【正文】 89C52單片機簡介AT89C52是一種帶8K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM）256B片內RAM的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器。當輸入TTL信號為5V或CMOS信號為6~15V時，輸出的最大電壓為50V，最大電流為500mA，工作溫度范圍為0~70℃。每個電機由單片機的一個I/O口控制，單片機I/O口輸出的為5V的TTL信號。在本系統(tǒng)驅動電路中，選用達林頓反向驅動器ULN2803來驅動風扇直流電機。其管腳排列如圖3所示，DQ 為數字信號端，GND 為電源地，VDD 為電源輸入端。它還有存儲用戶定義報警溫度等功能。工作電壓支持3V—— 的電壓范圍，既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產生。溫度測量范圍為55℃——+125℃，可編程為9 位——12 位A/D 轉換精度，℃。 DS18B20單線數字溫度傳感器簡介DS18B20 單線數字溫度傳感器是Dallas 半導體公司開發(fā)的世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 第二章 各單元模塊的硬件設計系統(tǒng)主要器件包括DS18B20溫度傳感器、AT89C52單片機、五位LED共陰數碼管、風扇直流電機、達林頓反向驅動器ULN2803。對于方案三，相對于其他用硬件或者軟硬件相結合的方法實現對電機進行調速而言，采用PWM 用純軟件的方法來實現調速過程，具有更大的靈活性，并可大大降低成本，能夠充分發(fā)揮單片機的功能，對于簡單速度控制系統(tǒng)的實現提供了一種有效的途徑。對于方案二，由于采用變壓器改變電壓調節(jié)，有風速級別限制，不能適應人性化要求。在STC12系列單片機中自身帶有PWM控制器，但本系統(tǒng)所用到得AT89系列單片機無此功能。應用此方法時編程相對復雜。(2) 利用定時器。當高電平延時時間到時，對I/O口電平取反，使其變成低電平，然后再延時一定時間；當低電平延時時間到時，再對該I/O口電平取反，如此循環(huán)即可得到PWM信號。在控制電機的轉速時，占空比越大，轉速就越快，若全為高電平，占空比為100%時，轉速達到最大 [2] [J] .工業(yè)控制計算機，2010,23（3）:97—982]。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，以調節(jié)輸出量和波形的一種調節(jié)方式，在PWM驅動控制的調節(jié)系統(tǒng)中，最常用的是矩形波PWM信號，在控制時需要調節(jié)PWM波得占空比。方案二：采用變壓器調節(jié)方式，運用電磁感應原理將220V電壓通過線圈降壓到不同的電壓，控制風扇電機接到不同電壓值的線圈上可控制電機的轉速，從而控制風扇風力大小。但是液晶顯示模塊的元件價格昂貴，顯示驅動程序的編寫也較復雜，從簡單實用的原則考慮，本系統(tǒng)采用方案一。但不足的地方是它采用動態(tài)掃描的顯示方式，各個LED數碼管是逐個點亮的，因此會產生閃爍，但由于人眼的視覺暫留時間為20MS，故當數碼管掃描周期小于這個時間時人眼不會感覺到閃爍，因此只要描頻率設置得當即可采用該方案。方案二：采用LCD液晶顯示屏顯示溫度。AT89C52單片機工作電壓低，性能高，片內含8k字節(jié)的只讀程序存儲器ROM和256字節(jié)的隨機數據存儲器RAM，它兼容標準的MCS51指令系統(tǒng)，單片價格也不貴，適合本設計系統(tǒng)。對于方案一，采用電壓比較電路具有電路簡單、易于實現，以及無需編寫軟件程序的特點，但控制方式過于單一，不能自由設置上下限動作溫度，無法滿足不同用戶以及不同環(huán)境下的多種動作溫度要求，故不在本系統(tǒng)中采用。方案二：采用單片機作為控制核心。 控制核心的選擇方案一：采用電壓比較電路作為控制部件。對于方案三，由于數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換等電路的誤差因素，溫度誤差很小，并且由于其感測溫度的原理與上述兩種方案的原理有著本質的不同，使得其溫度分辨力極高。對于方案二，采用熱電偶和橋式測量電路相對于熱敏電阻其對溫度的敏感性和器件的非線性誤差都有較大提高，其測溫范圍也非常寬，從50攝氏度到1600攝氏度均可測量。對于方案一，采用熱敏電阻有價格便宜、元件易購的優(yōu)點，但熱敏電阻對溫度的細微變化不敏感，在信號采集、放大、轉換過程中還會產生失真和誤差，并且由于熱敏電阻的RT關系的非線性，其本身電阻對溫度的變化存在較大誤差，雖然可以通過一定電路予以糾正，但不僅將使電路復雜穩(wěn)定性降低，而且在人體所處溫度環(huán)境溫度變化中難以檢測到小的溫度變化。方案二：采用熱電偶作為感測溫度的核心元件，配合橋式電路，運算放大電路和AD轉換電路，將溫度變化信號送入單片機處理。系統(tǒng)結構框圖如圖1：溫度顯示DS18B20AT89C52復位晶振獨立鍵盤PWM驅動電路直流電機圖1系統(tǒng)構成框圖本設計要實現風扇直流電機的溫度控制，使風扇電機能根據環(huán)境溫度的變化自動啟停及改變轉速，需要比較高的溫度變化分辨率以及穩(wěn)定可靠的換擋停機控制部件[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，2003,9：13—15.。同時采用PWM脈寬調制方式來改變直流風扇電機的轉速。 系統(tǒng)整體設計本設計的整體思路是：利用溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度并直接輸出數字溫度信號給單片機AT89C52進行處理，在LED數碼管上顯示當前環(huán)境溫度值以及預設溫度值。同時使系統(tǒng)檢測到得環(huán)境溫度以及系統(tǒng)預設的溫度動態(tài)的顯示在LED數碼管上。它的設計為現代社會人們的生活以及生產帶來了諸多便利，在提高人們的生活質量、生產效率的同時還能節(jié)省風扇運轉所需的能量。隨著單片機在各個領域的廣泛應用，許多用單片機作控制的溫度控制系統(tǒng)也應運而生，如基于單片機的溫控風扇系統(tǒng)。而隨著溫度控制技術的發(fā)展，為了降低風扇運轉時的噪音以及節(jié)省能源等，溫控風扇越來越受到重視并被廣泛的應用。 Single chip microputer。單片機。所設高低溫值保存在溫度傳感器DS18B20內部中，掉電后仍然能保存上次設定值，性能穩(wěn)定，控制準確。 摘 要本設計為一種溫控風扇系統(tǒng)，具有靈敏的溫度感測和顯示功能，系統(tǒng)AT89C52單片機作為控制平臺對風扇轉速進行控制?？捎捎脩粼O置高、低溫度值，測得溫度值在高低溫度之間時打開風扇弱風檔，當溫度升高超過所設定的溫度時自動切換到大風檔，當溫度小于所設定的溫度時自動關閉風扇，控制狀態(tài)隨外界溫度而定。關鍵詞： 自動控制。溫控ⅠAbstractThis design is a kind of temperature control fan system, has the sensitive temperature sensor and display function, system AT89C52monolithic as control platform to control the fan speed. High and low temperature can be set by the user, the measured temperature value between high and low temperature open the fan when the windshield, when temperature exceeds the set temperature automatically switch to the wind, when the temperature is less than the set temperature automatically shut down the fan, control state varies with temperature. Set high and low temperature values stored in internal temperature sensor DS18B20 E2ROM, after power off can still be saved the set value, stable performance and accurate control.Key words: Automatic control。 Temperature controlⅡ目錄第一章 整體方案設計 2 前 言 2 系統(tǒng)整體設計 2 3 溫度傳感器的選擇 3 控制核心的選擇 4 顯示電路的選擇 4 調速方式的選擇 5第二章 各單元模塊的硬件設計 7 7 DS18B20單線數字溫度傳感器簡介 7 達林頓反向驅動器ULN2803簡介 7 AT89C52單片機簡介 8 LED數碼管簡介 10 各部分電路設計 11 開關復位與晶振電路 11 數碼管顯示電路 12 溫度采集電路 13 風扇電機驅動與調速電路 15第三章 軟件設計 17 程序設置 17 用Keil C51編寫程序 17 用Proteus進行仿真 18 Proteus簡介 18 本設計基于Proteus的仿真 19第四章 系統(tǒng)調試 24 軟件調試 24 按鍵顯示部分的調試 24 傳感器DS18B20溫度采集部分調試 24 電動機調速電路部分調試 24 硬件調試 25 按鍵顯示部分的調試 25 傳感器DS18B20溫度采集部分調試 25 電動機調速電路部分調試 25 系統(tǒng)功能 26 系統(tǒng)實現的功能 26 系統(tǒng)功能分析 26結 論 27參考文獻 28附錄1：電路總圖 30