【正文】 傳感器DS18B20溫度采集部分調(diào)試 27 電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路部分調(diào)試 28 系統(tǒng)功能 28 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 28 系統(tǒng)功能分析 28第六章 結(jié)束語 29參考文獻(xiàn) 301 第一章 前 言在現(xiàn)代的生活和生產(chǎn)中，電風(fēng)扇被廣泛的使用，發(fā)揮著舉足輕重的作用，如夏天人們使用的散熱風(fēng)扇、工業(yè)生產(chǎn)中大型機(jī)械中的散熱風(fēng)扇以及現(xiàn)在筆記本電腦上廣泛使用的智能CPU風(fēng)扇等。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)于方案一，由于數(shù)字式集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外界放大轉(zhuǎn)換等電路的誤差因數(shù)，溫度誤差變的很小，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)于方案二，液晶顯示屏具有顯示字符優(yōu)美，其不僅能顯示字符甚至圖形，這是LED數(shù)碼管無法比擬的。在本設(shè)計(jì)中采用了此方法。綜合考慮選用方案二。其管腳有三個(gè)，其中DQ為數(shù)字信號(hào)端，GND為電源地，VDD為電源輸入端。 AT89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是由ATMEL公司生產(chǎn)的一個(gè)低電壓、高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)器件采用ATMEL公司的非易失性、高密度存儲(chǔ)技術(shù) ，與標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令系統(tǒng)兼容，同時(shí)片內(nèi)設(shè)置有通用8位中央處理器和8k字節(jié)的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器ROM以及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，在許多較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中AT89C52單片機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口用于輸入片內(nèi)EPROM的低8位地址。:外部程序存儲(chǔ)器ROM的選通信號(hào)。LED又稱為數(shù)碼管，它主要有8段發(fā)光二極管組成的不同組合，其中a～g為數(shù)字和字符顯示段，dp為小數(shù)點(diǎn)的顯示，通過a～g這7個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮的不同組合，可以顯示0～9和A～F共16個(gè)數(shù)字和字母。單片機(jī)上的XTAL1和XTAL2用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接單片機(jī)內(nèi)OSC的定時(shí)反饋回路。其中前3位數(shù)碼管DSDSDS3用于顯示溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)采集到的溫度，顯示范圍為0～；后2位數(shù)碼管DSDS5用于顯示系統(tǒng)設(shè)置的初值溫度，只能顯示整數(shù)的溫度值，顯示范圍為0～99攝氏度。DS18B20在使用時(shí)，一般都采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。本系統(tǒng)中單片機(jī)I/O口輸出的TTL信號(hào)為5V，因此此風(fēng)扇電機(jī)可以用ULN2803來驅(qū)動(dòng)。 } while(!key1)。amp。amp。早使用時(shí)要先建立一個(gè)工程，然后再添加文件并編寫程序，編寫好后在編輯調(diào)試。圖43 Proteus使用主界面 本設(shè)計(jì)基于Proteus的仿真首先啟動(dòng)Proteus軟件并建立一工程，然后根據(jù)原理圖調(diào)出相應(yīng)的元件，再根據(jù)要求改變各元件的屬性并把各個(gè)元件按原理圖連接起來。點(diǎn)擊開始按鈕，系統(tǒng)開始仿真，待一段時(shí)間穩(wěn)定后，觀察到此時(shí)風(fēng)扇直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速為+ r/s，如圖46所示。因此必須在按鍵掃描程序中加入消抖部分，即在按鍵按下與松手時(shí)加入延時(shí)判斷，以檢測(cè)按鍵是否真的按下或已完全松手。這樣為程序的編寫帶來了方便。調(diào)試過程中出現(xiàn)了當(dāng)按鍵時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，設(shè)置的溫度值不是增一或者減一，而是增加后減少了及幾個(gè)值，出現(xiàn)這種情況的主要原因可能是按鍵的去抖動(dòng)延時(shí)時(shí)間過長(zhǎng)造成，改進(jìn)方法為將對(duì)應(yīng)的按鍵去抖動(dòng)延時(shí)時(shí)間適量增加，但也不應(yīng)過長(zhǎng)，否則將出現(xiàn)按鍵無效的情形。系統(tǒng)采用的直流電機(jī)為12V的額定電壓，而驅(qū)動(dòng)電路在采用單片機(jī)電源時(shí)的輸出電壓最高不過5V，因此在調(diào)試過程中只采用了5V的直流電機(jī)來調(diào)試，且得到了可觀的控制效果。本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，以溫度傳感器DS18B20檢測(cè)環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，在一定范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)，LED數(shù)碼管能連續(xù)穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度與設(shè)置溫度，并能通過兩個(gè)獨(dú)立的按鍵調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值，進(jìn)而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可推廣到各種電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時(shí)，單片機(jī)對(duì)應(yīng)輸出口輸出不同占空比的PWM信號(hào)，控制電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并隨著環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值的增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸升高。且LED的顯示效果很好，很穩(wěn)定。通過達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過軟件中程序設(shè)定，根據(jù)不同溫度輸出不同的PWM波，從而得到不同的占空比控制風(fēng)扇直流電機(jī)。應(yīng)在系統(tǒng)中加入鎖存器，或是在程序中設(shè)定存儲(chǔ)段碼的空間。 圖47 仿真效果圖四通過以上仿真可以看出，直流風(fēng)扇電機(jī)在系統(tǒng)設(shè)定的溫度一定情況下，其轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度（溫度傳感器檢測(cè)到的溫度）的增加而增大。最后再根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能分布進(jìn)行仿真。圖42 Keil C51的使用界面 用Proteus進(jìn)行仿真 Proteus簡(jiǎn)介Proteus軟件是來自英國Labcenter electionics公司的EDA工具軟件。 dinum=1。 dinum=3。 if(key2==0) { sheding。圖38 電路總圖第四章 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)置程序設(shè)計(jì)部分主要包括主程序、DS18B20初始化函數(shù)、DS18B20溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)、溫度讀取函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)、數(shù)碼管顯示函數(shù)、溫度處理函數(shù)以及風(fēng)扇電機(jī)控制函數(shù)。其與單片機(jī)的連接如圖36所示。5位數(shù)碼管的位選W1～～，～，則選中與該位相連的數(shù)碼管。其中電容CC2為33pF，C3為10uF，電阻RR3阻值為10k，晶振頻率為12MHz。共陰極結(jié)構(gòu)把8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起，共陽極結(jié)構(gòu)是把8個(gè)發(fā)光二極管陽極連接在一起。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。在一些型號(hào)的單片機(jī)中，P2口還可以配合P1口傳送內(nèi)部EPROM的12位地址中的4位地址。P0口：～，這組引腳共8條。在本系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路中，選用達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803來驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇直流電機(jī)。輔助元件包括電阻、電容、電源、按鍵、撥碼開關(guān)等?？刂品椒ㄅc（1）相同，只是在該方法中利用單片機(jī)的定時(shí)器來定時(shí)進(jìn)行高低電平的轉(zhuǎn)變，而不是用軟件延時(shí)。 調(diào)速方式的選擇方案一：采用單片機(jī)軟件編程實(shí)現(xiàn)PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速方法。 控制核心的選擇在本設(shè)計(jì)中采用AT89C52單片機(jī)作為控制核心，通過軟件編程的方法進(jìn)行溫度檢測(cè)和判斷，并在其I/O口輸出控制信號(hào)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖21所示。在先階段，溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一定的成效，可以使風(fēng)扇根據(jù)環(huán)境溫度的變化進(jìn)行自動(dòng)無極調(diào)速，當(dāng)環(huán)境溫度升高到到一定時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇，并隨著環(huán)境溫度的升高自動(dòng)加快風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，當(dāng)環(huán)境溫度降到一定時(shí)能自動(dòng)停止風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能控制。 in industrial production, largescale machinery use electric fan for cooling. But when the environmental temperature changes, artificial hard to timely control the speed of the fan, is also very difficult to effectively utilize valuable resources. With the development of technology of temperature control, temperature control technology has been fully meet the modern daily life and production requirements, emerge as the times require temperaturecontrolled electric fan has gradually entered people39。但是當(dāng)環(huán)境溫度變化的時(shí)候，人工很難做到及時(shí)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，也很難有效利用寶貴的電資源。溫控風(fēng)扇是利用溫度的變化控制風(fēng)