基于stm32的智能风扇控制系统设计(附件)【字数：6305】
伴随着科技的进步，智能家居系统正慢慢进入我们的生活中，而日常生活常见的风扇也将变成智能家居系统软件的一部分。在这里详解的是一种智能化电风扇，它与STM32嵌入式系统设计相集成，具有诸如温度控制变速和LCD温度等信息内容。智能化风扇自动控制系统的作用以下（1）系统软件能即时表明自然环境的温度和风扇的电机转速数具备全自动模式和手动模式。（2）确认是否有人在全自动模式下操作风扇，根据自然环境温度自动调整风扇的风力数（旋转数比），温度的上下限可通过按钮设定。
目 录
摘要 I
第一章 绪论 1
（一）概述 1
（二）智能风扇的发展现状 1
（三）设计目的及意义 1
第二章 温控电风扇方案论证 2
（一）温度传感器的选择 2
（二）控制核心的选择 2
（三）显示电路的选择 2
（四）调速方式的选择 3
第三章 温控电风扇硬件设计 4
（一）硬件系统总体设计 4
（二）各部分电路设计 4
1、温度传感器电路 4
2、LCD 602液晶面板显示电路 5
3、人体红外电路 5
（三）本系统各器件简介 6
1、DS18B20简介 6
2、LCD1602液晶屏简介 7
（四）硬件系统总体设计 8
第四章 温控电风扇软件设计 9
（一）温度传感器设置 9
（二）软件系统总体设计 12
（三）温度采集与显示程序设计 14
第五章 系统调试 16
（一）程序下载 16
（二）实物功能调试 16
（三）元器件清单 17
结论 19
致 谢 20
参考文献 21
附录1程序 22
附录2 实物图 37
第一章 绪论
（一）概述
旧式型号的家用电风扇， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
虽然价格亲民，但是在市场上智能风扇正逐渐取代旧式电风扇传统的风扇功能单一，打破一定的健康风险和能量浪费。比如说，夏夜忘记关电扇，容易感冒。室内没有人的时候风扇就会转动造成资源的浪费。为了改善这样的问题，在本文中以ARMCortexM3内核为模块， STM32微处理器来制作智能电风扇，实现对风扇的智能控制，使其更加便捷有效。它可以实时采集环境温度，显示在LCD屏上，并且可以根据个人需求调整工作状态。
（二）智能风扇的发展现状
风扇，是能够加速空气的流动和循环，最终达到散热目的的装置。风扇主要应用于计算机、通讯产品、光电产品、消费电子产品、汽车电子设备、交换器，医疗设备，等传统或现代仪器设备上。随着工业的持续发展，散热风扇运用越来越广泛，而且各个行业对散热风扇的需求越来越大，各种生产的设备都离不开散热风扇的散热作用散热风扇应用领域十分广泛，大大小小的电子产品均用到它。整体来看，目前风扇行业在消费电子产品、计算机、制冷设备、汽车领域等的应用占比较高。此外，随着时代的发展，愈来愈多的电子设备被应用到医疗设备当中，散热风扇也不例外，甚至发展潜力非常大。
（三）设计目的及意义
传统式电风扇存有一些缺陷，如大多数选用机械设备操纵方法，仅有定档定时执行和固定吹风二种作用；不可以按温度调节，晚间气温较热时停风，危害大家一切正常歇息和睡眠。虽然电风扇具备不一样的挡位，但需要人为手动调控，而且在睡眠的时候无法对风扇开展管控。普遍应用的计时器，一方面，执行时间的时间是有限的。通常一两个小时；另一方面，在定时运行时温度可能变化差异较小，并且风扇将关闭，这样人们在睡觉时会醒来，必须醒来然后再次打开风扇改善定时。计时器非常不方便，在数次执行定时执行后，最后一次定时执行時间很可能过长。风扇长时间机械的工作，无法根据实时温度做出调整，会导致人发烧或发冷；还有一方面是只有简单的计时执行。风扇的开关电源的单一功能会随时间关闭，并且由于温度变化而导致对风扇的风量的不同要求无法实现。人们对智能家电的需求，风扇仍然有很大的市场，为了使其更加人性化实现智能化控制，由此，而设计了系统方案加以改善。
第二章 温控电风扇方案论证
（一）温度传感器的选择
温度传感器的选择方式如下。
方案一：热敏电阻用作温度测试的主器件。根据大型计算放大器电路，温度转换将导致热敏电阻发生变化，输出转化电压，然后使用数模ADC0809将模拟信号转换为数字模拟信号，并由宏处理器进行数据处理。
方案二：使用温度传感器DS18B20感知外界环境温度，将采集数据由单片机处理。
针对方案一，尽管热敏电阻价格低廉，但是对温度的微小变化不敏感，并且在数据信号收集的整个过程中将继续导致误差产生。另外，由于该分立系统软件与温度传感器的RT有关，因此其自身的电阻在温度转换水平上有很大差异。因此，该程序不适合该系统软件。
针对方案二，温度感应器DS18B20抗干扰性较好，可以降低误差因素。温度值被转换为设备內部的数字信息并輸出，进而简单化了系统的程序编写，而且因为感应器选用了优异的系统总线技术性，与单片机连接比较简单且抗干扰性强。
（二）控制核心的选择
方案一：使用电压比较电路控制。温度传感器使用温度传感器或热阻等。温度数据信号变为电子信号并变大。由集成运算放大器组成的相对电路决定运行风扇速率。当该值高于或低于某个特定值时，做出相应的档位转变。
方案二：使用STM32单片机。用单片机程序进行温度判别，对信号做出响应。
对于方案一，电压比较电路简单，无需编写程序，但其局限性，无法设置温度阈值来实现多方位的系统需求。在同一自然环境下有多种工作温度规定，因此本系统软件未采用。
对于方案二，根据编程，不仅可以实时显示传感器感测到的温度，并且能够依据实际情况随便设定温度阈值，以实现多方位要求。而且，根据程序流程区分温度具有很高的精度,并且可以正确把握自然环境温度的微妙变化。因此，系统软件采用方案2。
（三）显示电路的选择
方案一：使用共阳极数字管显示温度。
方案二：采用液晶显示器的LCD显示温度
关于解决方案1数码管成本便宜，编程简单，但是会大量占用I/O端口，增加了硬件电路的复杂性，因此本系统软件未采用
目 录
摘要 I
第一章 绪论 1
（一）概述 1
（二）智能风扇的发展现状 1
（三）设计目的及意义 1
第二章 温控电风扇方案论证 2
（一）温度传感器的选择 2
（二）控制核心的选择 2
（三）显示电路的选择 2
（四）调速方式的选择 3
第三章 温控电风扇硬件设计 4
（一）硬件系统总体设计 4
（二）各部分电路设计 4
1、温度传感器电路 4
2、LCD 602液晶面板显示电路 5
3、人体红外电路 5
（三）本系统各器件简介 6
1、DS18B20简介 6
2、LCD1602液晶屏简介 7
（四）硬件系统总体设计 8
第四章 温控电风扇软件设计 9
（一）温度传感器设置 9
（二）软件系统总体设计 12
（三）温度采集与显示程序设计 14
第五章 系统调试 16
（一）程序下载 16
（二）实物功能调试 16
（三）元器件清单 17
结论 19
致 谢 20
参考文献 21
附录1程序 22
附录2 实物图 37
第一章 绪论
（一）概述
旧式型号的家用电风扇， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
虽然价格亲民，但是在市场上智能风扇正逐渐取代旧式电风扇传统的风扇功能单一，打破一定的健康风险和能量浪费。比如说，夏夜忘记关电扇，容易感冒。室内没有人的时候风扇就会转动造成资源的浪费。为了改善这样的问题，在本文中以ARMCortexM3内核为模块， STM32微处理器来制作智能电风扇，实现对风扇的智能控制，使其更加便捷有效。它可以实时采集环境温度，显示在LCD屏上，并且可以根据个人需求调整工作状态。
（二）智能风扇的发展现状
风扇，是能够加速空气的流动和循环，最终达到散热目的的装置。风扇主要应用于计算机、通讯产品、光电产品、消费电子产品、汽车电子设备、交换器，医疗设备，等传统或现代仪器设备上。随着工业的持续发展，散热风扇运用越来越广泛，而且各个行业对散热风扇的需求越来越大，各种生产的设备都离不开散热风扇的散热作用散热风扇应用领域十分广泛，大大小小的电子产品均用到它。整体来看，目前风扇行业在消费电子产品、计算机、制冷设备、汽车领域等的应用占比较高。此外，随着时代的发展，愈来愈多的电子设备被应用到医疗设备当中，散热风扇也不例外，甚至发展潜力非常大。
（三）设计目的及意义
传统式电风扇存有一些缺陷，如大多数选用机械设备操纵方法，仅有定档定时执行和固定吹风二种作用；不可以按温度调节，晚间气温较热时停风，危害大家一切正常歇息和睡眠。虽然电风扇具备不一样的挡位，但需要人为手动调控，而且在睡眠的时候无法对风扇开展管控。普遍应用的计时器，一方面，执行时间的时间是有限的。通常一两个小时；另一方面，在定时运行时温度可能变化差异较小，并且风扇将关闭，这样人们在睡觉时会醒来，必须醒来然后再次打开风扇改善定时。计时器非常不方便，在数次执行定时执行后，最后一次定时执行時间很可能过长。风扇长时间机械的工作，无法根据实时温度做出调整，会导致人发烧或发冷；还有一方面是只有简单的计时执行。风扇的开关电源的单一功能会随时间关闭，并且由于温度变化而导致对风扇的风量的不同要求无法实现。人们对智能家电的需求，风扇仍然有很大的市场，为了使其更加人性化实现智能化控制，由此，而设计了系统方案加以改善。
第二章 温控电风扇方案论证
（一）温度传感器的选择
温度传感器的选择方式如下。
方案一：热敏电阻用作温度测试的主器件。根据大型计算放大器电路，温度转换将导致热敏电阻发生变化，输出转化电压，然后使用数模ADC0809将模拟信号转换为数字模拟信号，并由宏处理器进行数据处理。
方案二：使用温度传感器DS18B20感知外界环境温度，将采集数据由单片机处理。
针对方案一，尽管热敏电阻价格低廉，但是对温度的微小变化不敏感，并且在数据信号收集的整个过程中将继续导致误差产生。另外，由于该分立系统软件与温度传感器的RT有关，因此其自身的电阻在温度转换水平上有很大差异。因此，该程序不适合该系统软件。
针对方案二，温度感应器DS18B20抗干扰性较好，可以降低误差因素。温度值被转换为设备內部的数字信息并輸出，进而简单化了系统的程序编写，而且因为感应器选用了优异的系统总线技术性，与单片机连接比较简单且抗干扰性强。
（二）控制核心的选择
方案一：使用电压比较电路控制。温度传感器使用温度传感器或热阻等。温度数据信号变为电子信号并变大。由集成运算放大器组成的相对电路决定运行风扇速率。当该值高于或低于某个特定值时，做出相应的档位转变。
方案二：使用STM32单片机。用单片机程序进行温度判别，对信号做出响应。
对于方案一，电压比较电路简单，无需编写程序，但其局限性，无法设置温度阈值来实现多方位的系统需求。在同一自然环境下有多种工作温度规定，因此本系统软件未采用。
对于方案二，根据编程，不仅可以实时显示传感器感测到的温度，并且能够依据实际情况随便设定温度阈值，以实现多方位要求。而且，根据程序流程区分温度具有很高的精度,并且可以正确把握自然环境温度的微妙变化。因此，系统软件采用方案2。
（三）显示电路的选择
方案一：使用共阳极数字管显示温度。
方案二：采用液晶显示器的LCD显示温度
关于解决方案1数码管成本便宜，编程简单，但是会大量占用I/O端口，增加了硬件电路的复杂性，因此本系统软件未采用
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