stm32f103的智能风机设计
摘 要本课题设计了一款智能温控风机系统，采用了自上而下的设计方法，将整个智能温控风机系统软硬件电路划分为LCD1602液晶显示电路、DS18B20温度传感器电路、红外遥控电路和直流风机驱动电路等，在主控核心方案的选择方面则使用了STM32微处理器作为控制器，使用了C语言编写了用于控制STM32微处理器的程序代码，经过KEIL软件编译生成HEX目标文件后烧录到主控芯片中，通过其GPIO管脚对LCD1602液晶屏、DS18B20温度传感器、红外遥控器接收头和直流风机的驱动，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红外遥控器对智能风机控制系统进行参数配置等功能。为了对设计成果的各个环节进行验证，以便从验证结果实现对智能温控风机系统的优化和改进，经过了多次的实验验证，本系统表现出了稳定的工作状态。
目录
一、 引言
（一） 智能温控风机的发展背景
（二） 智能温控风机的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案设计及元器件选择
（一） 智能温控风机的方案设计
（二） STM32微处理器简介
（三） DS18B20温测器件简介
（四） HX1838接收头简介
（五） LCD1602液晶显示屏简介
（六） 直流风机简介
三、 系统硬件设计
（一） 最小系统电路设计
（二） 温度传感器电路设计
（三） LCD1602液晶屏电路设计
（四） HX1838红外一体接收头电路设计
（五） 直流风机驱动电路设计
四、 系统软件设计
（一） 智能温控风机的主程序流程设计
（二） 检测温度子程序设计
（三） LCD1602液晶屏显示子程序设计
（四） 遥控指令接收子程序设计
（五） 风机驱动子程序流程设计
五、 实物调试.
（一）实物安装.
（二）实物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
调试.
总结
参考文献
致 谢
附录一 原理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序
引言
智能温控风机的发展背景
通过对智能温控风机系统的发展历程进行整理和各个阶段的高性能产品来看，采用STM32微处理器来作为这种系统的主控是一种较佳的选择，得出这个观点的主要原因是考虑到智能温控风机系统在微处理器控制系统中属于一种中小型的控制系统，它不需要非常复杂的算法流程以及微处理器内部模块资源来作为铺垫，它所实现的功能也较为常见，因此一些市面上常用的微处理器芯片就能够实现对这种系统的灵活控制，再结合一些性能优秀的传感器模块就能够实现较为出色的智能温控风机系统，然而这也需要编程者自身资质较为出色，而STM32微处理器作为当今市面上一款最为常用的芯片来说，不但内部功能模块丰富，并且其CPU的运算速度也非常快速，能够将智能温控风机系统中产生的数据进行快速处理和运算并得到准确结果，并且目前网络上关于STM32微处理器的开发资料非常丰富，尤其是开发智能温控风机系统过程中所遇到的常见问题和故障都能够查找到，这对于开发性能高端的智能温控风机系统来说非常具有帮助意义。纵观目前智能温控风机系统的市场来看，要想实现对当前市面上相关产品平均性能的提升，只有选用性能更加强大的微处理器来作为内部核心控制器，并且开发出效率更加流畅、算法更为智能的程序代码，将两者之间进行结合才能够实现。考虑到智能温控风机系统的发展现状来看，本课题要实现一款性价比更高的控制系统只有在硬件基础方面选择最大性价比的功能模块来进行电路搭建，才能够使得智能温控风机系统的性价比达到最大，为此本课题将采用STM32微处理器来作为主控并结合性能优秀的传感器来实现一款高性能的智能温控风机系统。本课题将要设计的这款智能温控风机系统的历史发展历程比较长，从最初功能非常简易的雏形到当今以高性能微处理器作为主控的智能产品，经历了一段较为曲折悠长的过程，在这期间智能温控风机系统的发展在很大程度上依赖于当时微处理器生产技术以及应用技术的限制，往往这些相关技术和学科的发展能够很大程度上带动智能温控风机系统的同步发展，现如今的32位微处理器是智能温控风机系统中功能最为强大的一种微处理器，能够在一些中高端的智能温控风机系统产品硬件电路中找到这种高性能处理器的影子。
智能温控风机的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的智能温控风机产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的智能温控风机控制系统，能够稳定的实现点阵显示、高性能的温度检测、遥控和PWM波输出，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现智能温控风机系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型智能温控风机系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的智能温控风机系统。
本文主要研究内容
本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的，旨在智能温控风机系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了STM32微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，实现了一款能够实现多项智能功能的智能温控风机控制系统，通过STM32微处理器芯片的GPIO管脚对LCD1602液晶屏、DS18B20温度传感器、红外遥控器接收头和直流风机的驱动，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红外遥控器对智能风机控制系统进行参数配置等功能。
方案设计及元器件选择
智能温控风机的方案设计
本课题设计的这款智能温控风机系统在硬件电路方面分为了STM32微处理器最小系统部分、LCD1602液晶显示电路、环境温度采集电路、HX1838红外一体接收头电路和直流风机驱动电路等，所有的模块电路主要以最小系统模块作为核心，其它电路是在最小系统的控制下才能够实现功能的：液晶屏选用LCD1602，用于实现对智能风扇系统运行过程中产生的参数进行高清晰度显示，能够实现非常清晰的液晶显示效果，并且可以实现快速的显示内容更新速度。遥控器模块用于发出风扇档位指令，HX1838红外一体接收头电路用于实现遥控的功能，接收头在接收到红外线指令后，传送给STM32微处理器，能够实现红外遥控功能，当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令，智能温控风机系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号，随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序；温度传感器采用DS18B20，用于实现对环境温度的检测的功能；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，在微处理器的控制下，能够发出理想中的风速，能够实现直流风机驱动电路的配置，通过STM32微处理器生成用于控制直流风机不同转动状态的波形，实现直流风机的工作；温度传感器采用DS18B20，将采集到的温度以单总线的形式传送给STM32微处理器，能够在STM32微处理器的驱动控制下实现对周围环境温度的高精度检测。
目录
一、 引言
（一） 智能温控风机的发展背景
（二） 智能温控风机的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案设计及元器件选择
（一） 智能温控风机的方案设计
（二） STM32微处理器简介
（三） DS18B20温测器件简介
（四） HX1838接收头简介
（五） LCD1602液晶显示屏简介
（六） 直流风机简介
三、 系统硬件设计
（一） 最小系统电路设计
（二） 温度传感器电路设计
（三） LCD1602液晶屏电路设计
（四） HX1838红外一体接收头电路设计
（五） 直流风机驱动电路设计
四、 系统软件设计
（一） 智能温控风机的主程序流程设计
（二） 检测温度子程序设计
（三） LCD1602液晶屏显示子程序设计
（四） 遥控指令接收子程序设计
（五） 风机驱动子程序流程设计
五、 实物调试.
（一）实物安装.
（二）实物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
调试.
总结
参考文献
致 谢
附录一 原理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序
引言
智能温控风机的发展背景
通过对智能温控风机系统的发展历程进行整理和各个阶段的高性能产品来看，采用STM32微处理器来作为这种系统的主控是一种较佳的选择，得出这个观点的主要原因是考虑到智能温控风机系统在微处理器控制系统中属于一种中小型的控制系统，它不需要非常复杂的算法流程以及微处理器内部模块资源来作为铺垫，它所实现的功能也较为常见，因此一些市面上常用的微处理器芯片就能够实现对这种系统的灵活控制，再结合一些性能优秀的传感器模块就能够实现较为出色的智能温控风机系统，然而这也需要编程者自身资质较为出色，而STM32微处理器作为当今市面上一款最为常用的芯片来说，不但内部功能模块丰富，并且其CPU的运算速度也非常快速，能够将智能温控风机系统中产生的数据进行快速处理和运算并得到准确结果，并且目前网络上关于STM32微处理器的开发资料非常丰富，尤其是开发智能温控风机系统过程中所遇到的常见问题和故障都能够查找到，这对于开发性能高端的智能温控风机系统来说非常具有帮助意义。纵观目前智能温控风机系统的市场来看，要想实现对当前市面上相关产品平均性能的提升，只有选用性能更加强大的微处理器来作为内部核心控制器，并且开发出效率更加流畅、算法更为智能的程序代码，将两者之间进行结合才能够实现。考虑到智能温控风机系统的发展现状来看，本课题要实现一款性价比更高的控制系统只有在硬件基础方面选择最大性价比的功能模块来进行电路搭建，才能够使得智能温控风机系统的性价比达到最大，为此本课题将采用STM32微处理器来作为主控并结合性能优秀的传感器来实现一款高性能的智能温控风机系统。本课题将要设计的这款智能温控风机系统的历史发展历程比较长，从最初功能非常简易的雏形到当今以高性能微处理器作为主控的智能产品，经历了一段较为曲折悠长的过程，在这期间智能温控风机系统的发展在很大程度上依赖于当时微处理器生产技术以及应用技术的限制，往往这些相关技术和学科的发展能够很大程度上带动智能温控风机系统的同步发展，现如今的32位微处理器是智能温控风机系统中功能最为强大的一种微处理器，能够在一些中高端的智能温控风机系统产品硬件电路中找到这种高性能处理器的影子。
智能温控风机的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的智能温控风机产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的智能温控风机控制系统，能够稳定的实现点阵显示、高性能的温度检测、遥控和PWM波输出，本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研，发现智能温控风机系统目前在国内已经不需要依赖进口，无论是内部核心技术的研发还是产品的组装，国内都已经形成了一条成熟的产业链，尤其是对于新型智能温控风机系统的研发方面，国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳，已经完全可以设计出自己的智能温控风机系统。
本文主要研究内容
本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的，旨在智能温控风机系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了STM32微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，实现了一款能够实现多项智能功能的智能温控风机控制系统，通过STM32微处理器芯片的GPIO管脚对LCD1602液晶屏、DS18B20温度传感器、红外遥控器接收头和直流风机的驱动，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红外遥控器对智能风机控制系统进行参数配置等功能。
方案设计及元器件选择
智能温控风机的方案设计
本课题设计的这款智能温控风机系统在硬件电路方面分为了STM32微处理器最小系统部分、LCD1602液晶显示电路、环境温度采集电路、HX1838红外一体接收头电路和直流风机驱动电路等，所有的模块电路主要以最小系统模块作为核心，其它电路是在最小系统的控制下才能够实现功能的：液晶屏选用LCD1602，用于实现对智能风扇系统运行过程中产生的参数进行高清晰度显示，能够实现非常清晰的液晶显示效果，并且可以实现快速的显示内容更新速度。遥控器模块用于发出风扇档位指令，HX1838红外一体接收头电路用于实现遥控的功能，接收头在接收到红外线指令后，传送给STM32微处理器，能够实现红外遥控功能，当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令，智能温控风机系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号，随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序；温度传感器采用DS18B20，用于实现对环境温度的检测的功能；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，在微处理器的控制下，能够发出理想中的风速，能够实现直流风机驱动电路的配置，通过STM32微处理器生成用于控制直流风机不同转动状态的波形，实现直流风机的工作；温度传感器采用DS18B20，将采集到的温度以单总线的形式传送给STM32微处理器，能够在STM32微处理器的驱动控制下实现对周围环境温度的高精度检测。
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