单片机风扇控制电路原理
51单片机课程设计 智能电风扇
51单片机课程设计智能电风扇51单片机课程设计-智能电风扇智能电风扇的设计学院计算机与掌控工程学院专业班级自动化073班学生姓名冯文科指导教师白晓乐夏康伟2021年6月25日开场白随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。
过去的电器不断的显露出其不足之处。
电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题。
现在电风扇的现状：大部分只有手动变频，再加之一个定时器，功能单一。
存有的隐患或严重不足：比如说人们常常返回后忘掉停用电风扇，浪费电且不说还难引起火灾，长时间工作还难损毁电器。
再比如说前半夜温度低电风扇阳入的风速较低，但至了后半夜气温上升，风速不能随着气温变化，难受凉。
之所以会产生这些隐患的根本原因是：缺乏对环境的检测。
如果能够并使电风扇具备对环境展开检测的功能，当房间里面没有人时能自动的停用电风扇；当温度下降时能够自动的增大风速甚至停用风扇，这样一来就防止了上述的严重不足。
本次设计就是紧紧围绕这两点对现有电风扇展开改良。
i1.总体方案设计及功能叙述本设计是以at89c51单片机控制中心，主要通过提取热释电红外传感器感应到的人体红外线信息和温度传感器ds18b20得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控制电风扇的开关及转速的变化。
功能叙述：电风扇工作在四种状态：手动变频状态、自动变频状态、定时状态、暂停状态。
手动状态时可以手动调节速度；自动状态时通过温度高低自动调节速度，如果出现手动现象则变为手动状态;定时状态时可以调节定时时间，并设定是否启动定时，之后可以手动退出，也可以在不操作6秒后自动退出进入手动状态；停止状态时可以被唤醒并进入自动状态。
当没检测至人体存有少于3分钟或定时完时步入暂停状态。
在数码管显示方面，当没有定时时，只显示气温，当定时启动时气温和定时剩余时间以3秒的速度交替显示。
系统方框图如下图右图,主要包含：输出、掌控、输入三大部分8个功能模块。
电风扇模拟控制系统设计
目录第1章总体设计方案.................................................................. 错误!未定义书签。
1.1设计原理 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2设计思路 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.3实验环境 ................................................................................. 错误!未定义书签。
第2章详细设计方案...................................................................... 错误!未定义书签。
2.1主程序设计............................................................................ 错误!未定义书签。
2.2功能模块的设计与实现........................................................ 错误!未定义书签。
第3章结果测试及分析.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1结果测试................................................................................ 错误!未定义书签。
基于STC89C52单片机的智能风扇控制系统设计
基于 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机 的智能风扇控制 系统设计
韩兴国 ， 苏庆 勇 ， 王为庆
（ 桂林航天工业学院， 广西 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
测温分辨率可达 ０ ． ０ ６ ２ ５ ０℃， 被测温度用 温 度 传 感 器 采 用 数 字 式 集 成 温 度 传 感 器 转换精度 ， 符号扩展的 ｌ ６ 位数字量方式串行输 出。工作电压支 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ ， 其高度集成化 ， 大大降低 了外接放 大转换 Ｖ一５ ． ５ Ｖ的电压范围， 既可在远端引入 ， 也可采 等电路 的误差因素 ，温度误差很小 ，温度分辨力极 持 ３ 高。温度值在器件内部转换成数字量直接输 出， 简化 用寄生电源方式产生。 温度 控 制模 块 以 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０作 为温 度传 感 器 ， 了系统程序设计 ，由于该传感器采用先进 的单总线
而 自动变换 档位 ， 实现“ 温度高 ， 风力大 ， 温度低 ， 风 单片机 的 Ｔ Ｏ口相接 ， 当有信号接 收时 ， 单 片机就可 力弱” 的性能 ， 既节能环保 ， 又安全可靠 ， 具有广泛 的 以进 入 中断进行 处理 。 基于 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机 的智 能 应 用前 景 风 扇 的控 制 系统 电路 板 如 图 ２所示 。
行通讯 ， 可 以控 制 电风 扇 的风 速 ， 电风扇 可 以工 作在 平 ， 无信号接收为低电平。因此 ， 要接一个反向器 （ 可
高、 中和低三档 。此外 ， 通过温度传感器检测环境温 用三极管 ） 接 到接收模块上单片机 的外部中断 引脚 ，
基于单片机控制的智能温控风扇
１２ ５一
中国新 技术产 品
工 业 技 术
Ｃｎ Ｎ ｃ ｏ—ｓｎ Ｐｄ ｔ ｈａ ｅ Ｔ ｈ —ｉ ａＪ 』 ｃ ｉ ｗ ｅｎｏｅ ＿ ＿ ｕｓ ｌ— ｄｒ ｇ ｌ ｏ —
中 图 分 类 号 ： Ｍ５ 文 献 标 识 码 ： Ｔ Ｂ
， Ａ＝ 精度高 。 Ｓ ８ ２ 信 息仅需要单 总线数据通信 ， Ｂ １时 ，电机正转 ，而 Ａ＝ １ Ｂ＝０时 ， Ｄ １Ｂ ０ ＝ ０， ＝０ 时电机停转 。而 Ｐ Ｂ ＷＭ脉 冲信号 的占 随着 单片机在各 个领域 的广泛应 用 ，用单 使用非常方便 。 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ８ ２ 其管脚有 三个端 ， 中 Ｄ 其 Ｑ为数 空 比则决定 了电机 的转速 。电路设计 如下 ： 片机 作控制 的温 度控 制系统也 应运产生 ，比如 ２ 度与 ３ 度时的 Ｐ ６ ４ ＷＭ波形 。 以看 出 ２ 可 ６ Ｇ Ｄ为电源地 ，Ｄ Ｖ Ｄ为 电源输入端 。 用单 片机控制直流 电机随环境温度 变化而改变 字信号端 ，Ｎ Ｓ ８ ２ 进行读 写编程 时 ， 必须保证 读写 时 转 速的装置 ，例如 ：笔记本 电脑上 的智能 Ｃ Ｕ 对 Ｄ １Ｂ ０ Ｐ 风扇 ，当 Ｃ Ｕ温度 超过一定标 准时 ，Ｐ Ｐ Ｃ Ｕ风扇 的时序 ，否则将无法读 取温度结果 。主机控制 Ｓ ８ ２ 完成 温度转 换必 须经过 ３ 步骤 ： 个 每 会 加速运转 ， 随着温度 的升 高转速不断 的变 Ｄ １Ｂ ０ 且 次读写前 都要对 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 进行 复位 ， 复位完 快 。受此启发 ， 目前的 电风扇 中 ， 在 对其进行改 Ｏ 最后发送 Ｒ Ｍ指令 ， Ａ 造 ， 计智 能温 控 电风扇 ， 设 当环 境 温度 超过 ２ 成 后发送一 条 Ｒ Ｍ指令 ， ５ Ｓ ８ ２ 进行 预定 的操作 。 度时 ， 动启 动风扇运转 ， 随着温度 的升高 这样才能对 Ｄ １Ｂ ０ 自 并且 而加速 。达环境温度达 到 ３ 度时 ， ５ 电风扇 全 速 运转 。 本装 置采用单片机模仿 Ｃ Ｕ风扇 的温控 Ｐ 部分 ， 用数码管完成 温度 实时动态显示 。 电路功能 主要体 现在以下方面 ： １ ． 风扇 包含了 ８５ 系列单 片机 的最小 温控 ０ １ 圈４２ ６度 与 ３ ４度 的 Ｐ Ｍ 波 形 Ｗ 应用 系统 ，同时在此 基础上扩展 了一些 实用性 强 的外 围电路。 ２ 过数码实时动态显示 。 通 ３ ． 了温 度 采集 元 件 Ｄ １Ｂ ０ 电路简 采用 Ｓ８２， 单 并且高效采集温度信 息。 ４ 运用编程 的方法使 单片机 随温度变化对 ． 两位共阳极数码管进行显示。将实时温度信号 Ｐ ＷＭ信号进行调制 ， 而改变 电机 的转速 。 从 转 换成七段码 ， 通过查 表的方式显示送 Ｐ ０口输 １ 整体方案设 计 采 先送个位 段码 ， 打开个位 ， 本设计 的整体 思路是 ： 用 Ｄ １Ｂ ０ 度 出。 动态扫描方式 ， 利 Ｓ８２ 温 ０Ｓ 送十位段码 ， 打开十位 。 利用人 传感器直接输 出数字温度信 号给单片机进 行处 １Ｍ 后关个位 ， 所 理 ，在数 码管上显示 当前 环境温度值 。同时 由 眼视角暂停现 象进行动态扫描 。电路如 图 ２ Ｐ ＷＭ 脉宽调制来 改变 电机的转速 。 总体结构框 不 。
单片机课程设计+电风扇模拟控制系统设计
目录一总体方案设计1.1设计要求以电风扇模拟控制系统设计内容：1、有3个独立按键分别控制“自然风”、“睡眠风”、“常风”，（三者的区别是直流电机的停歇时间不同），并在数显管上显示出区别。
2、每种类型风可以根据按下独立按键次数分为4个档的风力调节。
3、设计风扇的过热保护，用继电器实现。
即当风扇运行一段时间后，暂停10秒。
4、其他创新内容（蜂鸣器报警提示）1.2 优点及意义这款电风扇可以根据自己日常存在的环境还有在不同情况下的需求随时调节三种不同的模式。
三种模式分别是“自然风”、“睡眠风”、“常风”。
如果在使用的过程中感觉三种模式下的风速不适合自己的要求的话，还可以在三种单独的模式下根据按键按动次数的不同来微调节风速，在一个模式下有4中不同的档位，相当于这款电风扇可以有12种可调节的模式，可以满足日常的基本需求。
不同的档位可以在数码管上显示出来，可以做到更加的直观、准确。
风扇电机的部分采用的是无刷直流电机，静音效果和节能效果出色，比较省电；风量档位多，风比较柔和；送风距离更远。
同时在加上蜂鸣器过热保护，使得风扇使用寿命更长，在风扇稳定性还有占用的体积来说这款电风扇都是有着较强的优势1.2初步设计思路2电风扇的系统以AT89C51单片机为核心，由时钟电路，复位电路，显示电路，直流无刷电机组成。
由复位电路来保证程序的复位和初始化，时钟电路来保证内各部件协调工作的控制信号。
作用是来配合外部晶体实现振荡的电路提供高频脉冲，更是作为电机的PWM占空比的前提条件。
矩阵键盘作为电风扇的按键来控制电机的转动速度，键盘控制的原理就是调节电动机的输出电压来控制电动机的转速。
实际上是利用了PWM控制方法，可以更好的控制电动机的频率，确保了运行时候的准确度还有精度也是较强的二硬件电路设计2.1 AT98C51单片机与蜂鸣器模块图二蜂鸣器模块2.1.1 89C51单片机89C51单片机由中央处理器（CPU）、存储器、定时/计数器、输入/输出（I/O）接口、中断控制系统和时钟电路组成。
单片机智能温控风扇的设计与实现
单片机智能温控风扇的设计与实现
单片机智能温控风扇的设计与实现可以说是一项复杂的优化设计。
其核心思想就是将单片机作为控制器，通过与数字温度传感器相连，采集室内温度，进行最佳温度调节，实现温度控制功能。
在实现智能温控风扇功能时，需要遵循如下几个步骤：
第一步：设计智能温控风扇的电路，并根据上位机的控制指令，定义单片机的设计方案。
第二步：设计单片机的主程序，实现电路的正确控制，使得其能够采集温度、调整电机的转速，测试风扇的温控功能。
第三步：使用单片机调试软件，对单片机的控制程序进行编写、调试，实现单片机智能温控风扇的功能。
第四步：在单片机智能温控风扇中，采用PID控制电路，通
过比较参考温度和当前温度大小，从而调节风扇的转速，保持室内温度的相对稳定。
第五步：对智能温控风扇进行安装测试，确保单片机控制程序的正确性和可靠性，控制系统能够按照用户设定的参考温度和恒温温度进行正确控制。
以上是单片机智能温控风扇的设计与实现过程，通过一系列步骤，可以基本实现单片机智能温控风扇的自动调节功能。
这项
技术不仅可以有效提高室内环境舒适度，还能够帮助我们节省大量的能源，给人们带来实际的利益。
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计智能温控风扇是一种能够自动根据温度变化调节风扇转速的风扇，其应用广泛，如家庭、办公室、工业生产等。
本文主要介绍基于51单片机实现智能温控风扇的各部分设计。
一、传感器模块设计温度传感器是实现智能控制的重要模块。
常用的温度传感器有NTC、PTC、热电偶、DS18B20等。
这里选用DS18B20数字温度传感器。
其具有精度高、反应速度快、与单片机通信简单等优点。
将DS18B20以三线方式连接至单片机，通过调用它的相关函数来读取温度值。
二、风扇驱动模块设计风扇驱动模块是指控制风扇正反转的电路。
这里选用H桥驱动芯片L298N。
它可以控制直流电动机、步进电机等多种负载的正反转，具有过流保护、过温保护等功能。
将H桥驱动芯片通过引脚连接至单片机，通过编写控制程序，实现控制风扇的正反转及转速控制。
三、单片机模块设计单片机模块是整个系统的控制中心，它通过编写程序控制温度传感器和风扇驱动芯片实现智能控制。
这里选用常用的STC89C52单片机，具有较强的通用性和高性价比。
编写的程序主要实现以下功能：1. 读取温度值并进行比较，根据温度值控制风扇的启停及转速。
2. 设置风扇的最低速度和最高速度。
3. 实现温度设置功能，用户可通过按钮设置所需的温度值。
4. 实现显示屏幕功能，将当前温度值及系统状态等信息显示在屏幕上。
四、供电模块设计供电模块是系统的电源模块，它通过转换器将交流电转化为所需的直流电。
为保证系统稳定工作，供电模块应具有过载保护、过压保护、过流保护等功能。
五、外壳设计外壳设计是将控制模块和风扇固定在一起，并起到保护作用的模块。
可采用塑料或金属等材质制作外壳，将控制模块、风扇和电源线等固定在外壳内部。
外壳应符合美观、实用及安全的设计原则。
以上是基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的相关参考内容，其中传感器模块、风扇驱动模块、单片机模块、供电模块及外壳设计五个部分是实现智能温控风扇的核心部分。
基于单片机的智能温控风扇设计论文
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。
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单片机风扇控制电路原理
单片机风扇控制电路原理作为一种常见的控制电路，在工业、实验
室等领域得到了广泛的应用。
下面从原理、电路结构、软硬件设计等
方面对其进行详细介绍。
一、原理
单片机风扇控制电路采用了控制器和驱动器相结合的方法，其中，控
制器依靠程序控制来对驱动器提供指令。
程序控制是通过内置的指令
集对控制器进行编程实现的。
驱动器则是对电机进行控制的关键，它
可以将控制器的指令翻译成实际的控制信号。
这两个组成部分共同构
成了单片机风扇控制电路，从而完成了对电机的精确控制。
二、电路结构
单片机风扇控制电路结构主要包括以下部分：
1. 单片机：单片机是控制器的核心部件，它负责控制整个系统的运作。
单片机需要与其他模块进行通讯，并按照编程指令提供电机控制信号。
2. 驱动器：驱动器是控制电机的重要部分，它需要翻译单片机的指令，以适配电机的特性。
驱动器一般由场效应管、电容器、电阻器等元器
件组成，其中场效应管是控制电机最关键的元件。
3. 升压转换器：升压转换器是一个将低电压转换为高电压的电路，它
可以通过变压、倍压等方式将电压升高到所需要的操作电压。
对于风
扇控制电路而言，升压转换器可以将控制器提供的低电平信号转换为
驱动器需要的高电平信号。
4. 电机：电机是整个系统中最关键的部分，它需要提供所需要的风力。
电机的特性和规格也会影响到整个系统的控制。
5. 温度传感器：温度传感器可以对系统进行温度监测，并通过控制器
提供的程序判定是否需要调整电机转速。
6. 电源部分：电源部分负责为整个系统提供电力支持。
对于单片机风
扇控制电路而言，电源部分应该提供稳定可靠的电源，以保证系统的
正常运转。
三、软硬件设计
单片机风扇控制电路的软硬件设计是非常关键的，它可以直接影响到
系统的可靠性和控制精度。
下面介绍其中重要的几个环节：
1. 硬件设计：
硬件设计是单片机风扇控制电路中极为重要的部分。
硬件设计需要根
据具体场景对电路进行设计，对于常见的设计方案，可以参考如下几
点：
（1）选用尽量小的单片机，以降低电路成本和功耗。
（2）选择适合电机的驱动器，以保证控制的质量和稳定性。
（3）选择压降低、效果好的电阻和电容，以减小电路样子和速度，以提高电路反应速度。
（4）对于风扇控制电路而言，可以使用PWM控制器来实现对电机的精确控制。
2. 软件设计：
软件设计是单片机风扇控制电路中另一重要的部分。
为了实现对电机的设计，软件设计需要按照如下几个步骤进行：
（1）选用适合的编程语言，常见的编程语言有C、C++等。
（2）根据电机控制要求和具体环境对程序进行编写。
（3）测试程序的正确性并进行合理的修改。
（4）在测试阶段中可以通过仿真测试和实际测试来优化整个系统的性能和效果。
总之，单片机风扇控制电路是一种非常重要的控制电路，它应用广泛，并受到各个领域的关注。
掌握其原理和电路结构以及软硬件设计都是
十分必要的，只有这样，我们才能在实际应用中发挥出它的最大作用。