【正文】 設(shè)計(jì)思路：通過單片機(jī)模塊檢測(cè)溫度采集模塊采集到的溫度并作出相應(yīng)處理，當(dāng)溫度高于 25 溫度時(shí)，風(fēng)扇電路導(dǎo)通，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)并隨溫度改變轉(zhuǎn)速。 ，并作相關(guān)程序編譯。 P2=0xff。wd36)P3=0x24。 if(k==0) { while(!k)。 xshu=xshuamp。 wd=w2。 wd=wd|w1。fuhao=0。b1)xianshi()。P0=0xff。xy(200)。P0=bmb[a]。xy(30)。 P2=0x00。xy(200)。 P2=0x04。 g=wd%10。 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 32 DQ = 1。 xy(8)。 DQ = 0。 } void fa_song(uc f) { uc i。x0。 最后，我要以感 恩的心再一次感謝我認(rèn)識(shí)的每一個(gè)人，是你們讓我的人生變得更加精彩！在次我為每位伴隨我度過 三 年的同學(xué)，老師，領(lǐng)導(dǎo)門深深的鞠一個(gè)恭，謝謝！謝謝你們！ 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1]韓志軍 .單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021,2 [2]馮先成 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京航空大學(xué)出版社， 2021 [3]李群芳 .單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用，電子工業(yè)出版社， 2021,1 [4]李鋼 ,趙彥峰 .1Wire 總線數(shù)字溫度傳感器 DSI8B20 原理及應(yīng)用 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 2021,2 [5]樓俊軍 .基于 Proteus 和 Keil 的單片機(jī)演奏樂曲的實(shí)現(xiàn) [J] ,科技信息， 2021 [6]吳金戍 ,沈慶陽 ,郭庭吉 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 ,清華大學(xué)出版社 ,2021 [7]王會(huì)明 ,侯加林 . 智能電風(fēng)扇控制器的研制 [J], 電子與自動(dòng)化， 1998,5 [8]張毅剛 .MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021， 06 [9]蔡朝洋 .單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專題制作 [M],北京航空航天大學(xué)出版社， 2021， 11 [10]肖蘭 .電機(jī)與拖動(dòng)，中國水利水電出版社， 2021， 08 [11] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，清華大學(xué)出版 社 ,2021 [12] 榮俊昌 .新型電風(fēng)扇原理與維修，高等教育出版社 ,2021 [13] 王港元 .電工電子實(shí)踐指導(dǎo)，江西科學(xué)技術(shù)出版社 ,2021 [14] 劉進(jìn)山 .基于 MCS51 電風(fēng)扇智能調(diào)速器的設(shè)計(jì) [J]， 廣州：電子質(zhì)量， 2021,10 [15] 蔡明生 .電子設(shè)計(jì) [M]， 高等教育出版社， 2021， 12 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 29 附 錄 1：電路總圖 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 30 附 錄 2：實(shí)物圖 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 31 附 錄 3：源程序 include define ui unsigned int define uc unsigned char sbit DQ=P1^6。同學(xué)之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)出來了 。我還體會(huì)到了所學(xué)理論知識(shí)的重要性：知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)得就更全面、更順利、更好。 （ 2） 由于 驅(qū)動(dòng)電流不夠，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)。 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 25 6 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)存在的不足及展望 本系統(tǒng)由于時(shí)間的限制和成本的問題，所以做的比較簡(jiǎn)單。實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇自動(dòng)停止并隨溫度變化自動(dòng)調(diào)速，同時(shí)顯示當(dāng)前溫度。 圖 43 溫度采集電路 風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速電路 本設(shè)計(jì)中由單片機(jī)的 I/O 口輸出 PWM 脈沖，通過一個(gè)達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803 驅(qū)動(dòng) 12V 直流無刷風(fēng)扇電機(jī)以及實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。 4 位數(shù)碼管的段選 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 線分別與單片機(jī)的 ~ 口連接，其中 P0 口智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 20 需接一 10K 的上拉電阻，以使單片機(jī)的 P0 口能夠輸出高低電平。但位置傳感器產(chǎn)生的信號(hào)一般不能直接用來控制功率邏輯開關(guān)單元，往往要經(jīng)過一定邏輯處理后才能去控制邏輯開關(guān)單元。 當(dāng)定子繞 組的某一相通電時(shí)，該電流與轉(zhuǎn)子永久磁場(chǎng)的磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由位置傳感器將轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)位置變換成電信號(hào)，去控制電子開關(guān)線路，從而使定子各相繞組按一定次序?qū)ǎㄗ酉嚯娏麟S轉(zhuǎn)子位置的變化而按一定的次序換相。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732T X D11R X D10P 2 728P 2 627P 2 526P 2 425P 2 324P 2 223P S E N29A L E / P30P 2 021P 2 12280 51 圖 35 AT89C52 引腳 圖 直流電機(jī) 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 17 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖 36 所示。其主要特征如下： （ 1） 8 位 CPU （ 2） 內(nèi)置 4K 字節(jié)可重復(fù)編程 Flash，可重復(fù)擦寫 1000 次 （ 3） 完全定態(tài)操作： 0Hz~24Hz，可輸出時(shí)鐘信號(hào) （ 4） 128B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ 5） 32 根可編程 I/O 線 （ 6） 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 （ 7） 中斷系統(tǒng)有 6 個(gè)中斷源，可編為兩個(gè)優(yōu)先級(jí) （ 8） 一個(gè)全雙工可編程串行通道 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 16 （ 9） 具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式 值得注意的是， P0、 P P P3 口作為普通 I/O 口使用時(shí)都是準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu)，其輸入操作和輸出操作本質(zhì)不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對(duì)鎖存器的寫入操作。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， 它可以作為通用 I/O 口使用，傳送用戶的輸入 /輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)可與 P0 口的第二功能配合，用于輸出片外存儲(chǔ)器的高 8 位地址，共同選中片外存儲(chǔ)單元，但此時(shí)不能傳送存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。AT89C2 有 40 個(gè)引腳，各引腳介紹如下： VCC： +5V 電源線； GND： 接地 線 。 （ 7） 東芝單片機(jī) ： 東芝單片機(jī)門類齊全， 4 位機(jī)在家電領(lǐng)域有很大市場(chǎng)， 8 位機(jī)主要有 870 系列 ， 90 系列，該類單片機(jī)允許使用慢模式，采用 32K 時(shí)鐘時(shí)功耗降至10UA 數(shù)量級(jí)。 （ 4） MDT20XX 系列單片機(jī) ： 工業(yè)級(jí) OTP 單片機(jī)， Micon 公司生產(chǎn)，與 PIC 單片機(jī)管腳完全一致，海爾集團(tuán)的電冰箱控制器， TCL 通信產(chǎn)品，長(zhǎng)安奧拓鈴木小轎車功率分配器就采用這種單片機(jī)。 AVR智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 12 單片機(jī)工作電壓為 ~，可以實(shí)現(xiàn)耗電最優(yōu)化。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少 1 微秒；來自DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在時(shí)間下降沿之后的 15 微秒內(nèi)有效。然后以存在復(fù)位脈沖表示 DS18B20 已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送或接收，然后給出正確的 ROM命令和存儲(chǔ)操作命令的數(shù)據(jù)。 智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 10 圖 31 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 32 DS18B20 外形及管腳 由于 DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線。 對(duì)于方案一，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)在風(fēng)扇處于溫控狀態(tài)時(shí)也能無級(jí)調(diào)速，但是 D/A轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格較高，與 其溫控狀態(tài)下無級(jí)調(diào)速功能相比性價(jià)比不高。應(yīng) 用此方法時(shí)編程相對(duì)復(fù)雜。 PWM是英文 Pulse Width Modulation 的縮寫，它是按一定的規(guī)律改變脈沖序列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)節(jié)方式，在 PWM 驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，最常用的是矩形波 PWM 信號(hào)，在控制時(shí)需要調(diào)節(jié) PWM 波得占空比。故本系統(tǒng)采用方案二。 AT89C52 單片機(jī)工作電壓低，性能高，片內(nèi)含 8k 字節(jié)的只讀程序存儲(chǔ)器 ROM 和 256 字節(jié)的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM，它兼容標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令系統(tǒng)，單片價(jià)格也不貴，適合本設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 方案論證 本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇直流電機(jī)的溫度控制，使風(fēng)扇電機(jī)能根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動(dòng)啟停及改變轉(zhuǎn)速，需要比較高的溫度變化分辨率以及穩(wěn)定可靠的換擋停機(jī)控制部件。其發(fā)展趨勢(shì)可以根據(jù)其性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)可以運(yùn)用與不同 場(chǎng)合 的 溫度監(jiān)測(cè) 控制，并帶來大量的經(jīng)濟(jì)效益。如果要低噪音，則要減小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，又會(huì)引起電子設(shè)備溫度上升，不能兩全其美。 電風(fēng)扇 的自動(dòng)控制， 讓電風(fēng)扇這一家用電器變的更智能化。系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，成本低，具有一定的節(jié)能效果。雖然電風(fēng)扇都有調(diào)節(jié)不同檔位的功能，但必須要人手動(dòng)換檔，睡著了就無能為力了，而普遍采用 的定時(shí)器關(guān)閉的做法，一方面是定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短有限制，一般是一兩個(gè)小時(shí)；另一方面可能在一兩個(gè)小時(shí)后氣溫依舊沒有降低很多，而風(fēng)扇就關(guān)閉了，使人在睡夢(mèng)中熱醒而不得不起床重新打開風(fēng)扇，增加定時(shí)器時(shí)間，非常麻煩，而且可能多次定時(shí)后最后一次定時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)，在溫度降低以后風(fēng)扇依舊繼續(xù)吹風(fēng)，使人感冒；第三方面是只有簡(jiǎn)單的到了定時(shí)時(shí)間就關(guān)閉風(fēng)扇電源的單一功能，不能滿足氣溫變化對(duì)風(fēng)扇風(fēng)速大小的不同要求。它的廣泛應(yīng)用和普及給人們的日常生活帶來了方便。同時(shí)采用 PWM 脈寬調(diào)制方式來改變直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 對(duì)于方案 二，由于數(shù)字式集成溫度傳感器 DS18B20 的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)化等電路的誤差因數(shù)，溫度誤差變得很小，并且由于其檢測(cè)溫度的原理與熱敏電阻檢測(cè)的原理有著本質(zhì)的不同，使得其溫度分辨力極高。 對(duì)于方案一，采用電壓比較電路具有電路簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，以及無需編寫軟件程序的 特點(diǎn)，但控制方式過于單一，不能自由設(shè)置上下限動(dòng)作溫度，無法滿足不同用戶以及不同環(huán)境下的多種動(dòng)作溫度要求，故不在本系統(tǒng)中采用。但是液晶顯示模塊價(jià)格昂貴，驅(qū)動(dòng)程序復(fù)雜，從簡(jiǎn)單實(shí)用的原則考慮，本系統(tǒng)采用方案一。在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用了此方法。綜合考慮選用方案二。 本次 設(shè)計(jì)我們采用 DS18B20， DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器 它具有以下特點(diǎn)： （ 1） 獨(dú)立的單線接口，只需一個(gè)接口引腳即可通信； （ 2） 多點(diǎn)能力使分布使分布式溫度檢測(cè)應(yīng)用得以簡(jiǎn)化； （ 3） 不需外部元件； （ 4） 可用數(shù)據(jù)線供電，不需要備用電源； （ 5） 測(cè)量范圍從 55 攝氏度到 +125 攝氏度，增值量為 攝氏度； （ 6） 以 9 位數(shù)字值方式讀出溫度； （ 7） 在 1 秒（典型值）內(nèi)把溫度變?yōu)閿?shù)字； （ 8） 用戶可定義的，非易失行的溫度警告設(shè)置； （ 9） 告警收索命令識(shí)別和尋址溫度在編訂的極限范圍之 外的器件； （ 10） 應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費(fèi)類產(chǎn)品，溫度計(jì)和各種熱敏系統(tǒng)。接著主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接收方式（ Rx）。所有時(shí)間片必須有 60 微秒的持續(xù)期，在各寫周期之間必須有最短為 1 微秒的恢復(fù)時(shí)間。 圖 33 DS18B20 與單片機(jī) 接口電路 單片機(jī) 單片機(jī)的種類及選擇 當(dāng)今世界上的單片機(jī)種類繁多，廠商琳瑯滿目，產(chǎn)品性能各異。 （ 3） MicroChip 單片機(jī) ： MicroChip 單片機(jī)的主要產(chǎn)品是 PIC 16C 系列和 17C 系列 8 位單片機(jī) ， CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，分別僅有 33， 35， 58 條指令，采用 Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力，價(jià)格低，一次性編程，小體積。 （ 6） EPSON 單片機(jī) ： EPSON 單片機(jī)以低電壓，低功耗 和內(nèi)置 LCD 驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)著名于世，尤其是 LCD 驅(qū)動(dòng)部分做得很好。 同時(shí)增加了 WatchDog Timer， 6 組外部中斷源， 2 組 UART， 2 組 Data pointer 及 Wait state control pin。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部 含 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 。