单片机智能风扇软件设计
随着人们对产品的人性化和节能环保方面的要求与日俱增，希望家电也更加智能化。因此选择了电风扇为研究对象，使其智能化从而更具竞争力。本设计采用AT89S52单片机作为主控系统，用步进电机控制风扇转动速度。主要有单片机模块、数字温度传感器模块、步进电机及驱动模块、数码管显示模块和按键模块组成。
智能风扇有两种模式。一种是自动模式，数字温度传感器DS18B20将采集到的温度传送给单片机，数码管显示温度，单片机根据此温度给步进电机脉冲信号，并结合人体舒适度自动调节风扇的转速，实现电风扇的智能化。当温度低于15度时风扇不运转；当温度在15----24度之间时运转最慢；24----33度中档；温度超过33度运转最快。另一种是手动模式，有四个档位，单片机根据档位控制风扇的转速，数码管显示当前选择的档位。HM000104
本系统设计可推广到生产生活中，可用于简单的日常风扇的智能控制，为生活带来便利；系统成本低廉，操作非常简单，随时可以根据软件编写新的功能加入产品。操作界面可扩展性强，只要稍加改变，即可增加其他按键的使用功能。本系统在当今提倡人性化和节能环保方面具有非常好的市场前景。
关键词：智能风扇；单片机AT89S52；数字温度传感器DS18B20；步进电机
2.2 DS18B20温度传感器简介
DS18B20单线数字温度传感器是Dallas 半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。主要技术性能如下：
1 它具有3 引脚TO－92 小体积封装形式。
2 温度测量范围为-55℃——+125℃，可编程为9 位——12 位A/D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃。
3 被测温度用符号扩展的16 位数字量方式串行输出。 查看完整请+Q:351916072获取
4 工作电压支持3V——5.5V 的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。
5 DS18B20 还支持“一线总线”接口，多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
6 它还有存储用户定义报警温度等功能。
DS18B20的工作原理：DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。 低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
DS18B20直接将测量温度值转化为数字量提交给单片机，工作时必须严格遵守总线器件的工作时序。
DS18B20内部结构如图2.2所示，主要由4 部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。其管脚排列如图2.3所示，DQ 为数字信号端，GND 为电源地，VDD 为电源输入端。
摘要I
ABSTRACTII
第1章 绪论1 查看完整请+Q:351916072获取
1.1 课题背景1
1.2 课题研究的目的和意义2
第2章 系统硬件设计3
2.1 总体硬件设计3
2.2 DS18B20温度传感器简介4
2.3 单片机AT89S52简介6
2.4 ULN2003驱动芯片简介10
2.5 步进电机28BYJ48简介11
第3章软件设计13
3.1 总体软件设计13
3.2 温度采集设计14
3.2.1 DS18B20的初始化16
3.2.2 DS18B20写操作17
3.2.3 DS18B20读操作18
3.3 显示模块设计19
3.4 步进电机及驱动模块设计20
3.5 自动调节风扇转速设计21
3.6 温度转换设计22
3.7 按键子程序设计23
第4章 调试24
4.1 按键显示部分的调试24
4.2 DS18B20温度传感器温度采集部分的调试25
4.3 步进电机调速部分的调试26
4.4 系统功能的实现及分析27
第5章 总结与展望28
参 考 文 献29
致 谢30
附 图 附 录31
1源程序31
2原理图39 查看完整请+Q:351916072获取
智能风扇有两种模式。一种是自动模式，数字温度传感器DS18B20将采集到的温度传送给单片机，数码管显示温度，单片机根据此温度给步进电机脉冲信号，并结合人体舒适度自动调节风扇的转速，实现电风扇的智能化。当温度低于15度时风扇不运转；当温度在15----24度之间时运转最慢；24----33度中档；温度超过33度运转最快。另一种是手动模式，有四个档位，单片机根据档位控制风扇的转速，数码管显示当前选择的档位。HM000104
本系统设计可推广到生产生活中，可用于简单的日常风扇的智能控制，为生活带来便利；系统成本低廉，操作非常简单，随时可以根据软件编写新的功能加入产品。操作界面可扩展性强，只要稍加改变，即可增加其他按键的使用功能。本系统在当今提倡人性化和节能环保方面具有非常好的市场前景。
关键词：智能风扇；单片机AT89S52；数字温度传感器DS18B20；步进电机
2.2 DS18B20温度传感器简介
DS18B20单线数字温度传感器是Dallas 半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。主要技术性能如下：
1 它具有3 引脚TO－92 小体积封装形式。
2 温度测量范围为-55℃——+125℃，可编程为9 位——12 位A/D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃。
3 被测温度用符号扩展的16 位数字量方式串行输出。 查看完整请+Q:351916072获取
4 工作电压支持3V——5.5V 的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。
5 DS18B20 还支持“一线总线”接口，多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
6 它还有存储用户定义报警温度等功能。
DS18B20的工作原理：DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。 低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
DS18B20直接将测量温度值转化为数字量提交给单片机，工作时必须严格遵守总线器件的工作时序。
DS18B20内部结构如图2.2所示，主要由4 部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。其管脚排列如图2.3所示，DQ 为数字信号端，GND 为电源地，VDD 为电源输入端。
摘要I
ABSTRACTII
第1章 绪论1 查看完整请+Q:351916072获取
1.1 课题背景1
1.2 课题研究的目的和意义2
第2章 系统硬件设计3
2.1 总体硬件设计3
2.2 DS18B20温度传感器简介4
2.3 单片机AT89S52简介6
2.4 ULN2003驱动芯片简介10
2.5 步进电机28BYJ48简介11
第3章软件设计13
3.1 总体软件设计13
3.2 温度采集设计14
3.2.1 DS18B20的初始化16
3.2.2 DS18B20写操作17
3.2.3 DS18B20读操作18
3.3 显示模块设计19
3.4 步进电机及驱动模块设计20
3.5 自动调节风扇转速设计21
3.6 温度转换设计22
3.7 按键子程序设计23
第4章 调试24
4.1 按键显示部分的调试24
4.2 DS18B20温度传感器温度采集部分的调试25
4.3 步进电机调速部分的调试26
4.4 系统功能的实现及分析27
第5章 总结与展望28
参 考 文 献29
致 谢30
附 图 附 录31
1源程序31
2原理图39 查看完整请+Q:351916072获取
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