，而对于研发者来说，当系统需要改进或者提升时，大多数时候只要通过程序代码指令的修改，即可实现维护，特别方便，直到技术发展到今天，以三十二位微型控制器作为关键的智能蓝牙风扇系统代表了当今的最高技术。目前市面上大多数中高等级别的智能蓝牙风扇都是使用微型控制器担任主控核心，这类实现方法已在业内已经实现了大范围的推广，由于这类实现方案售价较低另外升级维护方便，所以得到了技术人员的一致认可。在对市场上很多经常见到的智能蓝牙风扇进行归类研究，可以得出下列结论，在性能方面能够将这一系列产品分成低端和中高端两种，其中低档次产品由于技术落后并且功效早已愈来愈无法满足用户的需求，因此正在逐渐被淘汰，市场上此类级别的产品所占的份额正在不断减少，取而代之的则是中高端产品，通过对多款高档产品资料进行查阅可以得知，在硬件实现方案上，高端产品全部使用的是更高性能的主控芯片。本论文研发的这种类型的智能蓝牙风扇采用了丰富的高性价比器件，在降低研发成本的而且，还需格外关注最终的性能表现，使之能够灵活的实现高清晰度液晶显示、高性能的温度检测、蓝牙通信和直流风扇控制等功能。
智能蓝牙风扇的国内外发展现状
通过对国内外多种优秀设计成果资料的调研，能够知道无论是在国内还是起步更早的欧美国家，当前都已经掌握了对智能蓝牙风扇研发的关键技术，而目前国内外对于研发的关键指标任务有所不同，国内对于智能蓝牙风扇的研究尽管起步较晚，但是随着这几年电子技术在国内高校的普及，尤其是微处理器技术的盛行，使愈来愈多的高校毕业生投入到研发阵营中，东南沿海的大部分研发单位都已经可以提供构建极致性能智能蓝牙风扇的绝佳方案，在这几年间获取到的研发成效众多。
本文主要研究内容
本课题提出了一款能够实现对参数的高清晰显示、对环境温度的检测、数据无线收发和直流风扇控制的智能蓝牙风扇系统，上一部分已经对这款系统的发展历程以及如今国内外的发展现状进行了介绍，接下来将主要对这个系统的实现方案、硬件系统和软件系统进行设计，本论文将选用STM32微处理器作为控制核心，结合LCD1602液晶显示屏、DS18B20温度检测器、蓝牙模块和高速直流风扇等器件，通过合理的软硬件系统设计，实现各项初期功能需求，下列各项内容为本课题需要实现的功能指标：
1、能够以较高显示效果将智能蓝牙风扇系统中采集到的数据显示给用户，实现课题预期指标中的显示指标；
2、实现温度检测电路的设计，通过STM32微处理器的控制，能够实现对温度数据的快速采集；
3、配置HC05型蓝牙模块与STM32微处理器之间的数据接口，实现STM32微处理器对HC05型蓝牙模块的软硬件驱动，能够实现高速的蓝牙数据通信；
4、配置直流风扇硬件控制电路，采用PWM波形式来对直流风扇的转速进行驱动控制，并在软件层面构建PWM波的实现方案；
方案设计及元器件选择
智能蓝牙风扇的方案设计
为了可以更加清晰的对这款智能蓝牙风扇系统的配置方案进行阐述，设计了图中的架构图，能够看到整个智能蓝牙风扇系统被合理性的划分成了多个功能电路模块，涵盖了STM32微处理器最小系统、LCD1602显示电路、环境温度采集电路、蓝牙无线通信电路和直流风扇电路等部分，这其中STM32微处理器作为核心部分微型控制器，实现了对各个功能电路的控制驱动，从而使得各个电路稳定工作。配置温度传感器电路，该电路主要以DS18B20温度传感器作为核心部件，单片机将通过单总线接口对其进行驱动，实现对周围环境的检测；风扇驱动部分采用大功率MOSFET管进行驱动，将单片机输出的PWM波进行功率放大并送入风扇风扇进行风速的控制；蓝牙无线通信电路用于实现数据无线收发的功能，使得用户可以通过手机蓝牙APP对风扇进行控制；
目录
一、 引言 1
（一） 智能蓝牙风扇的发展背景 1
（二） 智能蓝牙风扇的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能蓝牙风扇的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） DS18B20传感器简介 4
（五） 蓝牙传感器简介 5
（六） 小型直流风扇简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） LCD1602液晶屏电路设计 8
（三） 环境温度采集电路设计 8
（四） 蓝牙通信电路设计 9
（五） 直流风扇驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能蓝牙风扇的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（三） 温度检测子程序流程设计 13
（四） 蓝牙驱动子程序流程设计 15
（五） 直流风扇控制子程序设计 16
五、 实物的安装与调试 18
总结 24
参考文献 25
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
谢 26
附录一 原理图 27
附录二 PCB图 28
附录三 元件列表 29
附录四 程序 30
引言
智能蓝牙风扇的发展背景
在智能蓝牙风扇发展过程中，以处理器芯片和可编程控制器作为主控核心的系统最为常见，这两类实现方法有着明显的差距，应用场合也不同，这其中以控制器作为主控的智能蓝牙风扇系统主要在工作生活中经常用到，该器件的内部结构简单，设计经费相对较低，过去出现在市面上的出色产品有特别多的相似处，首先在实现方案上来说，在不同时间阶段，设计者所使用的设计方案有较大差异，而全是那时最为主流的重点技术，在上世纪六七十年代，曾经的开发方案主要是以晶体管技术作为基础，电路结构庞大，智能蓝牙风扇所展现出的指标性能能够满足那时使用者的需求，而随着时间的推进，主流技术的发展方向发生改变，数字技术和编程技术的发展，使得智能化的智能蓝牙风扇展现在人们眼前，这类崭新的研发技术使得智能蓝牙风扇产品的外形体积获得大幅度减少，更为重要的是该器件的功能很多，能够满足用户逐渐提升的需求，而对于研发者来说，当系统需要改进或者提升时，大多数时候只要通过程序代码指令的修改，即可实现维护，特别方便，直到技术发展到今天，以三十二位微型控制器作为关键的智能蓝牙风扇系统代表了当今的最高技术。目前市面上大多数中高等级别的智能蓝牙风扇都是使用微型控制器担任主控核心，这类实现方法已在业内已经实现了大范围的推广，由于这类实现方案售价较低另外升级维护方便，所以得到了技术人员的一致认可。在对市场上很多经常见到的智能蓝牙风扇进行归类研究，可以得出下列结论，在性能方面能够将这一系列产品分成低端和中高端两种，其中低档次产品由于技术落后并且功效早已愈来愈无法满足用户的需求，因此正在逐渐被淘汰，市场上此类级别的产品所占的份额正在不断减少，取而代之的则是中高端产品，通过对多款高档产品资料进行查阅可以得知，在硬件实现方案上，高端产品全部使用的是更高性能的主控芯片。本论文研发的这种类型的智能蓝牙风扇采用了丰富的高性价比器件，在降低研发成本的而且，还需格外关注最终的性能表现，使之能够灵活的实现高清晰度液晶显示、高性能的温度检测、蓝牙通信和直流风扇控制等功能。
智能蓝牙风扇的国内外发展现状
通过对国内外多种优秀设计成果资料的调研，能够知道无论是在国内还是起步更早的欧美国家，当前都已经掌握了对智能蓝牙风扇研发的关键技术，而目前国内外对于研发的关键指标任务有所不同，国内对于智能蓝牙风扇的研究尽管起步较晚，但是随着这几年电子技术在国内高校的普及，尤其是微处理器技术的盛行，使愈来愈多的高校毕业生投入到研发阵营中，东南沿海的大部分研发单位都已经可以提供构建极致性能智能蓝牙风扇的绝佳方案，在这几年间获取到的研发成效众多。
本文主要研究内容
本课题提出了一款能够实现对参数的高清晰显示、对环境温度的检测、数据无线收发和直流风扇控制的智能蓝牙风扇系统，上一部分已经对这款系统的发展历程以及如今国内外的发展现状进行了介绍，接下来将主要对这个系统的实现方案、硬件系统和软件系统进行设计，本论文将选用STM32微处理器作为控制核心，结合LCD1602液晶显示屏、DS18B20温度检测器、蓝牙模块和高速直流风扇等器件，通过合理的软硬件系统设计，实现各项初期功能需求，下列各项内容为本课题需要实现的功能指标：
1、能够以较高显示效果将智能蓝牙风扇系统中采集到的数据显示给用户，实现课题预期指标中的显示指标；
2、实现温度检测电路的设计，通过STM32微处理器的控制，能够实现对温度数据的快速采集；
3、配置HC05型蓝牙模块与STM32微处理器之间的数据接口，实现STM32微处理器对HC05型蓝牙模块的软硬件驱动，能够实现高速的蓝牙数据通信；
4、配置直流风扇硬件控制电路，采用PWM波形式来对直流风扇的转速进行驱动控制，并在软件层面构建PWM波的实现方案；
方案设计及元器件选择
智能蓝牙风扇的方案设计
为了可以更加清晰的对这款智能蓝牙风扇系统的配置方案进行阐述，设计了图中的架构图，能够看到整个智能蓝牙风扇系统被合理性的划分成了多个功能电路模块，涵盖了STM32微处理器最小系统、LCD1602显示电路、环境温度采集电路、蓝牙无线通信电路和直流风扇电路等部分，这其中STM32微处理器作为核心部分微型控制器，实现了对各个功能电路的控制驱动，从而使得各个电路稳定工作。配置温度传感器电路，该电路主要以DS18B20温度传感器作为核心部件，单片机将通过单总线接口对其进行驱动，实现对周围环境的检测；风扇驱动部分采用大功率MOSFET管进行驱动，将单片机输出的PWM波进行功率放大并送入风扇风扇进行风速的控制；蓝牙无线通信电路用于实现数据无线收发的功能，使得用户可以通过手机蓝牙APP对风扇进行控制；
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