基于AT89C52单片机的智能风扇设计
基于AT89C52单片机的智能风扇设计[20200128193411]
摘 要
智能风扇技术现在越来越受到人们的亲睐，应用的范围也越来越广泛，比如现在社会上笔记本电脑上使用的散热风扇和工业给大型机器所使用的智能冷却系统等等。本文的设计是基于单片机的智能温控风扇系统使用单片机系统做整个系统的控制器，使用DS18B20温度传感器采集温度，DS18B20采集到的温度，经单片机处理后通过达林顿反向驱动器ULN2803来驱动电机转动。DS18B20温度传感器检测到的温度将于系统设定的温度进行比较，若DS18B20温度传感器检测到的温度高于出师温度，风扇将开启，若检测到的温度低于出师温度，风扇将停止转动。此系统还可以根据温度传感器测得的温度的高低自动调节风扇的转速，从而达到智能调节的作用同时DS18B20检测到的温度与原设定的温度可以通过LED八段数码管来显示。随着社会环保意识的加强，我希望在以后，人能越来越少的使用高能耗的空调，而选择智能风扇。当然，智能风扇技术并不仅仅局限在电风扇领域，我相信在其他领域智能风扇技术也将得到很好的应用。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机、DS18B20、温控、风扇
一 引言 1
（一） 课题背景 1
1. 自动调温电风扇简介 1
2. 自动调温电风扇设计目的 1
二 本设计用到的元器件简介 2
（一） AT89C52单片机简介 2
（二） DS18B20单线数字温度传感器简介 4
三 总体硬件设计 5
（一） 总框图 5
1. 本设计的整体思路 5
2.各模块简介 5
（二） 系统主要硬件电路设计 6
1. 数码管显示电路 6
2. 独立键盘连接与复位电路 7
3. 温度采集电路 8
4. 风扇电机驱动与调速电路 9
5. 晶振电路 10
四 软件设计 11
（一） 主程序流程图： 11
（二） 用Keil C51编写程序 11
（三） 程序见附录3 12
五 总结与展望 12
六 致谢 13
七 参考文献 13
附录1 电路原理总图 14
附录2 PVB版图 15
附录3 程序清单 16
一 引言
（一） 课题背景
我们生活中常见的电风扇一般采用的是手动开关，大概分为三、四个风速档，且只能人为的手动调节该用哪个档并不能根据室内的温度来自行调整。而温控风扇这个设计恰恰可以解决这个问题，智能风扇是通过DS18B20温度传感器与AT89C52单片机芯片的合理结合，使其能根据实际温度的变化而自动的调节风扇的转速。
1. 智能风扇简介
智能风扇主要由AT89C51单片机和DS18B20温度传感器组成。通过DS18B20温度传感器检测到的温度于系统设定的温度进行比较，若DS18B20温度传感器检测到的温度高于初始温度，风扇将开启，若检测到的温度低于初始温度，风扇将停止转动。此系统还可以根据温度传感器测得的温度的高低自动调节风扇的转速，从而达到智能调节的作用。。当然，智能风扇的技术应用绝不局限在电风扇这一个领域，在工业的大型机械的冷却系统中也可以使用本设计。
2. 自动调温电风扇设计目的
夏天，天气越来越热，尤其是到了8、9月时更是汗流浃背。目前人们所使用的解暑工具主要有：空调、冷风机、普通电风扇以及纸扇等等。在这些工具中空调过于昂贵且不环保。电风扇以其低廉的价格和使用方便令他得到极为广泛的使用。但普通的电风扇存在一个很大的缺点就是其不能随着室温的变化而自行调节转速，所以一旦夜里转凉，那么使用它的人极容易感冒。冷风机虽然可以增强空气的湿度但若是使用时间长了会导致家里的电器受潮，并且不适用患有关节炎的人群；纸扇价格虽然很低廉，但因使用不方便已被大部分人淘汰。
智能电扇就是在这种情况下应运而生的。人们的生活节奏正变得越来越快加快，在炎热的夏天，人们回到家更想能放松一下自己，消除一天的疲劳，而智能电风扇的设计可以让你得到更好的享受。
智能风扇系统是通过DS18B20采集温度，经单片机处理后发出信号来控制来电机运转速度，从而达到自动调节风速的目的。此设计用的AT89C52单片机芯片，它是由存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口、微处理器以及定时器、计数器组成的集成电路芯片。利用单片机AT89C52、 DS18B20和一些电路对室内温度的探测、处理，从而实现对电风扇进行开和关的控制。
二 本设计用到的元器件简介
（一） AT89C52单片机简介
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央 处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52引脚图
AT89C52有40个引脚，其主要引脚介绍如下：
VCC：+5V电源线；GND：接地线。
P0口：P0.7~P0.0，这组引脚共8条，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。这8条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同的情况。第一种情况是单片机不带片外存储器，P0口可以作为通用I/O口使用，P0.7~P0.0用于传送CPU的输入/输出数据，此时它需外接一上拉电阻才能正常工作。第二种情况是单片机带片外存储器，其各引脚在CPU访问片外存储器时先是用于传送片外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写数据。
P1口：P1口是一个内部含上拉电阻的8位双向I/O口。它也可作为通用的I/O口使用，与P0口一样用于传送用户的输入输出数据，所不同的是它片内含上拉电阻而P0口没有，故P0口在做该用途时需外接上拉电阻而P1口则无需。在FLASH编程和校验时，P1口用于输入片内EPROM的低8位地址。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，它可以作为通用I/O口使用，传送用户的输入/输出数据，同时可与P0口的第二功能配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储单元，但此时不能传送存储器的读写数据。在一些型号的单片机中，P2口还可以配合P1口传送片内EPROM的12位地址中的高4位地址。
P3口：P3口引脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平。它也可作为通用的I/O口使用，传送用户的输入输出数据，P3口也作为一些特殊功能端口使用，如下所示：
P3.0：RXD（串行数据接收口）
P3.1：TXD（串行数据发送口）
P3.2： （外部中断0输入）
P3.3： （外部中断1输入）
P3.4：T0（记数器0计数输入）
P3.5：T1（记时器1外部输入）
P3.6： （外部RAM写选通信号）
P3.7： （外部RAM读选通信号）
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平状态。
XTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。
（二） DS18B20单线数字温度传感器简介
DS18B20温度传感器，是采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，可直接将温度的模拟信号转化成串行数字信号供处理器处理。
DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线总线”方式串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；温度测量范围在-55℃~+125℃之间，在-10℃~+85℃时精度为±0.5℃；可检测温度分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；它单线接口的独特性，使它与微处理器连接时仅需一条端口线即可实现与微处理器的双向通信；支持多点组网功能，即多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温的功能；工作电压范围宽，其范围在3.0~5.5V。
摘 要
智能风扇技术现在越来越受到人们的亲睐，应用的范围也越来越广泛，比如现在社会上笔记本电脑上使用的散热风扇和工业给大型机器所使用的智能冷却系统等等。本文的设计是基于单片机的智能温控风扇系统使用单片机系统做整个系统的控制器，使用DS18B20温度传感器采集温度，DS18B20采集到的温度，经单片机处理后通过达林顿反向驱动器ULN2803来驱动电机转动。DS18B20温度传感器检测到的温度将于系统设定的温度进行比较，若DS18B20温度传感器检测到的温度高于出师温度，风扇将开启，若检测到的温度低于出师温度，风扇将停止转动。此系统还可以根据温度传感器测得的温度的高低自动调节风扇的转速，从而达到智能调节的作用同时DS18B20检测到的温度与原设定的温度可以通过LED八段数码管来显示。随着社会环保意识的加强，我希望在以后，人能越来越少的使用高能耗的空调，而选择智能风扇。当然，智能风扇技术并不仅仅局限在电风扇领域，我相信在其他领域智能风扇技术也将得到很好的应用。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机、DS18B20、温控、风扇
一 引言 1
（一） 课题背景 1
1. 自动调温电风扇简介 1
2. 自动调温电风扇设计目的 1
二 本设计用到的元器件简介 2
（一） AT89C52单片机简介 2
（二） DS18B20单线数字温度传感器简介 4
三 总体硬件设计 5
（一） 总框图 5
1. 本设计的整体思路 5
2.各模块简介 5
（二） 系统主要硬件电路设计 6
1. 数码管显示电路 6
2. 独立键盘连接与复位电路 7
3. 温度采集电路 8
4. 风扇电机驱动与调速电路 9
5. 晶振电路 10
四 软件设计 11
（一） 主程序流程图： 11
（二） 用Keil C51编写程序 11
（三） 程序见附录3 12
五 总结与展望 12
六 致谢 13
七 参考文献 13
附录1 电路原理总图 14
附录2 PVB版图 15
附录3 程序清单 16
一 引言
（一） 课题背景
我们生活中常见的电风扇一般采用的是手动开关，大概分为三、四个风速档，且只能人为的手动调节该用哪个档并不能根据室内的温度来自行调整。而温控风扇这个设计恰恰可以解决这个问题，智能风扇是通过DS18B20温度传感器与AT89C52单片机芯片的合理结合，使其能根据实际温度的变化而自动的调节风扇的转速。
1. 智能风扇简介
智能风扇主要由AT89C51单片机和DS18B20温度传感器组成。通过DS18B20温度传感器检测到的温度于系统设定的温度进行比较，若DS18B20温度传感器检测到的温度高于初始温度，风扇将开启，若检测到的温度低于初始温度，风扇将停止转动。此系统还可以根据温度传感器测得的温度的高低自动调节风扇的转速，从而达到智能调节的作用。。当然，智能风扇的技术应用绝不局限在电风扇这一个领域，在工业的大型机械的冷却系统中也可以使用本设计。
2. 自动调温电风扇设计目的
夏天，天气越来越热，尤其是到了8、9月时更是汗流浃背。目前人们所使用的解暑工具主要有：空调、冷风机、普通电风扇以及纸扇等等。在这些工具中空调过于昂贵且不环保。电风扇以其低廉的价格和使用方便令他得到极为广泛的使用。但普通的电风扇存在一个很大的缺点就是其不能随着室温的变化而自行调节转速，所以一旦夜里转凉，那么使用它的人极容易感冒。冷风机虽然可以增强空气的湿度但若是使用时间长了会导致家里的电器受潮，并且不适用患有关节炎的人群；纸扇价格虽然很低廉，但因使用不方便已被大部分人淘汰。
智能电扇就是在这种情况下应运而生的。人们的生活节奏正变得越来越快加快，在炎热的夏天，人们回到家更想能放松一下自己，消除一天的疲劳，而智能电风扇的设计可以让你得到更好的享受。
智能风扇系统是通过DS18B20采集温度，经单片机处理后发出信号来控制来电机运转速度，从而达到自动调节风速的目的。此设计用的AT89C52单片机芯片，它是由存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口、微处理器以及定时器、计数器组成的集成电路芯片。利用单片机AT89C52、 DS18B20和一些电路对室内温度的探测、处理，从而实现对电风扇进行开和关的控制。
二 本设计用到的元器件简介
（一） AT89C52单片机简介
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央 处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52引脚图
AT89C52有40个引脚，其主要引脚介绍如下：
VCC：+5V电源线；GND：接地线。
P0口：P0.7~P0.0，这组引脚共8条，其中P0.7为最高位，P0.0为最低位。这8条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同的情况。第一种情况是单片机不带片外存储器，P0口可以作为通用I/O口使用，P0.7~P0.0用于传送CPU的输入/输出数据，此时它需外接一上拉电阻才能正常工作。第二种情况是单片机带片外存储器，其各引脚在CPU访问片外存储器时先是用于传送片外存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写数据。
P1口：P1口是一个内部含上拉电阻的8位双向I/O口。它也可作为通用的I/O口使用，与P0口一样用于传送用户的输入输出数据，所不同的是它片内含上拉电阻而P0口没有，故P0口在做该用途时需外接上拉电阻而P1口则无需。在FLASH编程和校验时，P1口用于输入片内EPROM的低8位地址。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，它可以作为通用I/O口使用，传送用户的输入/输出数据，同时可与P0口的第二功能配合，用于输出片外存储器的高8位地址，共同选中片外存储单元，但此时不能传送存储器的读写数据。在一些型号的单片机中，P2口还可以配合P1口传送片内EPROM的12位地址中的高4位地址。
P3口：P3口引脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平。它也可作为通用的I/O口使用，传送用户的输入输出数据，P3口也作为一些特殊功能端口使用，如下所示：
P3.0：RXD（串行数据接收口）
P3.1：TXD（串行数据发送口）
P3.2： （外部中断0输入）
P3.3： （外部中断1输入）
P3.4：T0（记数器0计数输入）
P3.5：T1（记时器1外部输入）
P3.6： （外部RAM写选通信号）
P3.7： （外部RAM读选通信号）
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平状态。
XTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。
（二） DS18B20单线数字温度传感器简介
DS18B20温度传感器，是采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，可直接将温度的模拟信号转化成串行数字信号供处理器处理。
DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线总线”方式串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；温度测量范围在-55℃~+125℃之间，在-10℃~+85℃时精度为±0.5℃；可检测温度分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；它单线接口的独特性，使它与微处理器连接时仅需一条端口线即可实现与微处理器的双向通信；支持多点组网功能，即多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温的功能；工作电压范围宽，其范围在3.0~5.5V。
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