【導讀】第一章整體方案設計····························································································1

　　

【正文】 環(huán)境溫度高于設置溫度時，電機開始轉(zhuǎn)動，若此時用高于環(huán)境溫度的熱源靠近測溫芯片DS18B20 時，發(fā)現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速在升高，并越來越快，當達到一定值時，發(fā)現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速不再升高；將熱源離開測溫芯片 DS18B20 時，發(fā)現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)速開始下降，轉(zhuǎn)速達到一定值時，若將設置溫度升高到環(huán)境溫度以上， 發(fā)現(xiàn)電機又停止了轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)采用的直流電機為 12V 的額定電壓，而該驅(qū)動電路在采用單片機電源時的輸出電壓最高不過 5V，因此在調(diào)試過程中只采用了原有的 5V 直流電機來調(diào)試，且得到了可觀的控制效果。 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 本系統(tǒng)能 夠 實現(xiàn)單片機系統(tǒng)檢測環(huán)境溫度的變化，然后根據(jù)環(huán)境溫度變化來控制 風扇 直流電機輸入占空比 的變化，從而 產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動速度，亦可根據(jù)鍵盤調(diào)節(jié)不同的設置溫度，再由環(huán)境溫度與設置溫度的差值來控制電機。當環(huán)境溫度低于設置溫度時，電機停止轉(zhuǎn)動；當環(huán)境溫度高于設置溫度時，單片機對應輸出 口輸出不同占空比的 PWM信號，控制電機開始轉(zhuǎn)動，并隨著環(huán)境溫度與設置溫度的差值的增加電機的轉(zhuǎn)速逐漸升高。 系統(tǒng)還能動態(tài)的顯示當前溫度和設置溫度，并能通過鍵盤調(diào)節(jié)當前的設置溫度。 系統(tǒng)功能分析 系統(tǒng)總體上由五部分來組成，既按鍵與復位電路、數(shù)碼管顯示電路、溫度檢測電路、電機驅(qū)動電路。首先考濾的是溫度檢測電路，該部分是整個系統(tǒng)的首要部分，首先要檢測到環(huán)境溫度，才能用單片機來判斷溫度的高低，然后通過單片機控制直流 風扇 電機的轉(zhuǎn)速；其次是電機驅(qū)動電路，該部分需要使用外圍電路將單片機輸出的 PWM 信號轉(zhuǎn) 化為平均電壓輸出，根據(jù)不同的 PWM 波形得到不同的平均電壓，從而控制電機的轉(zhuǎn)速，電路的設計中 采用了達林頓反向驅(qū)動器 ULN2803，實現(xiàn)較好的控制效果；再次是數(shù)碼管的動態(tài)顯示電路，該部分的功能實現(xiàn)對環(huán)境溫度和設置溫度的顯示，其中 DS18B20采集環(huán)境溫度，按鍵實現(xiàn)不同設置溫度的調(diào)整，實現(xiàn)了對環(huán)境溫度和設置溫度的及時連續(xù)顯示。 [鍵入文字 ] 24 結(jié) 論 本次 設計的 系統(tǒng)以單片機為控制核心， 以溫度傳感器 DS18B20 檢測環(huán)境溫度， 實現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度 變化 調(diào)節(jié)不同的 風扇 電機轉(zhuǎn)速，在一定范圍能能實現(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)境溫度和設置溫度，并能通過 兩個獨立按鍵 調(diào)節(jié)不同的設置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設置溫度的差值，進而改變電機轉(zhuǎn) 速 。 實現(xiàn)了基于單片機的溫控風扇的設計。 本系統(tǒng)設計可推廣到各種電動機的控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)生活中，本系統(tǒng) 可 用于簡單的日常風扇的智能控制，為生活帶來便利；在工業(yè)生產(chǎn)中，可以改變不同的輸入信號，實現(xiàn)對不同信號輸入控制電機的轉(zhuǎn)速，進而實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，如在電力系統(tǒng)中可以根據(jù)不同的負荷 達 到不同的電壓信號，再由電壓信號調(diào)節(jié)不同的發(fā)電機轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)發(fā)電量，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的 自動化調(diào) 節(jié) 。綜上所述，該系統(tǒng)的設計和研究在社會生產(chǎn)和生活中具有重要地位。 [鍵入文字 ] 25 參考文獻 [1] 李學龍 .使用單片機控制的智能遙控電風扇控制器 [J].電子電路制作， 2020,9:13— 15. [2] 藍厚榮 .單片機的 PWM 控制技術 [J].工業(yè)控制計算機 .2020,23(3):97— 98 [3] 郭天祥 .新概念 51 單片機 C 語言教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社 .— 344 [4] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術 [M]（第 2 版） .北京：清華大學出版社 .— 77. [5] 胡全 . 51 單片機的數(shù)碼管動態(tài)顯示技術 [J] .信息技術， 2020,13:25— 26 [6] 李鋼 ， 趙彥峰 .1Wire 總線數(shù)字溫度傳感器 DSI8B20 原理及應用 [J].現(xiàn)代電子技術 ，2020,28(21):77— 79. [7] 馬云峰 .單片機與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口設計 [J].計算機測量與控制 ,2020,10(4)：278— 280. [8] 王會明， 侯加林 .智能電風扇控制器的研制 [J].電子與自動化 ,1998,5(4):25— 26. [9] 譚浩強 .C 程序設計 [M]（第三版） .北京 ：清華大學出版社 .— 65. [10] 孫號 . Proteus 軟件在設計電子電路中的應用 [J].儀表技術， 2020， 8:74— 75 [11] 樓俊軍 .基于 Proteus 和 Keil 的單片機演奏樂曲的實現(xiàn) [J] .科技信息， 2020,23:第 50 頁 [12] 王文海，周歡喜 .用 Proteus 實現(xiàn) 51 單片機的動態(tài)仿真調(diào)試 [J].IT 技術， 2020,20:10— 11 [13] 丁建軍，陳定方，周國柱 . 基于 AT89C51 的智能電風扇控制系統(tǒng) [J].湖北工學院學報，2020,18(2):60— 63. [14] 王會明，侯加林 . 智能電風扇控制器的研制 [J]. 電子與自動化， 1998,5(4)： 25— 26. [15] 劉進山 . 基于 MCS51 電風扇智能調(diào)速器的設計 [J]. 廣州：電子質(zhì)量， 2020,10(10)： 71. [16] YU Qihao,CHENG Guodong,NIU Fujun. The application of autotemperaturecontrolled ventilation embankment in QinghaiTibet Railway [J]. Science in China Ser． D Earth Sciences， 2020,1(47)：168— 176. [17] YLai， Y， Wang. Three— dimensional nonlinear analysis for temperature characteristic of ventilated embankment in permafrost regions [J]. Cold Regions Science and Technology， 2020,38(2)：165— 184. [18] Cheng Guodong. Linearity engineering in permafrost areas [J]. Journal of Glaciology and Geocryology(in Chinese)， 2020,23(3)： 213— 217. [19] B Schneier． Applied Crytography： Algorithms， and Source Code in C[J]． New York： Jone Wileyamp。 Sons. 1994． 301— 307. [20] Intel: Benjamin Jun， Paul Kocher． The lntel Random Number Generator[J]． White Paper Prepared for lntel Corporation， April 22， l999： 4— 5． [鍵入文字 ] 26 致 謝 在此 衷心感謝我的導師 宋宗倫教授。本文的設計 工作是在 宋教授 的悉心指導下完成的，從論文的選題、研究計劃的制定、技術路線的選擇到系統(tǒng)的開發(fā) 設計 ，各個方面都離不開 宋教授 熱情耐心的幫助和教導。 他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地 感染和激勵著我。 同時也要感謝在本次論文的設計過程中不斷給予我?guī)椭?、支持與鼓勵的老師和同學，是他們讓我更加有信心堅持下去，是他們讓我更加順利的把一個個問題解決，最終順利的完成本文的設計。 四年的學習生涯馬上就要畫上句號了，畢業(yè)前所有的努力與付出都凝聚在這篇論文里面。相信它雖然算不上上乘之作，但的確是我用心血澆灌的答卷。 在此我 也 要 感謝我的同學們，正是和他們四年的朝夕相處，一起上課一起討論問題，讓我逐漸有了對問題的思考 認識 ，從而更好地規(guī)劃自己的學業(yè)。四年的求學時光給我留下了美好的回憶，它將成為我今后人生旅途中新的 起點。 最后， 感謝我的爸爸媽媽 。 焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 [鍵入文字 ] 27 附錄 1：電路總圖 附圖 1 電路總圖 [鍵入文字 ] 28 附錄 2：程序代碼 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ=P1^7。 sbit key1=P1^3。 sbit key2=P1^4。 sbit dianji=P3^1。 float ff。 uint y3。 uchar shi,ge,xiaoshu,sheding=20,gaonum,dinum。 uchar code dispcode[]={ //段碼 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}。 uchar code tablel[]={ //帶小數(shù)點的段碼 0xbf,0x86,0xdb,0xcf, 0xe6,0xed,0xfd, 0x87,0xff,0xef}。 uchar dispbitcode[]={ //位選 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。 uchar dispbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}。 void Delay(uint num)// 延時函數(shù) { while( num )。 } void digitalshow(uchar a4,uchar a3,uchar a2,uchar a1,uchar a0) { dispbuf[0]=a0。 dispbuf[1]=a1。 dispbuf[2]=a2。 dispbuf[3]=a3。 dispbuf[4]=a4。 P2=0xff。 P0=dispcode[dispbuf[0]]。 P2=dispbitcode[5]。 Delay(1)。 [鍵入文字 ] 29 P2=0xff。 P0=dispcode[dispbuf[1]]。 P2=dispbitcode[4]。 Delay(1)。 P2=0xff。 P0=dispcode[dispbuf[2]]。 P2=dispbitcode[2]。 Delay(1)。 P2=0xff。 P0=tablel[dispbuf[3]]。 P2=dispbitcode[1]。 Delay(1)。 P2=0xff。 P0=dispcode[dispbuf[4]]。 P2=dispbitcode[0]。 Delay(1)。 } void dmsec(uint count) { uint i。 // 1ms 延時 while(count) { for(i=0。i125。i++){} } } void tmreset(void) { DQ=0。 Delay(90)。 // 精確延時 大于 480us DQ=1。 Delay(4)。 // 90， 4 可以小范圍變化 } void tmpre(void) { while(DQ)。 while(~DQ)。 Delay(4)。 } [鍵入文字 ] 30 bit tmrbit(void) { uint i。 bit dat。 DQ=0。 i++。 // i++。大概 1us DQ=1。 i++。 i++。 dat=DQ。 Delay(8)。 return(dat)。 } uchar tmrbyte(void) //讀一個比特 { uchar i,j,dat。 dat=0。 for(i=1。i=8。i++) { j=tmrbit()。 dat=(j7)|(dat1)。 } return(dat)。 } void tmwbyte(uchar dat) //寫一個比特 { uint i。 uchar j。 bit testb。 for(j=1。j=8。j++) { testb=datamp。0x01。 dat=dat1。 // 從低位開始 if(testb) // Write 1 { DQ=0。 // 先拉低 i++。 i++。 // 1us DQ=1。 Delay(4)。 } else // Write 0 [鍵入文字 ] 31 { DQ=0。 Delay(4)。 DQ=1。 i++。 i++。 // 再拉高 } } } void tmstart(void) //ds1820 開始轉(zhuǎn)換 { dmsec(1)。 tmreset()。 tmpre()。 dmsec(1)。 tmwbyte(0xcc)。 // skip rom tmwbyte(0x44)。 // 轉(zhuǎn)換 } uchar tmrtemp(void) //讀取溫度 { uchar a,b。 tmreset()。 tmpre()。 dmsec(1)。 tmwbyte(0xcc)。 // skip rom tmwbyte(0xbe)。 // 轉(zhuǎn)換 a=tmrbyte()。 // LSB 低 8 位 b=tmrbyte()。 // MSB 高 8 位 y3=b。 y3=8。 y3=y3|a。 ff=y3*。 y3=ff*10+。 return(y3)。 } void keyscan(void) { if(key1==0) { dmsec(5)。 if(key1==0) { sheding++。 if(sheding==100) [鍵入文字 ] 32 sheding=20。 } while(!key1)。 } else if(key2==0) { dmsec(5)。 if(key2==0) { sheding。 if(sheding==0) sheding=20。 } while(!key2)。 } } void deal(uint tmp) //溫度處理 { if(tmp=sheding) { gaonum=0。 dinum=4。 } else if((tmpsheding)amp。amp。(tmp=(sheding+5))) { gaonum=1。 dinum=3。 } else if((tmp(sheding+5))amp。amp。(tmp=(sheding+10))) { gaonum=2。 dinum=2。 } else if((tmp(sheding+10))amp。amp。(tmp=(sheding+15))) { gaonum=3。 dinum=1。 } else { gaonum=4。 dinum=0。 } } [鍵入文字 ] 33 void dianjik() //電機控制 { uchar q,i。 for(q=0。qdinum。q++) { dianji=0。 digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。 for(i=255。i0。i) { digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。 } } for(q=0。qgaonum。q++) { dianji=1。 digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。 for(i=255。i0。i) { digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10)。 } } } void main(void) { uint last。 dianji=0。 tmstart()。 dmsec(450)。 // 初始化 ds18b20 while(1) { tmstart()。 // ds1820 開始轉(zhuǎn)換 dmsec(2)。 last=tmrtemp()+256。 // 讀取溫度