基于单片机温控风扇转速的设计(毕业论文)
本科毕业论文-基于单片机的温控风扇的设计

摘要本设计为一种温控风扇系统,具有灵敏的温度感测和显示功能,系统AT89C52单片机作为控制平台对风扇转速进行控制。
可由用户设置高、低温度值,测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档,当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,控制状态随外界温度而定。
所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部ROME2中,掉电后仍然能保存上次设定值,性能稳定,控制准确。
关键词:自动控制;单片机;温控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; Single chip microcomputer; Temperature control目录第一章整体方案设计 (2)1.1 前言 (2)1.2 系统整体设计 (2)1.3方案论证 (3)1.3.1 温度传感器的选择 (3)1.3.2 控制核心的选择 (4)1.3.3 显示电路的选择 (4)1.3.4 调速方式的选择 (5)第二章各单元模块的硬件设计 (7)2.1系统器件简介 (7)2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 (7)2.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介 (7)2.1.3 AT89C52单片机简介 (8)2.1.4 LED数码管简介 (10)2.2 各部分电路设计 (11)2.2.1 开关复位与晶振电路 (11)2.2.3 数码管显示电路 (12)2.2.4 温度采集电路 (13)2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (15)第三章软件设计 (17)3.1 程序设置 (17)3.2 用Keil C51编写程序 (17)3.3 用Proteus进行仿真 (18)3.3.1 Proteus简介 (18)3.3.2 本设计基于Proteus的仿真 (19)第四章系统调试 (24)4.1 软件调试 (24)4.1.1 按键显示部分的调试 (24)4.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (24)4.1.3 电动机调速电路部分调试 (24)4.2 硬件调试 (25)4.2.1 按键显示部分的调试 (25)4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (25)4.2.3 电动机调速电路部分调试 (25)4.3 系统功能 (26)4.3.1 系统实现的功能 (26)4.3.2 系统功能分析 (26)结论 (27)参考文献 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机温控风扇转速的设计(毕业论文)资料

080902 学科分类号(二级学科)Ningxia Normal University本科学生毕业论文(设计)题目基于单片机的温控风扇转速的设计姓名颜亮亮学号 201005230129 论文编号 En14141029 院(系)物理与信息技术学院专业电子科学与技术指导教师黄晓青职称(学历)助教(研究生)完成时间 2014年5月15日宁夏师范学院教务处制本设计为一种基于单片机的温控风扇转速系统,具有灵敏的温度感测、显示功能和电机稳定换挡停机功能;系统采用51系列单片机AT89C51作为控制平台对风扇的转速进行控制,利用DS18B20数字温度传感器采集实时温度,经单片机处理后通过两个三极管驱动直流风扇的电机。
另外可由用户设置高、低温度值,所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中,掉电后仍然能保存上次设定值。
风扇档位控制状态随外界温度而定,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到全速运转档位;当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,当测得温度值在高低温度之间时打开风扇的相应风档。
关键词:自动控制;单片机AT89C51;温控;风扇;温度感测This design for a fan speed control system based on single chip microcomputer, a smart temperature sensors, display and motor steady shift stop function; System USES 51 series microcontroller AT89C51 as the control platform to control the speed of the fan, using DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature and treated with single chip microcomputer through two triode driven dc fan motor. Another high and low temperature can be set by the user, set high and low temperature values stored in internal temperature sensor DS18B20 E2ROM, still can keep the power lost when the last value. Fan gear control state varies with temperature and decide, when the temperature exceeds the set temperature automatically switch to the running gear at full speed; When the temperature is less than the set temperature automatically shut down the fan, when measured temperature between high and low temperature open the corresponding wind profile of the fan.Keywords: automatic control; AT89C51 MCU; temperature control; fan;temperature sensor.目录摘要 (I)Abstract..................................................................... I I 0绪论.. (1)0.1 本课题的研究实践意义 (1)0.2 研究本课题的主要内容 (1)1 基于单片机的温控风扇转速系统部分模块的方案选用及论证 (2)1.1 温度采集模块的选用 (2)1.2 控制核心模块的方案选择 (2)1.3 显示模块选用方案 (3)1.4 调速方式及设计方案 (3)2 基于AT89C51单片机的温控风扇转速系统的硬件设计 (4)2.1 系统简述 (4)2.2 本系统各器件简介 (4)2.2.1 DS18B20 单线数字温度传感器简介 (4)2.2.2 AT89C51 单片机简介 (5)2.2.3八段LED 数码管简介 (7)2.3 本系统部分模块的硬件设计 (7)2.3.1 温度采集和温度设定上下限模块电路 (7)2.3.2 控制核心模块电路 (8)2.3.3 显示模块电路 (9)2.3.4 驱动风扇模块电路 (10)3 基于AT89C51单片机的温控风扇转速系统的软件设计 (11)4 结束语 (14)谢辞 (15)参考文献 (15)附录 (16)附录1:本系统总电路图: (16)附录2:基于AT89C51单片机温控电机转速系统实物图 (16)附录3:源程序 (17)0绪论0.1 本课题的研究实践意义随着电子技术的发展,用计算机控制的方面也涉及到各个领域,其中用单片机控制温度、是应用于实践的重要方面之一。
基于单片机的温控风扇设计论文

...单片机系统课程设计报告题目:基于单片机的温控风扇的设计专业:电子信息工程学号: **********学生姓名:_黄家快_指导教师:王艳春___2015 年11 月15日... 目录错误!未定义书签。
摘要 (I)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)参考文献 (25).致谢 (26)附录1:电路总图 (27)附录2:程序代码 (28).....基于单片机的温控风扇的设计姓名:学号:学校:指导教师:摘要温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用,如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。
基于单片机的温控风扇的设计

本设计要实现的就是通过温度自发控制风扇机的自动启动和停止,并且可以根据温度的高低改变转动速度,这就需要对温度变化的分辨能力及稳定的换挡停机的控制元件。
2.2控制器的选用
选择了合适的控制器那么这个系统的工作稳定性以及后续的维护都会很方便,并且选择得当,不但可以降低成本,还可以降低开发周期,又能保证工作的稳定性并且方是动态扫描的方式,采用LED共阴极数码管来表示温度的数值。
方案二:采用LCD液晶显示屏用来显示温度。
对于方案一,该方案的温度显示有LED灯管,可以在漆黑的夜里看得很清晰,成本也比较低廉,耗电也比较小,在编写温度程序方面也比较简单,因此,应用最广的就是这种灯管的显示方式。缺点就是显示方式采用的是动态扫描的方式,这就要求各个LED灯管的亮的时间是逐个被点亮的,这样灯管很容易产生闪烁,由于人的眼睛视觉暂留时间值为20MS,所以当数码管的扫描周期小于人眼的反应时间时就不会产生闪烁的感觉,当扫描频率设置合适的时候就可以采用这种方案。
2.4控制核心的选择
本设计采用AT89C52型号单片机作为整个系统的控制中心,通过检测周围的温度进行判断,并且采用软件的进行编程,在I/O输出口处来控制信号的强弱。本次设计所采用的单片机内为8k字节的只读程序类型的ROM储存器和256字节的随机性储存数据的RAM储存器,次单片机的另一优点为电压较低,性能较高,并且它能够兼容标准的MCS-51类型的指令系统,价格也比较低廉,适合本设计的系统类型。
对于方案二来说,由于温度传感器DS18B20采用数字化技术并且高度集成化,这就很大程度省降低了外接放大器转化电路所带来的误差,温度误差变得较小,检测温度的原理和热敏电阻的转化原理有着本质的区别,自身的发热对其影响较小,在分辨温度的能力又非常的高。温度的数据在元件内通过数字显示到屏幕上,大大简化了程序的设计过程,又加上采用先进的总线技术,使其与单片机的接口连接更加的简单,抗干扰能力增强,适合于本系统的设计。
基于51单片机的智能温控电扇设计_毕业论文(设计)

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)2.2.6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53.1.3桥式驱动电路L298N简介 (6)3.1.4 ....................................................... LCD1602 简介73.1.5对射式光电开关简介 (8)3.2各部分电路设计 (8)3.2.1开关复位与晶振电路 (8)3.2.2独立控制键盘电路 (9)3.2.3 ....................................................... LCD 显示电路93.2.4红外探测电路 (10)3.2.5温度采集电路 (10)3.2.6风扇驱动电路 (11)4软件设计 (11)4.1主程序流程图 (12)4.2液晶显示子程序 (13)4.3DS18B20 温度传感器子程序 (15)4.3.1温度读取程序 (15)4.3.2温度处理程序 (18)4.4键盘扫描子程序 (19)4.5温度比较处理子程序 (20)4.6电机控制程序(包含红外探测) (22)4.7软件设计中的问题与分析 (24)4.7.1 LCD 显示程序的问题 (24)4.7.2 .............................................................. DS18B20 的显示程序问题245硬件调试 (25)5.1 按键电路的调试 (25)5.2温度传感器电路的调试 (25)5.3电机电路的调试 (25)5.4红外感应电路的调试 (25)5.5硬件调试遇到的问题 (25)6结论26参考文献:........................27基于51 单片机的智能温控电扇设计摘要:风扇是人们日常生活中必不可缺的工具,尤其是在夏天,作为一种使用频率很高的电器,备受人们喜爱。
基于51单片机的温控风扇设计

基于51单片机的温控风扇设计【摘要】本文基于51单片机设计了一款温控风扇系统,通过硬件设计、软件设计、温度检测与控制算法、风扇控制逻辑和系统测试与优化等内容详细介绍了该系统的设计过程。
实验结果表明,该系统在温度控制和风扇控制方面均取得了良好的效果。
设计总结中总结了系统的优点和不足之处,并提出了未来改进的方向。
本文旨在为基于51单片机的温控风扇系统的设计提供参考,对于提高室内温度舒适度和节能具有积极意义。
【关键词】51单片机、温控风扇设计、引言、研究背景、研究意义、研究目的、硬件设计、软件设计、温度检测与控制算法、风扇控制逻辑、系统测试与优化、实验结果分析、设计总结、展望未来。
1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展,人们对舒适生活的需求也越来越高。
温度的控制是一个非常重要的环节,尤其是在室内环境中。
夏季炎热时,人们往往需要通过风扇来降低室内温度,提升舒适度。
而随着智能技术的兴起,基于单片机的温控风扇设计成为了一个热门的研究方向。
传统的风扇控制通常是通过开关控制,无法实现温度自动调节。
而基于51单片机的温控风扇设计可以利用单片机的强大功能实现温度检测、实时控制风扇转速等功能。
通过设计合理的算法,可以实现智能化的温控系统,提高舒适度的同时实现能源的节约。
研究如何利用51单片机设计一套温控风扇系统,对于提升室内生活质量、节约能源具有重要的意义。
本文旨在通过具体的硬件设计、软件设计以及温度检测与控制算法的研究,实现一套稳定可靠的基于51单片机的温控风扇系统,并对系统进行测试优化,为今后类似应用提供参考和借鉴。
1.2 研究意义在工业生产中,温控风扇设计也具有重要意义。
通过合理设计温控系统,可以有效地控制设备的温度,保证设备在安全的工作温度范围内运行,提高设备的稳定性和可靠性,减少设备的故障率,降低维护成本,提高生产效率。
开展基于51单片机的温控风扇设计研究具有重要的理论和实践意义。
通过该研究,不仅可以提高温控风扇的控制精度和稳定性,还可以为温控系统的设计和应用提供参考和借鉴,推动智能家居和工业生产的发展。
【《基于STC89C51单片机的温控风扇设计》3600字(论文)】

基于STC89C51单片机的温控风扇设计一、引言 (1)二、系统整体设计方案 (1)1硬件需求分析 (1)2系统总体设计方案 (1)三、系统硬件电路设计 (2)1STC89C51单片机的最小系统 (2)21CD1602液晶显示电路设计 (3)3风扇驱动电路的设计 (4)4蜂鸣器电路的设计 (4)5独立按键电路的设计 (5)四、系统软件部分设计 (5)1软件开发环境的介绍 (5)2系统重要函数的介绍 (6)结束语 (6)弁考文献 (7)一、引言在电子信息技术与自动控制技术的持续进步的影响下,电器越来越智能,自动化水平越来越高,各行各业都需要提高产品的可靠性和自动化水准,使产品更加具有优势。
为了满足社会发展所带来的人民的需求,各行各业都应使用更为稳定、合理、高效的设备。
风扇被用于降温已经有很长的历史,但它并未因为存在年限久远、以及空调的出现而被取而代之。
然而,电风扇的优点是便宜、易于使用和占地面积小。
考虑到经济因素的影响,在大多数市场占据市场份额最大的依然是老式传统风扇,尤其是在中小型城市和农村,因为使用电风扇的代价相对于空调更能让普通老百姓接受,但传统电风扇的档位固定,风速模式少,而且无法缺少人的调控,需要人自操作换档,自动化水平较低。
为了使风扇在市场上具更大的领地,成为更多人的降温选择,温控电风扇随之被提出。
传统电风扇的风速调节模式单一,且无法离开人的调节,更不能随温度的浮动而变化。
当室内温度下降时,电风扇仍然持续运转,在温差明显的地区来看这是一个相当大的劣势,不但浪费资源,还对人体的健康产生威胁;传统的电风扇调节风速时通过机械的按钮进行风速调节,噪音过大、功能单一是传统风扇的又一缺点,有碍人们的休息体验,违背人们的日常需求。
因此特别容易影响人们的休息,更加不能满足人们的需求。
温控风扇系统,能够自动控制电风扇的风量,节约电力资源的同时也能够改善用户的体验感,使风扇更加人性化。
而且温控风扇系统在很多场景都有广泛的应用,例如炼铁厂等重工业都需要巨型风扇来散热、电子产品CPU的散热风扇等。
基于单片机的智能温控风扇系统设计

基于单片机的智能温控风扇系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,智能家居系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中,智能温控风扇系统作为智能家居的重要组成部分,通过自动调节风速和温度,为用户提供舒适的室内环境。
本文旨在探讨基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现。
本文首先介绍了智能温控风扇系统的背景和意义,阐述了其在现代家居生活中的重要性和应用价值。
接着,文章详细分析了系统的总体设计方案,包括硬件平台的选择、软件编程的思路以及温度控制算法的实现。
在此基础上,文章还深入探讨了单片机在智能温控风扇系统中的应用,包括单片机的选型、外设接口的设计以及控制程序的编写。
文章还注重实际应用的可行性,对智能温控风扇系统的硬件电路和软件程序进行了详细的说明,包括电路原理图的设计、元器件的选择以及程序的调试过程。
文章对系统的性能和稳定性进行了测试和分析,验证了系统的有效性和可靠性。
通过本文的阐述,读者可以全面了解基于单片机的智能温控风扇系统的设计和实现过程,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也为智能家居系统的发展提供了新的思路和方法。
二、系统总体设计智能温控风扇系统的设计旨在实现根据环境温度自动调节风扇转速的功能,从而提高使用的舒适性和能源效率。
整个系统以单片机为核心,辅以温度传感器、电机驱动模块、电源模块以及人机交互界面等组成部分。
在总体设计中,首先需要考虑的是硬件的选择与配置。
单片机作为系统的核心控制器,需要选择运算速度快、功耗低、稳定性高的型号。
温度传感器则选用能够精确测量环境温度、响应速度快、与单片机兼容的型号。
电机驱动模块负责驱动风扇电机,需要选择能够提供足够驱动电流、控制精度高的模块。
电源模块需要为整个系统提供稳定可靠的电源。
人机交互界面则用于显示当前温度和风扇转速,同时提供用户设置温度阈值的接口。
在软件设计上,系统需要实现温度数据的采集、处理与传输,风扇转速的控制,以及人机交互界面的管理等功能。
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080902 学科分类号(二级学科)Ningxia Normal University本科学生毕业论文(设计)题目基于单片机的温控风扇转速的设计姓名颜亮亮学号 201005230129 论文编号 En14141029 院(系)物理与信息技术学院专业电子科学与技术指导教师黄晓青职称(学历)助教(研究生)完成时间 2014年5月15日宁夏师范学院教务处制本设计为一种基于单片机的温控风扇转速系统,具有灵敏的温度感测、显示功能和电机稳定换挡停机功能;系统采用51系列单片机AT89C51作为控制平台对风扇的转速进行控制,利用DS18B20数字温度传感器采集实时温度,经单片机处理后通过两个三极管驱动直流风扇的电机。
另外可由用户设置高、低温度值,所设高低温值保存在温度传感器DS18B20内部E2ROM中,掉电后仍然能保存上次设定值。
风扇档位控制状态随外界温度而定,当温度升高超过所设定的温度时自动切换到全速运转档位;当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇,当测得温度值在高低温度之间时打开风扇的相应风档。
关键词:自动控制;单片机AT89C51;温控;风扇;温度感测This design for a fan speed control system based on single chip microcomputer, a smart temperature sensors, display and motor steady shift stop function; System USES 51 series microcontroller AT89C51 as the control platform to control the speed of the fan, using DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature and treated with single chip microcomputer through two triode driven dc fan motor. Another high and low temperature can be set by the user, set high and low temperature values stored in internal temperature sensor DS18B20 E2ROM, still can keep the power lost when the last value. Fan gear control state varies with temperature and decide, when the temperature exceeds the set temperature automatically switch to the running gear at full speed; When the temperature is less than the set temperature automatically shut down the fan, when measured temperature between high and low temperature open the corresponding wind profile of the fan.Keywords: automatic control; AT89C51 MCU; temperature control; fan;temperature sensor.目录摘要 (I)Abstract..................................................................... I I 0绪论.. (1)0.1 本课题的研究实践意义 (1)0.2 研究本课题的主要内容 (1)1 基于单片机的温控风扇转速系统部分模块的方案选用及论证 (2)1.1 温度采集模块的选用 (2)1.2 控制核心模块的方案选择 (2)1.3 显示模块选用方案 (3)1.4 调速方式及设计方案 (3)2 基于AT89C51单片机的温控风扇转速系统的硬件设计 (4)2.1 系统简述 (4)2.2 本系统各器件简介 (4)2.2.1 DS18B20 单线数字温度传感器简介 (4)2.2.2 AT89C51 单片机简介 (5)2.2.3八段LED 数码管简介 (7)2.3 本系统部分模块的硬件设计 (7)2.3.1 温度采集和温度设定上下限模块电路 (7)2.3.2 控制核心模块电路 (8)2.3.3 显示模块电路 (9)2.3.4 驱动风扇模块电路 (10)3 基于AT89C51单片机的温控风扇转速系统的软件设计 (11)4 结束语 (14)谢辞 (15)参考文献 (15)附录 (16)附录1:本系统总电路图: (16)附录2:基于AT89C51单片机温控电机转速系统实物图 (16)附录3:源程序 (17)0绪论0.1 本课题的研究实践意义随着电子技术的发展,用计算机控制的方面也涉及到各个领域,其中用单片机控制温度、是应用于实践的重要方面之一。
温度是一个很重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
本课题将基于单片机的温度控制风扇系统设计,该系统能实现温度检测,并根据当前温度的状态对风扇进行控制。
系统主要由电源、温度采集、单片机控制、显示、键盘、输出控制、显示几个单元组成。
温度采集系统是整个系统的重点,采用温度传感来对温度进行采集,温度数据在传感器内部转化为数字信号并传送给单片机;单片机对传感器采集来的数据进行处理;当温度超出系统设定的范围时,系统改变输出控制的状态,对风扇进行自动的调整。
在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测。
采用单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
本设计采用MCS-51系列单片机与各种外围电路构成单片机温度采集和控制系统,实现对温度的实时采集和控制。
通过本次设计掌握温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。
熟悉Protues软件的使用方法。
通过课题的研究进一步巩固所学的知识,同时学习课程以外的相关知识,培养综合应用知识的能力。
锻炼动手能力与实际工作能力,将所学的理论与实践结合起来。
0.2 研究本课题的主要内容利用单片机作为系统的核心,把温度传感器所测的温度和被风扇作用后的温度与设置温度进行比较,从而确定输出端风扇的转速,来形成一个温控风扇的降温系统。
在系统中,由于要调整风扇的转速来控制空气温度从而到本达到降温效果,由单片机控制处理来自于传感器所测得数据,然而去控制风扇的转速。
所以在系统中单片机来实时控制风扇的转速是有难度的。
系统结构可分为以下模块:电源模块、显示模块、控制模块、温度采集模块、震荡复位模块、风扇降温模块、按键输入模块。
在该系统中,温度采集模块需要准确的测量然后把数据传给单片机来处理,单片机处理后数据,输出到风扇驱动电路来控制风扇的转速,从而达到降温的效果。
1 基于单片机的温控风扇转速系统部分模块的方案选用及论证本系统实现温度控制风扇的转速,需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。
1.1 温度采集模块的选用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。
1.2 控制核心模块的方案选择方案一: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。
对于方案二,以单片机作为控制器,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。
1.3 显示模块选用方案方案一:采用LED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数码管逐个点亮,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。