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齐齐哈尔大学综合实践（论文）题目基于STM32的温控风扇学院通信与电子工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师朱磊摘要：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、液晶显示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。
关键词：STM32单片机电风扇温控调速目录摘要............................................................................. 错误！未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 概述............................................................ 错误！未定义书签。
1.2 设计目的及应用 (1)第2章温控电风扇方案论证 (2)2.1 温度传感器的选择 (2)2.2 控制核心的选择 (2)2.3 显示电路的选择 (3)2.4 调速方式的选择 (3)第3章温控电风扇硬件设计 (5)3.1 硬件系统总体设计 (5)3.2 本系统各器件简介 (5)3.2.1 DS18B20简介 (5)3.2.2 STM32简介 (7)3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8)3.3 各部分电路设计 (9)3.3.1 温度传感器的电路 (9)3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10)第4章温控电风扇软件设计 (11)4.1 软件系统总体设计 (11)4.2 系统初始化程序设计 (11)4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误！未定义书签。
结论 (14)参考文献 (15)附录1 (16)附录2 (25)第1章绪论1.1 概述传统电风扇多采用机械控制，功能单一，噪声大，定时时间短，摇头模式固定，变档风速变化较大。
毕业论文基于Android的红外智能风扇设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
摘要本文介绍一种基于单片机温控风扇的控制系统设计方案。
巧妙地利用单片机技术，可控硅技术，温度传感器技术。
硬件系统采用AT89C51作为微处理器，利用DS18B20对室内温度的探测并适时显示当前温度值，通过控制可控硅的导通，从而实现对电风扇进行温度调速控制。
软件系统则采用模块设计即主程序，键盘控制程序，温度显示程序，电机调速程序。
文中给出AT89C51为核心的电路设计主体软件设计，着重讨论温控相关程序的设计并给出流程图和相关程序。
关键词：AT89C51;DS18B20;仿真，电机调速，温度显示AbstractThis paper introduces a control based on single-chip microcomputer control system design scheme of the fan. Ingenious of single chip microcomputer, thyristor technology , the temperature sensor technology.Hardware system AT89C51 as microprocessors , use of indoor temperature detection DS18B20 and display the current controlled temperature, through the control of conduction, so as to realize the fan speed control of temperature. Software system is a modular design which main program, keyboard control procedures, temperature display program, motor speed program. Given the circuit design as the core of AT89C51 main software design, emphatically discusses the design and temperature control procedures are flowchart and relevant procedure.Keywords: AT89C51, DS18B20, Simulation, motor speed, temperature display目录第1章引言 (3)1.1 课题的设计要求 (3)1.2 课题的设计目的和意义 (3)第2章系统主要硬件电路设计 (4)2.1 总体硬件设计 (4)2.1.1 AT89C51介绍及说明 (4)2.1.2 AT89C51主要特性及引脚说明 (5)2.2 数字温度传感器模块设计 (8)2.2.1 DS18B20介绍 (8)2.2.2 DS18B20的功能及使用说明 (9)2.2.3 DS18B20寄存器的存储器及格式 (10)2.2.4 DS18B20使用注意事项 (11)2.3 键盘输入模块 (11)2.3.1 键盘的选择与原理 (11)2.3.2 键盘电路 (12)2.4 温度显示与控制模块 (13)2.4.1 LED显示灯介绍 (13)2.5 电机调速与控制模块设计 (14)2.5.1 电机调速原理 (15)2.5.2 电机控制模块硬件设计 (16)第3章软件设计与说明（包括流程图） (18)3.1 系统方案设计 (18)3.2 主要程序流程图 (18)3.2.1 主程序流程图 (18)3.2.2 数字温度传感器模块程序流程图 (19)3.2.3 显示程序流程图 (21)3.2.4 电动机程序设计原理以及流程图 (21)第4章调试步骤、结果、使用说明 (23)第5章设计总结 (24)附录A 系统原理图 (25)附录B 程序清单 (25)参考文献 (34)第1章引言1.1 课题的设计要求本课题要求以单片机为核心设计一个智能风扇控制器，具备倒数计时、时间修改、实时显示温度、预设关机温度、预设报警温度等功能。
2019年第23期信息与电脑China Computer & Communication软件开发与应用基于STM32的智能风扇控制系统设计胡慧之（无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214153）摘 要：笔者设计的智能风扇控制系统以STM32F407为控制核心，结合温度检测、人体感应、语音识别、蓝牙数据传输等模块，对常用风扇进行了改进。
该系统具有人工控制和智能控制两种工作模式，在智能控制模式下，风扇会根据检测到的环境温度自动调整风扇转速，使环境温度恒定在人体最舒适的范围内；在人工控制模式下，用户可利用LCD触摸屏、手机APP和语音人为控制风扇转速。
此外，该系统还采用红外热释电传感器对人体进行检测，有人时正常工作，无人时风扇会延时一段时间再自动关闭，避免能源浪费。
关键词：STM32；智能风扇；PWM控制中图分类号：TM925.11 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）23-059-03Design of Intelligent Fan Control System Based on STM32Hu Huizhi(Wuxi City College of Vocational Technology, Wuxi Jiangsu 214153, China)Abstract: The intelligent fan control system designed by the author takes STM32F407 as the control core, and combines temperature detection, human body induction, speech recognition, Bluetooth data transmission and other modules to improve the common fans. It has two working modes: manual control and intelligent control. In the intelligent control mode, the fan automatically adjusts the fan speed based on the detected ambient temperature, so that the ambient temperature is constant within the most comfortable range of the human body. In manual control mode, the fan speed can be controlled manually using the LCD touch screen, mobile app and voice. In addition, the infrared pyroelectric sensor is also used to detect the human body. When someone is working normally, the fan is automatically turned off after a delay, and energy is saved.Key words: STM32; intelligent fan; PWM control0 引言传统电风扇大多数功能单一，只有选档吹风、定时、定速等功能，不能根据温度变化调整转速，存在一定的健康隐患和能源浪费。
基于STM32的智能风扇摘要随着高新技术的高速蓬勃发展，许多智能产品应运而生。
大家都在积极地改进传统家电，希望给它们加入智能元素，注入新的能量。
智能风扇，一种除了具备传统风扇的基本功能外，还具有远程调控、智能显示温度档位等功能的新式智能家电。
本设计以STM32单片机为基础，另外使用LCD1602液晶显示屏、温度传感器以及人体红外感应模块作为智能模块。
通过软件编程，设计出了一款能够根据外界温度调节风速档位和自动启停的智能风扇。
LCD1602液晶显示屏能够显示出设置好的温度、温度传感器检测到的温度、还有当前风扇是否工作以及档位，方便我们直观地了解风扇状态。
温度传感器能够把周围的温度检测到之后，把数据直接传送到单片机中进行处理。
人体红外感应模块可以检测到风扇前是否有人在活动，进而控制风扇是否工作。
我们使用的Keil5进行软件编程，下载到STM32单片机中来进行软件控制。
关键词：STM32单片机；电风扇；智能控制；人性化设计1 前言调档控制麻烦、电机噪声大、摇头方式比较单一的传统风扇不太适合现代人的生活需求。
针对这些传统风扇的缺点，本文以STM32F103C8T6单片机作为管控单元自制了一款经济性好、功耗比较低的智能电风扇。
该风扇结合了DS18B20温度采集模块、LCD1602液晶显示器、人体红外监测模块，运用了智能化的控制技术。
可以进行根据环境温度的采样转变风扇的风速的修改，而且可以把温度和风速档位的情况显示到液晶显示屏上。
1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求春夏(或者夏秋)交替时期，周围温度还比较高，我们这时候一般会使用传统的电风扇进行降温，这时候传统电风扇的弊端就显现出来了。
第一方面：我们想要打开电风扇需要手动开启，对于现代人来说这太麻烦了，需要一种远程控制开关的功能。
第二方面：传统风扇一般使用较大功率、转速高的风扇，然而风扇的功率与其噪音成正比，功率越大，噪音越大，导致平时我们开启风扇造成噪音比较大，不适合入睡。
学科分类号0807本科生毕业论文(设计)题目（中文）：基于单片机的智能温控风扇设计（英文）：The Design of Intelligent TemperatureControlled Fan Based on MCU学生姓名：刘胜珠学号：1210404032院别：电气与信息工程学院专业：通信工程指导教师：简小明讲师起止日期：2015.10-2016.52016年5月16日怀化学院本科毕业论文(设计、创作)诚信声明作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计、创作)，是在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，论文(设计、创作)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。
对论文(设计、创作)的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。
本声明的法律结果由作者承担。
本科毕业论文（设计、创作）作者签名：年月日目录摘要 (I)关键字 (I)Abstract (I)Key words (I)1 前言 (1)1.1 智能风扇概况 (1)1.2 STC89C52单片机简介 (1)1.3 课题研究的意义 (2)2 设计的任务和要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3 设计方案的选择和论证 (2)3.1 温度传感器部分 (2)3.2 控制部分 (3)4 系统设计 (4)4.1 系统框架设计 (5)4.2 控制部分原理 (5)4.4.1 DS18B20温度传感器的温度处理方法 (5)4.4.2 温度传感器和显示电路组成 (7)4.4 电机调速电路 (7)4.4.1 电机调速原理 (8)4.4.2 电机控制模块设计 (8)5 控制器软件设计 (9)5.1 主程序 (9)5.2 温度传感器模块和显示模块 (10)5.3 电机调速和控制子模块 (12)参考文献 (13)致 (13)附录A (15)基于单片机的智能温控风扇设计摘要在日常生活中发现传统风扇的使用有些不方便的地方，比如在很多的地区昼夜温差大，人们睡觉时一般依靠风扇的定时功能，这样可能出现风扇因定时到了而关闭，但温度并没有降低很多，也有可能温度降低了很多但定时没有到，风扇还在转动。
本科毕业设计(论文)题目基于单片机的温控风扇[键入文字]目录摘要............................................................................................错误！未定义书签。
Abstract ..........................................................................................错误！未定义书签。
第一章整体方案设计 .. (1)1.1 前言 (1)1.2 系统整体设计 (1)1.3方案论证 (2)1.3.1 温度传感器的选择 (2)1.3.2 控制核心的选择 (3)1.3.3 温度显示器件的选择 (3)1.3.4 调速方式的选择 (3)第二章各单元模块的硬件设计 (5)2.1系统器件简介 (5)2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 (5)2.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介 (5)2.1.3 AT89C52单片机简介 (6)2.1.4 LED数码管简介 (7)2.2 各部分电路设计 (8)2.2.1 开关复位与晶振电路 (9)2.2.2 独立键盘连接电路 (9)2.2.3 数码管显示电路 (10)2.2.4 温度采集电路 (11)2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (12)第三章软件设计 (14)3.1 程序设置 (14)3.2 用Keil C51编写程序 (14)3.3 用Proteus进行仿真 (15)3.3.1 Proteus简介 (15)3.3.2 本设计基于Proteus的仿真 (16)第四章系统调试 (21)4.1 软件调试 (21)4.1.1 按键显示部分的调试 (21)4.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (21)4.1.3 电动机调速电路部分调试 (21)4.2 硬件调试 (22)4.2.1 按键显示部分的调试 (22)4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (22)4.2.3 电动机调速电路部分调试 (22)4.3 系统功能 (23)4.3.1 系统实现的功能 (23)4.3.2 系统功能分析 (23)结论 (24)1[键入文字]参考文献 (25)致谢 (26)附录1：电路总图 (27)附录2：程序代码 (28)2[键入文字]摘要利用单片机设计了电风扇的自动控制系统，分析了硬件电路与软件设计。
齐齐哈尔大学综合实践（论文）题目基于STM32的温控风扇学院通信与电子工程学院专业班级电子123学生姓名欧明杰学生学号 2012131006 指导教师朱磊摘要：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、液晶显示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。
关键词：STM32单片机电风扇温控调速目录摘要............................................................................. 错误！未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 概述............................................................ 错误！未定义书签。
1.2 设计目的及应用 (1)第2章温控电风扇方案论证 (2)2.1 温度传感器的选择 (2)2.2 控制核心的选择 (2)2.3 显示电路的选择 (3)2.4 调速方式的选择 (3)第3章温控电风扇硬件设计 (5)3.1 硬件系统总体设计 (5)3.2 本系统各器件简介 (5)3.2.1 DS18B20简介 (5)3.2.2 STM32简介 (7)3.2.3 LCD1602液晶屏简介 (8)3.3 各部分电路设计 (9)3.3.1 温度传感器的电路 (9)3.3.2 LCD1602液晶屏显示电路 (10)第4章温控电风扇软件设计 (11)4.1 软件系统总体设计 (11)4.2 系统初始化程序设计 (11)4.3 温度采集与显示程序设计..................... 1错误！未定义书签。
结论 (14)参考文献 (15)附录1 (16)附录2 (25)第1章绪论1.1 概述传统电风扇多采用机械控制，功能单一，噪声大，定时时间短，摇头模式固定，变档风速变化较大。
针对这些缺点，本文采用了一款性价比高、功耗低的基于ARM CortexM3内核的STM32单片机作为控制单元制作了一台智能电风扇，该风扇巧妙地运用温度传感技术、液晶显示技术等，把智能控制技术应用到家用电器的控制中，可以根据环境温度的采样实现风速的自动调整，并根据采集到的温度显示到液晶屏上。
采用的芯片功能强大，方便进行功能扩展。
1.2 设计目的及意义春夏（夏秋）交替时节，白天温度依旧很高，电风扇应高转速、大风量，使人感到清凉；到了晚上，气温降低，当人入睡后，应该逐步减小转速，以免使人感冒。
虽然电风扇都有调节不同档位的功能，但必须要人手动换档，睡着了就无能为力了，而普遍采用的定时器关闭的做法，一方面是定时时间长短有限制，一般是一两个小时；另一方面可能在一两个小时后气温依旧没有降低很多，而风扇就关闭了，使人在睡梦中热醒而不得不起床重新打开风扇，增加定时器时间，非常麻烦，而且可能多次定时后最后一次定时时间太长，在温度降低以后风扇依旧继续吹风，使人感冒；第三方面是只有简单的到了定时时间就关闭风扇电源的单一功能，不能满足气温变化对风扇风速大小的不同要求。
又比如在较大功率的电子产品散热方面，现在绝大多数都采用了风冷系统，利用风扇引起空气流动，带走热量，使电子产品不至于发热烧坏。
要使电子产品保持较低的温度，必须用大功率、高转速、大风量的风扇，而风扇的噪音与其功率成正比。
如果要低噪音，则要减小风扇转速，又会引起电子设备温度上升，不能两全其美。
为解决上述问题，我们设计了这套温控自动风扇系统。
本系统采用高精度集成温度传感器，用单片机控制，能显示实时温度，并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作，精确度高，动作准确。
第2章温控电风扇方案论证2.1 温度传感器的选择温度传感器可由以下几种方案可供选择：方案一：选用热敏电阻作为感测温度的核心元件，通过运算放大器放大由于温度变化引起热敏电阻电阻的变化、进而导至的输出电压变化的微弱电压变化信号，再用AD 转换芯片ADC0809将模拟信号转化为数字信号输入单片机处理。
方案二：采用热电偶作为感测温度的核心元件，配合桥式电路，运算放大电路和AD转换电路，将温度变化信号送入单片机处理。
方案三：采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号供单片机处理。
对于方案一，采用热敏电阻有价格便宜、元件易购的优点，但热敏电阻对温度的细微变化不敏感，在信号采集、放大、转换过程中还会产生失真和误差，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其本身电阻对温度的变化存在较大误差，虽然可以通过一定电路予以纠正，但不仅将使电路复杂稳定性降低，而且在人体所处温度环境温度变化中难以检测到小的温度变化。
故该方案不适合本系统。
对于方案二，采用热电偶和桥式测量电路相对于热敏电阻其对温度的敏感性和器件的非线性误差都有较大提高，其测温范围也非常宽，从-50摄氏度到1600摄氏度均可测量。
但是依然存在电路复杂，对温度敏感性达不到本系统要求的标准，故不采用该方案。
对于方案三，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转换等电路的误差因素，温度误差很小，并且由于其感测温度的原理与上述两种方案的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。
温度值在器件内部转换成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又由于该传感器采用先进的单总线技术（1-WRIE），与单片机的接口变的非常简洁，抗干扰能力强。
关于DS18B20的详细参数参看下面“硬件设计”中的器件介绍。
2．2 控制核心的选择方案一：采用电压比较电路作为控制部件。
温度传感器采用热敏电阻或热电偶等，温度信号转为电信号并放大，由集成运放组成的比较电路判决控制风扇转速，当高于或低于某值时将风扇切换到相应档位。
方案二：采用STM32单片机作为控制核心。
以软件编程的方法进行温度判断，并在端口输出控制信号。
对于方案一，采用电压比较电路具有电路简单、易于实现，以及无需编写软件程序的特点，但控制方式过于单一，不能自由设置上下限动作温度，无法满足不同用户以及不同环境下的多种动作温度要求，故不在本系统中采用。
对于方案二，以STM32单片机作为控制器，通过编写程序不但能将传感器感测到的温度通过显示电路显示出来，而且用户能通过键盘接口，自由设置上下限动作温度值，满足全方位的需求。
并且通过程序判断温度具有极高的精准度，能精确把握环境温度的微小变化。
故本系统采用方案二。
2．3 显示电路的选择方案一：采用五位共阳数码管显示温度，动态扫描显示方式。
方案二：采用液晶显示屏LCD显示温度对于方案一，该方案成本低廉，显示温度明确醒目，在夜间也能看见，功耗极低，显示驱动程序的编写也相对简单，这种显示方式得到广泛应用。
不足的地方是扫描显示方式是使五个LED逐个点亮，因此会有闪烁，但是人眼的视觉暂留时间为20MS，当数码管扫描周期小于这个时间时人眼将感觉不到闪烁，因此可以通过增大扫描频率来消除闪烁感。
对于方案二，液晶体显示屏具有显示字符优美，不但能显示数字还能显示字符甚至图形的优点，这是LED数码管无法比拟的。
而且硬件连接简单，因此本系统采用方案二。
2．4 调速方式的选择方案一：采用数模转化芯片DAC0832来控制，由单片机根据当前环境温度值输出相应数字量到DAC0832中，再由DAC0832产生相应模拟信号控制晶闸管的导通角，从而通过无级调速电路实现风扇电机转速的自动调节。
方案二：采用单片机软件编程实现PWM（脉冲宽度调制）调速的方案。
PWM为英文Pulse Width Modulation的缩写，它为按一定的规律改变脉冲序列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调节方式，在PWM驱动控制的调节系统中，最常用的为矩形波PWM信号，在控制时需要调节PWM波得占空比。
占空比为指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。
在控制电机的转速时，占空比越大，转速就越快，若全为高电平，占空比为100%时，转速达到最大。
用单片机I/O口输出PWM信号时，有如下两种方案：(1) 利用软件延时。
当高电平延时时间到时，对I/O口电平取反，使其变成低电平，然后再延时一定时间；当低电平延时时间到时，再对该I/O口电平取反，如此循环即可得到PWM信号。
在本设计中应用了此方案。
(2) 利用定时器。
控制方案与(1)相同，只为在该方案中利用单片机的定时器来定时进行高低电平的转变，而不为用软件延时。
应用此方案时编程相对复杂。
对于方案一，该方案能够实现对直流风扇电机的无级调速，速率变化灵敏，但为D/A转化芯片的价格较高，与其温控状态下无级调速性能相比性价比不高。
对于方案二，相对于其他用硬件或者软硬件相结合的方案实现对电机进行调速而言，采用PWM 用纯软件的方案来实现调速过程，具有更大的灵活性，并可大大降低成本，能够充分发挥单片机的性能，对于简单速率控制系统的实现提供了一种有效的途径。
综合考虑选用方案二。
第3章温控电风扇硬件设计3.1 硬件系统总体设计本次设计采用STM32单片机做主控芯片，通过DS18B20采集温度，将温度显示在LCD1602上。
根据温度的不同，利用STM32对风扇进行调速，总体硬件设计如图1所示：图1 系统总体结构框图3.2 本系统各器件简介3.2.1 DS18B20简介DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源，因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
DS18B20简介：（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。
（4）测温范围：-55 ~+125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
