基于单片机的智能风扇的设计

基于STM32的智能电风扇设计

刘慧勇;杨虹

【摘 要】随着科技的日新月异，智能家居逐渐走入普通家庭，风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、自动追踪人体位置、智能启停、液晶显示时间、温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出，该风扇电源稳定性好，操作方便，运行可靠，功能强大，价格低廉，节约能耗，能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。%The intelligent home goes into ordinary family gradually with the

rapid change of science and technology. The fan as the basic household

appliance will also become a part of the intelligent home. The intelligent

fan taking STM32 MCU as a con-trol chip and combining the embedded

technology is introduced,which has functions of speed regulation with

temperature,auto-matic tracking of human body position,smart start-stop,liquid crystal display of time,temperature and other information. The

final test results show that the fan has a stable power,convenient

operation,reliable operation,strong function,low price and energy cost. It

1

毕业论文 （设计 ）

题 目 基于 51 单片机的智能温控电扇设计

1 引言 .............................. 1

2 方案设计 ............................ 2

2.1 系统整体设计 ........................ 2

2.2 方案论证 . ..................... 2

2.2.1 温度传感器的选择 ................... 2

2.2.2 红外探测的选择 .................... 3

2.2.3 控制核心的选择 .................... 3

2.2.4 显示器件的选择 .................... 3

2.2.5 调速方式的选择 .................... 4 2

2.2.6 驱动方式选择 ..................... 4

3 硬件设计 ............................ 5

3.1 系统各器件简介 ....................... 5

3.1.1 单线程数字温度传感器 DS18B20 ........... 5

3.1.2 ........................................................... AT89S51 单片机简介

5

3.1.3 桥式驱动电路 L298N简介 ............... 6

3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介 7

3.1.5 对射式光电开关简介 ................. 8

3.2 各部分电路设计 ....................... 8

基于单片机的风扇温控仪设计

摘要

电风扇在我们日常生活和工作中是必不可少的工具，尤其是夏天更能给人带来凉爽。但是随着当今能源匮乏，环保节能意识加强，传统电风扇已不足以满足现在的需求。

基于单片机的智能控制,本文设计了一款新型智能风扇温控系统，可以自动控制风速。通过感知和检测周边现场的环境温度，风扇会适当的调节自身的转速和频率，根据环境温度也会做出启动，停止等动作，不需要人为操控，具备很强的便捷性。温度传感器DS18B20内部的E2ROM中存储设定的高温和低温数值，掉电后仍然能保存上次设定值，性能稳定,控制准确。该智能电风扇的控制系统运用的是以STC89C52单片机作为系统控制的核心；房间温度采用温度传感器DS18B20收集。此项设计弥补了传统风扇的种种不足，一方面在日常生活中运用智能温控技术，另一方面可以达到自动调控节省了自然资源。

关键词：单片机，交流电机，温度传感器DS18B20

Design of fan temperature control instrument based on single

chip microcomputer

abstract

Electric fans are indispensable tools in our daily life and work, especially in summer. However,

with the lack of energy and the awareness of environmental protection and energy saving,

traditional electric fans are not enough to meet the current demand.

We design an intelligent temperature control fan system with automatic temperature control and

基于ＡＴ８９Ｓ５２单片机的风扇智能控制系统设计　周永强　（四川师范大学成都学院四川郫县６１１７４５）　【摘要】设计了一种基于ＡＴ８９Ｓ５２单片机的风扇智能控　制系统，根据温度的变化，通过继电器实现风扇的自动控制；　分析了硬件电路与软件设计；并通过实验证明了该系统可靠　性高，反应灵敏，具有较高的实用价值。　【关键词】ＡＴ８９Ｓ５２单片机；继电器；智能控制　在许多场合，风扇仍是主要的散热降温设备，很多场合都希　望风扇的转速具有智能性。能够随着温度的变化自动控制。为解　决这一问题，本文提出了一种采用温度传感器测温，利用单片机　控制，自动在相应的温度时作出风扇起停及超出范围报警等动作　的系统。该系统动作准确。精确度高，能取得良好的节能效果。　１系统硬件设计　１．１系统整体结构框图　本系统由单片机、温度传感器、继电器、“看门狗”电路、蜂鸣器　及其他一些外围器件组成。系统结构框图如图１所示。在系统中，　单片机通过检测温度传感器采集来的温度．作出相应的处理，当　温度高于设定值时，单片机的Ｐ１．Ｏ引脚输出低电平，继电器线圈　得电。其对应的常开触电闭合．电风扇电路导通，电风扇开始转　动：当温度低于设定值时，单片机的Ｐ１．０引脚输出高电平，继电器　线圈失电，其对应的常开触电打开，电风扇电路断开，电风扇停止　转动同时在单片机的Ｐ１＿７引脚连一个蜂呜器．当温度高于３５或　低于５摄氏度时，蜂鸣器报警。在系统运行过程中，因干扰或其他　意外造成死机时，“看门狗”电路会自动进行复位，以保证系统可　以安全正常运行。　

ＡＴ８９Ｓ５２　单片机　

图１系统原理框图　１．２硬件电路设计　硬件电路中单片机起控制作用，ＤＳ１８Ｂ２０负责温度采集．继　电器根据单片机的信息执行动作。现将主要器件介绍如下。　１．单片机ＡＴ８９Ｓ５２是一个低功耗高性能的ＣＭＯＳ　８位单片　机。片内含８ＫＢ　ＩＳＰ的ＦＬＡＳＨ程序存储器．支持在线编程，兼容　标准ＭＣＳ一５１指令系统及８０Ｃ５１引脚结构。具有优异的性价比；　集成度高，体积小．可靠性好，控制能力强，低电压，低功耗。　２．数字温度传感器ＤＳｌ８Ｂ２０是ＤＳＬＬＡＳ最新的　一线器　件”。体积小。适用电压宽。测温范围大，测量精确。温度直接以“一　线总线”的数字方式传播。使外围电路变得简单．大大提高了系统　的抗干扰性。适用于恶劣的现场环境。　３．继电器控制电路。单片机是弱电器件，风扇的工作电压为　２２０Ｖ。因此单片机不能直接控制风扇．这就需要继电器。使得强电　１０６活力２０１０－１　与弱电隔离，实现弱电控制强电。继电器采用ＪＺＣ一３３Ｆ。动作电压　为５Ｖ。它有一组常开触点，一组常闭触点，这里我们只需要用一组　常开触点即可。　继电器控制电路如图２所示。工作原理：这里的继电器由　ＰＮＰ型三极管驱动。当温度高于温度上限时，单片机Ｐ１．Ｏ输出０。　三极管导通，继电器线圈得电，触点闭合，电风扇电路接通。风扇　开始转动。温度低于设定值下限时。Ｐ１．０输出１。三极管截止，继　电器中没有电流，触点保持断开．风扇电路断开。风扇停转。继电　器线圈两端反相并联着一个二极管。起到吸收反相电动势的功　能．保护三极管。　；　—　÷　一　享鹾　—　ｌ～一～