基于esp8266的智能遥控风扇设计(附件)【字数：7511】
摘 要本文以“基于ESP8266的智能遥控风扇设计”作为研究课题，设计了一款能够实现根据周围环境温度自动进行风速调节的智能风扇控制系统，用户可以通过手机APP发送WIFI无线信号，实现对这款智能风扇运行模式或者档位的控制，与此同时这款智能风扇还具备高清晰的液晶显示功能，能够实现对风扇运行模式、档位等关键信息的显示。在硬件系统层面，以STM32单片机作为主控核心，结合DS18B20温度传感器电路、ESP8266型WIFI无线通信电路、LCD1602液晶屏电路、风机电路等，构成系统框架。在软件上以C语言作为开发程序语言，通过KEIL软件作为开发平台。
目录
一、 引言 1
（一） 智能遥控风扇的发展背景 1
（二） 智能遥控风扇的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能遥控风扇的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能遥控风扇主控电路设计 4
（二） 周围环境温度检测电路设计 5
（三） WIFI通信电路设计 6
（四） 风扇驱动电路设计 7
（五） 风扇液晶显示电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能遥控风扇的主程序流程设计 10
（二） 周围环境温度检测子程序设计 11
（三） WIFI模块驱动子程序设计 11
（四） PWM波输出子程序流程设计 12
（五） 风扇液晶显示子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 元件列表 23
附录三 程序 24
引言
智能遥控风扇的发展背景
本论文以“基于ESP8266的智能遥控风扇设计”当作了研究课题，在对这类系统进行了大量的资料查阅之后，能够将智能遥控风扇的发展背景进行总结，根据相关文献调阅能够看出最早被推向市面的一款智能遥控风扇要追溯到电子技术刚刚兴起时，那时控制处理器主要以复杂的继电器控制组为主，在实现对智能遥控风扇系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
统功能模块的控制时，工程师往往采用该笨拙的控制器来达成比较简易的逻辑控制，通过对目前市面上丰富的智能遥控风扇相关产品进行调研后可以知道，这一些产品中内部选用的系统多多少少的存在着一些弊端和常见故障，这些普遍问题也是现如今智能遥控风扇控制系统现状所不可避免的，最为常见的一类故障主要表现为程序跑飞和系统死机现象，系统长时间工作后特别容易出现这种现象，通过了广泛的资料查阅能够看出出现这种现象的重要原因分为两个方面，首先是主控微处理器内存无法做到足够大，长时间工作之后的丰富数据使内存不堪重负，非常容易出现临时数据丢失或数组溢出等严重问题，这些问题的发生必然会引入系统无法正常工作的现象，随着当今科学技术的飞速发展，越来越多的使用者对智能遥控风扇的效果提出了更高的使用需求，智能遥控风扇的优化提升迫在眉睫，而如今三十二位微型控制器和多核并行运行的理念正在不断深入人心，设计出更高端的智能遥控风扇是如今的关键人物，最近几年取得飞速发展的以太网、蓝牙以及Zigbee等新式通信技术亦在一定程度上促进了智能遥控风扇的发展，尽管在当前的智能遥控风扇内部硬件框架中，这一些具备高性能的数据通信功能的接口与智能遥控风扇联系不大，尽管如此，这是未来技术的发展趋向，而且这些全新技术也在不断加深与各种控制系统的联系，通过持续的改进和融合，功能更为强大的智能遥控风扇也将被推向市面。
智能遥控风扇的国内外发展现状
根据不久前发布的一份文件显示，通过一项调查显示，现如今内地对智能遥控风扇的研发成果，两方的差距愈来愈小，当前国内高校越来越重视对微处理器技术以及传感器研发技术的教学，国内外的科研人员将重点放在如何在现有科技水平下实现智能遥控风扇的高智能化，由于微型控制器的效果已经达到了三十二位，里面配以丰富的模块和接口，使得大量优秀的算法得到在智能遥控风扇内部轻松执行。
本文主要研究内容
本文以“基于ESP8266的智能遥控风扇设计”作为研究课题，设计了一款能够实现根据周围环境温度自动进行风速调节的智能风扇控制系统，用户可以通过手机APP发送WIFI无线信号，实现对这款智能风扇运行模式或者档位的控制，与此同时这款智能风扇还具备高清晰的液晶显示功能，能够实现对风扇运行模式、档位等关键信息的显示，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
设计DS18B20温度传感器电路，通过STM32单片机的控制，实现对周围环境温度的快速检测；
设计LCD1602液晶屏电路，通过STM32单片机并行接口的驱动控制，实现参数的高清显示；
设计ESP8266型WIFI电路，通过STM32单片机串口的驱动控制，实现对手机APP无线信号的收发；
设计风机驱动电路，通过STM32单片机输出PWM波的控制，实现风速大小的灵活调节；
智能遥控风扇的方案设计
在对该款智能遥控风扇控制系统的硬件电路系统进行研发之前，首先需要对整个系统的实现方案进行设计，通过系统方案来对整个硬件系统的设计思路进行指导，下面的图片是通过Visio软件绘制的智能遥控风扇系统方案框图，整个智能遥控风扇系统将以STM32微处理器作为核心部分，实现对各个功能电路模块的控制，液晶屏显示电路、温度传感器电路、报警信号生成电路、ESP8266型WIFI通信电路和直流风扇驱动电路等子电路将在微处理器的控制下完整自身正常运行。风扇电机模块主要由直流电机以及N沟道MOS管组成，MOS管作为直流电机的驱动模块，通过这两个元件的合理搭配，在单片机的控制下，能够发出理想中的风速；ESP8266型WIFI通信电路用于实现WIFI无线收发数据的功能。显示模块采用LCD1602液晶屏，用于显示风扇的运行状态。
图1 智能遥控风扇硬件框图
系统硬件设计
目录
一、 引言 1
（一） 智能遥控风扇的发展背景 1
（二） 智能遥控风扇的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能遥控风扇的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能遥控风扇主控电路设计 4
（二） 周围环境温度检测电路设计 5
（三） WIFI通信电路设计 6
（四） 风扇驱动电路设计 7
（五） 风扇液晶显示电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能遥控风扇的主程序流程设计 10
（二） 周围环境温度检测子程序设计 11
（三） WIFI模块驱动子程序设计 11
（四） PWM波输出子程序流程设计 12
（五） 风扇液晶显示子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 元件列表 23
附录三 程序 24
引言
智能遥控风扇的发展背景
本论文以“基于ESP8266的智能遥控风扇设计”当作了研究课题，在对这类系统进行了大量的资料查阅之后，能够将智能遥控风扇的发展背景进行总结，根据相关文献调阅能够看出最早被推向市面的一款智能遥控风扇要追溯到电子技术刚刚兴起时，那时控制处理器主要以复杂的继电器控制组为主，在实现对智能遥控风扇系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
统功能模块的控制时，工程师往往采用该笨拙的控制器来达成比较简易的逻辑控制，通过对目前市面上丰富的智能遥控风扇相关产品进行调研后可以知道，这一些产品中内部选用的系统多多少少的存在着一些弊端和常见故障，这些普遍问题也是现如今智能遥控风扇控制系统现状所不可避免的，最为常见的一类故障主要表现为程序跑飞和系统死机现象，系统长时间工作后特别容易出现这种现象，通过了广泛的资料查阅能够看出出现这种现象的重要原因分为两个方面，首先是主控微处理器内存无法做到足够大，长时间工作之后的丰富数据使内存不堪重负，非常容易出现临时数据丢失或数组溢出等严重问题，这些问题的发生必然会引入系统无法正常工作的现象，随着当今科学技术的飞速发展，越来越多的使用者对智能遥控风扇的效果提出了更高的使用需求，智能遥控风扇的优化提升迫在眉睫，而如今三十二位微型控制器和多核并行运行的理念正在不断深入人心，设计出更高端的智能遥控风扇是如今的关键人物，最近几年取得飞速发展的以太网、蓝牙以及Zigbee等新式通信技术亦在一定程度上促进了智能遥控风扇的发展，尽管在当前的智能遥控风扇内部硬件框架中，这一些具备高性能的数据通信功能的接口与智能遥控风扇联系不大，尽管如此，这是未来技术的发展趋向，而且这些全新技术也在不断加深与各种控制系统的联系，通过持续的改进和融合，功能更为强大的智能遥控风扇也将被推向市面。
智能遥控风扇的国内外发展现状
根据不久前发布的一份文件显示，通过一项调查显示，现如今内地对智能遥控风扇的研发成果，两方的差距愈来愈小，当前国内高校越来越重视对微处理器技术以及传感器研发技术的教学，国内外的科研人员将重点放在如何在现有科技水平下实现智能遥控风扇的高智能化，由于微型控制器的效果已经达到了三十二位，里面配以丰富的模块和接口，使得大量优秀的算法得到在智能遥控风扇内部轻松执行。
本文主要研究内容
本文以“基于ESP8266的智能遥控风扇设计”作为研究课题，设计了一款能够实现根据周围环境温度自动进行风速调节的智能风扇控制系统，用户可以通过手机APP发送WIFI无线信号，实现对这款智能风扇运行模式或者档位的控制，与此同时这款智能风扇还具备高清晰的液晶显示功能，能够实现对风扇运行模式、档位等关键信息的显示，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
设计DS18B20温度传感器电路，通过STM32单片机的控制，实现对周围环境温度的快速检测；
设计LCD1602液晶屏电路，通过STM32单片机并行接口的驱动控制，实现参数的高清显示；
设计ESP8266型WIFI电路，通过STM32单片机串口的驱动控制，实现对手机APP无线信号的收发；
设计风机驱动电路，通过STM32单片机输出PWM波的控制，实现风速大小的灵活调节；
智能遥控风扇的方案设计
在对该款智能遥控风扇控制系统的硬件电路系统进行研发之前，首先需要对整个系统的实现方案进行设计，通过系统方案来对整个硬件系统的设计思路进行指导，下面的图片是通过Visio软件绘制的智能遥控风扇系统方案框图，整个智能遥控风扇系统将以STM32微处理器作为核心部分，实现对各个功能电路模块的控制，液晶屏显示电路、温度传感器电路、报警信号生成电路、ESP8266型WIFI通信电路和直流风扇驱动电路等子电路将在微处理器的控制下完整自身正常运行。风扇电机模块主要由直流电机以及N沟道MOS管组成，MOS管作为直流电机的驱动模块，通过这两个元件的合理搭配，在单片机的控制下，能够发出理想中的风速；ESP8266型WIFI通信电路用于实现WIFI无线收发数据的功能。显示模块采用LCD1602液晶屏，用于显示风扇的运行状态。
图1 智能遥控风扇硬件框图
系统硬件设计
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