精确温度显示的温控自动风扇系统
精准温控自动风扇系统
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
AT89C5 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E2ROM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风扇
1引言
生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。比如，现在虽然不少城市家庭用上了空调，但在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇作为降温防暑设备，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。
2 方案论证
2．1 温度传感器的选用
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。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
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。但是液晶显示模块价格昂贵，驱动程序复杂，从简单实用的原则考虑，本系统采用方案一。
2．4调速方式
方案一：采用变压器调节方式，运用电磁感应原理将220V电压通过线圈降压到不同的电压，控制风扇电机接到不同电压值的线圈上可控制电机的转速，从而控制风扇风力大小。
方案二：采用晶闸管构成无级调速电路。
对于方案一，由于采用变压器改变电压调节，有风速级别限制，不能适应人性化要求。且在变压过程中会有损耗发热，效率不高，发热有不安全因素。
对于方案二，以电位器控制晶闸管的导通角大小，可实现由最大风速到关闭的无级别调速，可将风力调节在关闭无风到最大风之间的任意风力，实现“自由风”。且在调速环节中基本无电力损耗。故本系统采用方案二。
2．5控制执行部件
方案一：采用数模转换芯片AD0832控制，由单片机根据当前温度值送出相应数字量到AD0832，由AD0832产生模拟信号控制晶闸管的导通角，从而配合无级调速电路实现温控时的自动无级风力调节。
方案二：采用继电器，继电器的接有控制晶闸管导通角的电阻的接入电路与否由单片机控制，根据当前温度值在相应管脚送出高/低电平，决定某个继电器的导通角控制电阻是否接入电路。（详见4.2.4）
对于方案一，该方案能够实现在风扇处于温控状态时也能无级调速，但是D/A 转换芯片价格较高，与其温控状态下无级调速功能相比性价比不高。
对于方案二，虽然在温控状态下只能实现弱/大风两级调速，但采用继电器价格便宜，控制可靠，且出于在温控状态时无级调速并不是特别需要的功能，综合考虑采用方案二。
3硬件设计
系统主要部件包括DS18B20温度传感器、AT89S52单片机、双向晶闸管、五位LED数码管和风扇。辅助元件包括继电器、蜂鸣器、电阻、晶振、电源、按键和拨码开关等。
3．1、本系统各器件简介
3．１．１、DS18B20 单线数字温度传感器简介
DS18B20 单线数字温度传感器是Dallas 半导体公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。它具有3 引脚TO－92 小体积封装形式。温度测量范围为-55℃——+125℃，可编程为9 位——12 位A/D 转换精度，测温分辨率可达0.0625℃。被测温度用符号扩展的16 位数字量方式串行输出。工作电
压支持3V——5.5V 的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。DS18B20 还支持“一线总线”接口，多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上，CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。它还有存储用户定义报警温度等功能。
DS18B20 内部结构及管脚
DS18B20 内部结构如图３所示，主要由4 部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。其管脚排列如图４所示，DQ 为数字信号端，GND 为电源地，VDD 为电源输入端。
图1 DS18B20 内部结构
图2 DS18B20外形及管脚
3．1．2 AT89C52 单片机简介
AT89C52 是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM）256B片内RAM的低电压，高性能CMOS8 位微处理器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的AT89C52 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C52单片机管脚
AT89C52单片机管脚如图3所示。
图3 AT89C52单片机管脚
各管脚功能：
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0 口：P0 口为一个8 位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL 门电流。当P1 口的管脚第一次写1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0 外部必须被拉高。
P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地接
收。
P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4 个TTL 门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3 口：P3 口管脚是8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL 门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为AT89C51 的一些特殊功能口。P3.0：RXD（串行输入口）；P3.1：TXD （串行输出口）；P3.2：/INT0（外部中断0）；P3.3：/INT1（外部中断1）；P3.4：T0（记时器0 外部输入）；P3.5：T1（记时器1外部输入）；P3.6：/WR（外部数据存储器写选通）；P3.7：/RD（外部数据存储器读选通）。 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端
以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE 脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH 地址上置0。此时，ALE 只有在执行MOVX，MOVC 指令是ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时，/EA 将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出
3.2各部分电路设计
3．2．1 电源电路
电源电路采用LM7805集成稳压器作为稳压器件，用典型接法，220V电源整流滤波后送入LM7805稳压，在输出端接一个470U和0.1U电容进一步滤除纹波，得到5V稳压电源。电路如图4所示。
图4 电源
3．2．2 数码管显示电路
显示部分包括如下图5： 5个八段（共阳）数码管、PNP型三极管、电阻等。其连接方式如下：应用单片机P0口连接八段数码管，用P2口的P2.3—P2.7五个端口作为数码管的片选信号输出端口，其中要用8550（PNP型）三极管做驱动。又因为P0口做I/O口时要加上拉电阻,所以我们给P0各位各加一个10K的电阻到电源。为了防止烧坏数码管，所以给数码管各段各加一个300欧姆的限流电阻。要显示的数据通过P0口送给数码管显示，通过P2口的P2.7—P2.3五个端口分别对数码管进行位选，事实上数码管是间断被点亮的，只是其间断时间十分短，扫描周期在20ms以下，利用人眼视觉暂留，我们基本看不出它们的闪烁。
图5 显示电路
3．2．3 声响、温度采集、温度设定以及复位电路
电路如图6所示，这一部分主要是由DS18B20，四个按键、一个电容一个三
极管和一个蜂鸣器等构成。
声响电路在每按下按键时会响一声，当没有把DS18B20接入到电路中时，单
片机就会通过蜂鸣器发出报警声音。
温度采集电路主要是由DS18B20构成，它可以把采集的温度数据转化成二进
制数，经过单片机处理后输出送数码管显示。
温度设定主要是通过按键S1、S2|、S3来设定的。按键S1、S2、S3分别接入单片机的
P1.4、P1.5、P1.6脚。
S3是设定键。用于对风速调节的上限和下限值TH、TL的设置。当按下S1时，可以加1，
长按可以快速加1，当按下S2 时，可以减1，长按可以快速减1。
图6 声响、温度采集、温度设置及复位电路
3．2．4 温控自动电路
该电路为控制风速的人工控制与温控两种方式之温控模式时的控制电路，当选择为温控时，单片机默认为弱风，当当前温度低于所设的温度下限TL时继电器1吸合，关闭风扇，当当前温度高于所设的温度上限时继电器2吸合，切换到强风档。电路如图7。
图7 温控自动电路
4 软件设计
程序实现的功能是上电复位时检测温度传感器DS18B20是否存在或它工作是否正常,当不存在或工作不正常时从蜂鸣器发出报警声,提示用户检查DS18B20,
安装或者更换。这部分功能由DS18B20复位与检测子程序RESET完成。当检测到传感器工作正常后，发出温度转换命令及读取温度值命令，将从DS18B20读取的二进制温度值转换为七段码在LED上显示出来。显示功能由温度显示子程序DISP1
子程序实现。
在温控自动状态，本系统可由用户根据需要自由设置大小风档的切换温度值TH，TL，硬件设计上为通过3个按键，由按键扫描子程序KEYSCAN子程序提供软件支持。按下一次设置键K3，进入低温关风扇温度值TL设置状态，此时按下“加”键K1，TL值加一，长按K1不放可实现快速加1，按下“减”键K2，TL值减1，长按K2不放可实现快速减1。再按一次设置键K3，进入高温切换大风档温度值TH设置状态，此时按下“加”键K1，TH值加一，长按K1不放可实现快速加1，按下“减”键K2，TH值减1，长按K2不放可实现快速减1。下限动作温度值TL和上限动作温度值的设置范围为0-120摄氏度，满足一般使用要求。再按一次设置键K3退出上下限温度设置状态，恢复到当前温度显示状态。在当前温度显示状态，按下“加”键K1一次显示当前TL设定值，再按一下显示当前TH设定值，如此循环，按设置键K3退回到当前温度显示状态。每次设定的TL、TH值均拷备到DS18B20的EEROM内，
在单片机掉电后设定值不会丢失，在再次上电时从DS18B20的EEROM中读回上次设定的上下限动作温度值TH、TL，用户
要实现根据当前温度实时的控制风扇的状态，需要在程序中不时的判断当前温度值是否超过设定的动作温度值范围，此部分功能由比较控制子程序
TEMP_COMP来完成。由于单片机的工作频率高达12MHz，在执行程序时不断将当前温度和设定动作温度进行比较判断，当超过设定温度值范围时及时的转去执行超温处理和欠温处理子程序，控制继电器的吸合、断开状态，从而控制风扇实时的切换到关闭、弱风、大风三个状态。在没有超过设定的TL、TH值时默认将风扇置为弱风档。该比较控制程序又由温度比较程序、超温处理子程序和欠温处理子程序构成。
显示驱动程序以查七段码取得各数码管应显数字，逐位扫描显示。
主程序和个主要子程序的流程图如附录1所示。
5 安装调试
将本电路用硬件做出来，用编程器将KEIL软件对源程序编译生成的.HEX文件烧入AT89C52单片机,将单片机插入到目标板中,连好线。
将“控制模式”开关选择在“温控”，打开电源，风扇工作在弱风档，数码管正常显示当前的温度21.6摄氏度，第五位数码管闪烁显示“O”，表示当前温度在TL和TH值之间，没有欠温或超温。按“设置”键及“加”“减”键将下限动作温度值TL设为20摄氏度，将上限动作温度值TH设为23摄氏度，用书对着DS18B20扇动，显示温度逐渐降低，当达到19.9摄氏度时继电器1动作，将风扇关闭，第五位数码管闪烁显示“L”，表示当前温度低于TL值。然后用手握着DS18B20，显示温度逐步上升，当达到23.1摄氏度时继电器2动作,将风扇切换到大风档,第五位数码管闪烁显示“H”，表示当前温度高于TH值。
将“控制模式”开关选择在“人控”，这时数码管依然按照上述规律显示，但是不能对风扇进行控制。用手旋动无级调速旋钮，可以将风扇从关闭一直连续调到最大风速，具有无级调节风扇风力的功能。
测试结果表明，本系统实现了预期功能。
参考文献
[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京:清华大学出版社,2004
[2] 吴金戍,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用.北京: 清华大学出版
社,2002
[3] 求是科技.单片机典型模块设计实例导航.北京:人民邮电出版社,2004
[4] 王化详,张淑英.传感器原理.天津:天津大学出版社,2002
[5] 荣俊昌.新型电风扇原理与维修.北京:高等教育出版社,2004
[6] 王港元.电工电子实践指导.江西:江西科学技术出版社,2005
附录1 程序流程图
图11 主程序流程图
附录2 源程序
;*说明:
;* 1、K3 →进入设定低温动作温度值 TL 状态:
;* 2、K3 →进入设定高温动作温度值 TH 状态:
;* 3、K3 →返回
;* 4、设定过程： K1 →加键（UP）， K2 →减键（DOWN），可快速调
; 5、实际温度在TL和TH之间时，开启弱风档，低于TL时，关闭风扇；
;高于TH时，开启大风档。每次设置的TH和TL均被保存在DS18B20的ROM ;内,掉不需重新设置.
TIMER_L DATA 23H
TIMER_H DATA 24H
TIMER_COUN DATA 25H
TEMPL DATA 26H
TEMPH DATA 27H
TEMP_TH DATA 28H
TEMP_TL DATA 29H
TEMPHC DATA 2AH
TEMPLC DATA 2BH
TEMP_ZH DATA 2CH
BEEP EQU P3.7
DATA_LINE EQU P3.3
C1 EQU P3.4 ;C1控制口,接继电器1
C2 EQU P3.5 ;C2控制口,接继电器2
FLAG1 EQU 20H.0
FLAG2 EQU 20H.1
K1 EQU P1.4
K2 EQU P1.5
K3 EQU P1.6
ORG 0000H
JMP MAIN
ORG 000BH
AJMP INT_T0
MAIN: MOV SP,#30H
MOV TMOD,#01H ;T0,方式1
MOV TIMER_L,#00H ;50ms定时值
MOV TIMER_H,#4CH
MOV TIMER_COUN,#00H ;中断计数
MOV IE,#82H ;EA=1,ET0=1
LCALL READ_E2
MOV 20H,#00H
SETB BEEP
SETB C1
setb C2
MOV 7FH,#0AH ;熄灭符
CALL RESET ;复位与检测DS18B20
JNB FLAG1,MAIN1 ;FLAG1=0，DS18B20不存在
JMP START
MAIN1: CALL RESET
JB FLAG1,START
LCALL BEEP_BL ;DS18B20错误，报警
JMP MAIN1
START:
MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配
CALL WRITE
MOV A,#044H ; 发出温度转换命令
CALL WRITE
CALL RESET
MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配
CALL WRITE
MOV A,#0BEH ; 发出读温度命令
CALL WRITE
CALL READ ;读温度数据
CALL CONVTEMP
CALL DISPBCD
CALL DISP1
CALL SCANKEY
LCALL TEMP_COMP
JMP MAIN1
;DS18B20 复位与检测子程序
;FLAG1=1 OK, FLAG1=0 ERROR
RESET:
SETB DATA_LINE
NOP
CLR DATA_LINE
MOV R0,#64H ;主机发出延时600微秒的复位低脉冲 MOV R1,#03H
RESET1: DJNZ R0,$
MOV R0,#64H
DJNZ R1,RESET1
SETB DATA_LINE ;然后拉高数据线
NOP
MOV R0,#25H
RESET2: JNB DATA_LINE,RESET3 ;等待DS18B20回应
DJNZ R0,RESET2
JMP RESET4 ; 延时
RESET3: SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在
基于单片机的智能温控风扇设计
摘要 本设计为智能温控风扇系统，该系统可以实现风扇随实时环境温度而智能变速功能。 系统主要选用STC89C52单片机作为控制中心，DS18B20数字温度传感器采集实时温度，再经单片机处理后通过三极管放大信号后驱动直流风扇的电机。用户可以预设上限、下限温度值，当测得环境温度值在预设上下限值区间中时，此时风扇以半速转动；当温度升高并大于预设上限温度值时，风扇会自动调速，以全速转动；当温度降低并低于预设的下限温度值时，这时风扇电机自动停止转动。全程实现风扇转速随外界温度而智能自变。 关键词：温控风扇，STC89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，智能自变
Abstract This design for the intelligent temperature control fan system, the system can realize the fan intelligent variable speed function according to the real-time environmental temperature. STC89C52 single-chip microcomputer system is mainly used as the control center, DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature, then through single chip through triode amplifier signal after drive dc fan https://www.360docs.net/doc/f118467012.html,ers can preset upper limit and lower limit temperature, when the environment temperature measurement in the preset upper and lower limit range, the fan rotates at half speed;When the temperature is greater than the preset limit temperature, fan speed automatically, with full rotation.When the lower limit of temperature is lower and lower than the preset value, the fan motor automatically stop running.The entire implementation and intelligence from change fan speed varies with temperature. Key words:temperature control fan, STC89C52 Single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor, smart since the change
智能温控风扇设计-文献综述
智能温控风扇设计 摘要：本文综述了温度控制技术的有关概念以及现今温度控制技术存在的问题，同时介绍了温度控制技术的发展历史以及研究现状并指出随着温度控制技术的不断发展，温度控制技术将朝着高精度、智能化等方面快速发展 关键词：温度控制；发展；智能化
The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract：This paper discusses conceptions related to temperature control and points out the main problem of temperature control technology. And it also states development background and furture development of intelligent temperature control system and it points out that with these development of temperature control technology, the temperature control system will become more precise, intelligent. Key words: temperature control; development;intelligent
1.1 综述目的 随着温度控制技术与计算机、通信等技术的不断结合，使得现今的温度控制技术在过去几十年里有了极大发展。同时，随着工业化生产的不断发展，其对温度控制的提出了高精度、高智能化的发展要求。因此，介绍了解当前温度控制系统的发展状况对设计研究高精度、高 智能化的温度控制系统有其积极意义。 1.2 有关概念 PID控制——将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制称为PID控制。 参数整定——通过改变控制单元参数，如比例度δ、积分时间Ti、微分时间Td等，改善系统的动态、静态特性，以求取较佳的控制效果的过程。 1.3 综述范围 本文从温度控制电路的发展、温度控制算法的改进以及温度传感器的发展方向等几个方面综述了智能温度控制系统在近几年的发展状况以及未来的发展趋势。
单片机课程设计智能温控调速风扇
摘要 本课程设计基于温度传感器和51单片机控制技术，设计了一种智能温控调速风扇。本设计的温控风扇利用温度传感器DS18B20来检测外界环境的温度，利用数码管显示境温度和风度档位，既可以通过控制按键人工调节开启温度以及风速，也可实现风速的自动控制。并可以将定时时间存入AT24C02芯片，实现数据的掉电保护。风扇共有十个档位，根据PWM来控制调节风扇速度。本论文阐述了智能温控调速风扇的工作原理、硬件设计、软件实现的过程。 电风扇的自动控制，可以更加便于人们对风扇的使用。克服了普通电风扇无法根据外界温度自动调节转速的困难。因此，智能电风扇的设计具有重要的现实意义。 关键词单片机；温度传感器；直流电机；pwm
设计任务及要求 设计内容 硬件设计 硬件设计包括：STC89C52RC单片机整体电路设计、数码管显示电路设计、温度传感器电路、独立按键电路、基于AT24C02掉电保护电路设计。软件设计 本次课程设计全部程序均为C语言编写。实现风扇风速的温度自动控制、人工按键控制、定时功能、数码管数据显示和掉电保护功能的智能风扇控制程序。 设计要求 （1）利用温度传感器DS18B20检测环境温度，通过数码管显示出来。（2）根据温度的高低，输出不同占空比的PWM控制风扇风速。 （3）可以选择人工控制还是温度自动控制。 （4）可以进行风扇开启时间的定时。 （5）为防止突然停电而使数据丢失，需要设计由单片机将数据送到 AT24C02模块中储存的模块，使其具有掉电保护功能。 （6）可以实现风扇最低开启温度的设定。 1 引言 1.1 研究背景 风扇是我们在日常生活中经常使用的设备，但传统风扇通常是由人为设定风扇的档速，季节交替时节，白天温度很高，电风扇应高转速；到了
维修技术——电冰箱温控器的检修方法
电冰箱温控器的检修方法 注意！拆装和诊断电气系统各器件，一定要在拔掉电冰箱电源的情况下进行。 1.温控器种类及识别方法 1.1.性能良好的温控器，能够通过感温管感应蒸发器的温度，断开或接通压缩机回路，从 而达到控制电冰箱温度的目的。普通电冰箱和风冷电冰箱温控器均固定在冷藏室内，感温头固定在蒸发器表面。双温双控电冰箱温控器多固定在箱外，但感温头分别固定在冷藏室和冷冻室。所以普通电冰箱、双温双控电冰箱、风冷电冰箱温控器的接通和断开温度不尽相同，拆装方法和好坏判断也有差异。 1.2.各种温控器的识别方法：有一个调节螺丝的是冰柜或双温双控电冰箱冷冻温控器；有 两个以上调节螺丝的是冷藏温控器，其中风冷冰箱温控器感温管短，双温双控电冰箱中冷藏温控器感温管长且顶部呈螺旋状。 2.普通电冰箱温控器拆装、诊断和修理 2.1.拆装方法：普通电冰箱温控器的位置一般固定在电冰箱冷藏室的顶部和侧面。主体一 般安装在温控器盒内，感温头固定在冷藏室后背（蒸发器表面），荣事达有部分型号的感温头是埋在冷藏室发泡层内。 2.2.温控器的拆卸：打开灯罩→拔掉温度调节旋钮→拆下温控盒固定螺钉→拆下温控盒→ 记下温控器各颜色插线位置后再依次拔掉→拆下固定温控器的螺钉→拆下温控器感温头固定盖→记住感温头绕制长度后再取下感温头。 2.3.温控器的安装：温控器的安装实际就是拆卸的逆过程，但应注意以下几点：一是为避 免温控器接线错误，往往取一同型号温控器，按旧温控器相同方向摆好，拔掉旧温控器一根插线随手安装到新温控器相同端子；二是黄绿双色线一般为地线，温控器地线一般与壳体连接，安装时一定要对应好，否则可会导致温控器壳或电冰箱壳带交流220v 电压，这是非常危险的；三是感温管盘入固定盒的长度应与原来大致相同，感温头缠绕过少有可能引起感温效果差，导致开机时间长甚至不停机，感温头缠绕过多有可能引起过度敏感，导致冷藏温度达不到要求就停机；四是如更换温控器的型号与原型号不同或他人把原接线方式插错，需要先识别出温控器各端子，然后按电冰箱铭牌接线图所标注的色号插接。 ( a ）地线和温控器地端子识别；( b ）感温管盘入长度 1.温控器端子识别：电冰箱铭牌对电器系统标注有色线的，可通过色线对应识别出温控器 各端子。也可按下列方法识别。 1.1.与温控器金属壳体相连的是接地端子，应接黄绿双色线。 1.2.两端子温控器，一般来讲，接棕色线的为进线，另一根是出线。
电风扇控制--数字电路课程设计报告
精心整理 家用电风扇控制逻辑电路设计 电子课程设计报告 题目名称：家用电风扇控制逻辑电路设计 姓名：邹秀兰 专业：通信工程 班级学号：08042104 同组人：曾令春 指导教师：韦芙芽 南昌航空大学信息工程学院 2010年9月日
第三章系统的组成及工作原理 3.1系统的组成 摘要 随着我国经济的发展，居民家中的电器是越来越多，电风扇也成为了我们生活中必不可少的家用电器。以前的台式电风扇和落地式电风扇都是采用机械控制，主要控制风速和风向。然而随着电子技术的发展，目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器，是电风扇的功能更强，操作也更简便。使电风扇的使用变得更为人性化。 本次课程设计的题目是：家用电风扇逻辑控制电路的设计。由三个按键分别控制风速、风种和开关，并分别用不同颜色的发光二级管来显示风扇工作的状态。附加按键提示音及定时功能。增加这些都是为了提高电风扇的人性化。基本电路是利用四片D 触发器74LS175建立起“风速”及“风种”状态锁存电路，并由74LS08、74LS1517、4LS175及74LS00构成“风速”及“风种”的循环。定时部分由555单稳态脉冲电路及74LS192移位寄存器和74LS48译码器构成。 经过一系列的分析、准备。由于库房没有大的板子故将定时部分焊在另一块板子上，所以本次课程设计除在美观上有点欠缺外达到了全部的要求。 关键字:电风扇、按键、脉冲、循环。 目录 前言·················· ..............................................4 第一章设计内容及要求. (5) 第二章系统设计方案选择 2.1方案一.....................................................6 2.2方案二.....................................................6 第三章系统组成及工作原理 3.1系统组成...................................................7 3.2工作原理...................................................8 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1状态锁存电路电路............................................`9 4.2触发脉冲电路...............................................11 4.3风种控制电路...............................................12 4.4消抖电路...................................................14 4.5单稳态电路.................................................15 第五章实验、调试及测试结果与分析................................16 结论..............................................................17 参考文献. (18) 附录一····························································18 附录二····························································20 附录三····························································22 前言 科学技术是第一生产力。科技使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生，不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是将理论与实践相结合的一个非常重要的环节，是一个能真正能提高学生动手与实践能力的环节。 家用电器已经变得极为普遍，成了我国家庭中最为普及的家用电器之一。随着近几年我国经济的快速发展人们的生活水平也逐渐提高了，人们对家用电器的要求也越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。而作为人们生活中比不可少的家用电器，电风扇的智能化及人性化的设计就显得尤为重要。家用电风扇控制逻辑电路设计就是针对这一问题而研究设计的。 以前的家用的电风扇一个按键只能控制一种风速，而且无法对其风种进行控制，无疑这样的电风扇存在一定的弊端，从而限制了电风扇的进一步普及。通过逻辑电路设计之后的电风扇。只需要三个按键就可以循环控制风速、风种及开关状态。实现了电风扇的人性化。 在国内外，家用电风扇的逻辑控制技术已经相当成熟。但是这一点并不能说明我们的这次课设就没意义。因为其中对逻辑电路进行设计分析的思路仍然值得我们去学习和研究。又因为其简单、易做、易设计。对设计材料无特别要求的特点。使得家用电风扇控制逻辑电路设计这一课题广泛运用于电子课设中。 第一章设计内容及要求 〖基本要求〗 1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风速”按键来循环控制风速的变化。当电风扇出于停止状态时按下该键，风扇启动并出于弱风、正常风状态，风扇启动后，依次按下“风速”键，风速按着“弱——中——强——弱”依次变换。 2)实现风种的“睡眠风”、“自然风”、“正常风”三种状态的控制(—个按钮控制，循环)： 使用一个“风种”按键来循环控制风种的选择。当风扇处于停止状态时按下该键风扇不能启动，当风扇处于工作状态时，依次按下“风种”键，风速随着“正常风——睡眠风——自然风——正常风”的状态变化。 3）风扇停止状态的实现： 使用一个按键来控制风扇的停止。在风扇处于任一工作状态时按下该键风扇停止工作。 4)LED 显示状态: 分别用六个LED 灯来显示“风速”和“风种”的三种工作状态。 〖提高要求〗 1)按键提示音 2)定时关机功能(以小时为单位) 1正常风电机连续转动，产生持久风； 2自然风电机转动4秒，停4秒，产生阵风； 3睡眠风电机转动8秒，停8秒，产生轻柔的微风。 第二章系统设计方案选择？ 方案：电风扇控制逻辑电路由四部分组成。 1、状态锁存电路； 2、触发脉冲电路； 3、“风速”、“风种”方式选择电路； 4、定时电路； 该电路？很好的实现“风速”、“风种”及停止状态的控制，完美的实现了课设的基本要求，也基本上完成了提高要求。因为提高要求是在基本要求达到后设计的，由于时间的问题故存在些瑕疵没能和主电路达到很好的匹配。
自动温控风扇电路
自动温控风扇电路 1 我也有一台APS3005Si电源，和其他朋友说的一样，也存在风扇声音太吵的问题，今天改造了一下，感觉还不错。热敏电阻RT是在一个电池组里弄到的。30度室温时电阻大约 8.6K，这时LM317的输出电压是5V多一些，风扇能低速运转；60度左右时输出电压接近12V，风扇全速运转。个人感觉散热片温度不高时停转风扇的做法不太好，温度上来时风扇会因欠压而启动困难，尤其是风扇长时间使用后阻力变大，欠压启动会更难。C1的作用是在打开电源的几秒钟内时使风扇全速运转，一则可以加快风扇启动，二则作为开机时的“自检”。LM317固定在原来安温控开关的孔上，需要加绝缘垫，热敏电阻用导热胶粘在散热片的中央。 我按此电路搭成了，在室温23°C时输出电压6.4V，用电烙铁接近热敏电阻电压上升至10.6V后再不能升高了，无论怎样提高输入电压（提到过15V）输出电压始终在10.6V，电烙铁直接接触热敏电阻也无变化了，降至室温后输出电压又降至6.4V,风扇低转，可以用，但就是不能到12V输出，风扇也就不能满电压运转，不知何故？ 升降R1阻值，最高输出一样变化不大。 是热敏电阻电阻高温时的电阻值太高了点。可以增大R1值（或用两个热敏电阻并联），但这样低温时输出电压也提高了。需要试验用合适的阻值以兼顾高低温的情况。若需要高低温输出电压变化比较大的话可以再加三极管放大。
2 工作原理：风扇串一个150欧姆限流、降压电阻接12v电源，使之维持启动及低速运转，当机箱内温度上升时，热敏电阻阻值随之下降，大功率管逐步导通并逐步旁路掉150欧姆限流、降压电阻，使风扇电压逐步增高转速逐步增大，温度下降时热敏电阻阻值增大，逐步恢复到起始状态，达到机箱温度自动控制的目的。 3
温控风扇系统设计
自动化系统创意设计大赛作品说明书 作品名称：温控风扇系统设计 队员： 2015年4月
目录 1、引言 (3) 2、背景 (3) 3、意义与应用 (3) 4、原理简介 (4) 5、方案设计 (4) 6、STC12C5A60S2单片机 (5) 6.1简介 (5) 6.2 PWM寄存器设置 (5) 6.3 PWM占空比计算方法 (5) 6.4 I/O工作方式设置 (6) 7、LCD液晶显示屏 (6) 8、温度传感器DS18B20 (8) 8.1 初始化 (9) 8.2 写操作 (10) 8.3 读操作 (10) 9、风扇 (10) 拓展1： (10) 拓展2： (11) 10、硬件电路设计 (12) 10.1原理图和部分电路PCB图 (12) 10.2 电机驱动电路 (13) 11、软件设计 (14) 11.1主函数流程图 (14) 11.2 温度控制风扇程序流程图 (15) 11.3 按键控制风扇程序流程图 (16) 11.4 按键设定温度程序流程图 (17) 12、结语 (18) 参考文献: (18) 附录Ⅰ：实物硬件图 (18) 附录Ⅱ：程序 (18)
摘要：本设计是基于STC12C5A60S2单片机技术与温度传感器测量外界温度的设计 原理，进行了不同设计方案的比较，给出了设计的硬件电路，同时对各种关键硬件进行 较详细的介绍，并且以流程图的方式对系统设计作出介绍。系统主要通过温度传感器控 制不同的PWM占空比输出来控制风扇的档位。而出于方便、可选择性的考虑，系统也添 加了辅助功能，就是直接手动控制风扇的档位。 关键词：STC12C5A60S2单片机，DS18B20温度传感器，PWM 1、引言 温控风扇在节能环保方面具有一定的作用，其工作原理除了普通的手动档位调节，主要是通过温度传感器感应外界温度，并自主地进行档位的调节，这样在风扇开着的情况下，不需进行手动就可以根据不同的外界温度进行自主调节风力大小，达到节能目的。 2、背景 随着空调机在日常生活中的普遍应用，很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品，其实经过市场的考验和证实，真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下，电风扇产品仍然具有很强大的生命力，电风扇在市场的考验中并没有淡出市场，反而销售在不停的复苏中，具有强大的发展空间。据市场调查，电风扇的不停复苏主要在以下原因：一,是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能，但电风扇是直接取风，风力更加温和，比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。二,是电风扇经过多年的市场使用，较符合人们的使用习惯，而且结构简单、操作方便、安装简易。三,是电风扇比起空调产品而言，其价格低廉，相对省电，更易的进入老百姓的家庭。在目前空调还没有普及，并且并不是所有的情况下空调都适合使用的情况下，智能风扇适合人体对温度的要求，智能风扇还有具有相当作用的。 3、意义与应用 1、普通电风扇的现状及存在的隐患：大部分只有手动调速，功能单一。长时间 在高负荷工作容易损坏电器，并且造成电量的损失。 2、作品可运用在家庭中，风扇的风力随温度而调节，即可以避免人因温度低吹 到冷风而着凉，也可达到节能目的，可见温控风扇更具有优越性。 3、其次将此系统装在产热多，急需排热的设备上，可以帮助它及时散掉大量的热。比如电脑散热器等。
智能温控风扇开题报告
中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：韩强学号：X29 学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化 论文题目：家用风扇控制器的设计 指导教 师:温晶晶 2014 年3月 6日
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经 步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧 使用电风扇用作降温防暑设备[1]。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始 使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭 空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广 阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风 扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提 出[2]。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些 昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人 感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响 人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计 一款智能的电风扇温度控制系统来解决[3]。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能， 同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有 广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU 风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够 根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计 具有一定的价值意义[4]。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 电风扇有着悠久的发展历史，它简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，
温控器接线图
温控器的接线方法 时间：2009-7-13 9:31:33? 来源：互联网【大中小】【打印】 ?????? 温控器(英：Thermostat 日：サーモスタット)是集成编程器与软件并实现智能化控制温度的开关，可以自由调节室内温度，并能按用户要求设定各种时间段的开关和各种预设好的模式下自动运行调节室温；使之达到舒适的温度。真正达到方便、节能、舒适温暖的理想生活环境.适用于中央空调、单户取暖、地暖及各种燃油、燃气锅炉（壁挂炉）等设备的使用,是理想的温度控制产品及节能产品。 其采用的模糊控制技术如PID控制，P(Proportional)比例+I(Integral)积分+D(Differential)微分控制。 温控器的接线方法： 仔细看温控器上的三个脚，它们都有用英文字母和数字两种方法来代替，分别是:H（6）\L（3）\C(4). H（6）接棕色线，是电源的火线； L（3）接灰色线，是灯的火线； C(4)接白色线，是压缩机的火线。 温控器相关知识温度控制器是对空调房间的温度进行控制的电开关设备。温度控制器所控制的空调房间内的温度范围一般在18℃--28℃。窗式空调常用的温度控制器是以压力作用原理来推动触点的通与断。其结构由波纹管、感温包（测试管）、偏心轮、微动开关等组成一个密封的感应系统和一个转送信号动力的系统。 控制方法一般分为两种；一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器，另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式温度控制器。温控器分为： 机械式分为：蒸气压力式温控器、液体膨胀式温控器、气体吸附式温控器、金属膨胀式温控器。 其中蒸气压力式温控器又分为：充气型、液气混合型和充液型。家用空调机械式都以这类温控器为主。 电子式分为：电阻式温控器和热电偶式温控器。 电路系统的作用： 空调机电路系统的作用是控制空调正常和多功能的运行，保护压缩机和风扇电机正常运行。电路系统的组成部件主要有：温度控制器、热保护器、主控开关、运转电容器，风扇电动机的运转电容器等被固定在控制盒内。左图为单冷式空调机的电气线路图。温度控制器的作用只是控制压缩机的启动和停 冰箱温控器H 为公共脚L 为接加热丝脚C为接压缩机和加热丝脚??? H--L为开关路??? L--C为制冷路?? L、C接反会引起不停机故障???? 有的冰箱L处会接一个节电开关后再接加热丝. 适合南方气候的电冰箱电路图 图1 带温度补偿电冰箱电路图 图2 这种电路照明灯及温度补偿不受温控器开关控制 图3 这种电路温度补偿不受温度控制器开关控制， 图4 电子温度控制电冰箱电路图
智能电风扇控制器设计单片机课程设计
智能电风扇控制器设计单片机课程设计
智能电风扇控制器设计 单片机课程设计 设计题目：智能电风扇控制器设计
neuq 目录 序言 一、设计实验条件及任务 (2) 1.1、设计实验条件 1.2、设计任务 (2) 二、小直流电机调速控制系统的总体方案设计 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 2.2、芯片选择 (3) 2.3、DAC0832芯片的主要性能指标 (3) 2.4、数字温度传感器DS18B20 (3) 三、系统硬件电路设计 (4) 3.1、AT89C52单片机最小系统 (5) 3.2、DAC0832与AT89C52单片机接口电路设计 (6) 3.3、显示电路与AT89C52单片机接口电路设计 (7) 3.4、显示电路与AT89C52单片机电路设计 (8) 四、系统软件流程设计 (7) 五、调试与测试结果分析 (8) 5.1、实验系统连线图 (8) 5.2、程序调试................................................,. (8) 5.3、实验结果分析 (8) 六、程序设计总结 (10) 七、参考文献............................................ (11) 附录 (12) 1、源程序代码 (12) 2、程序原理图 (23)
序言 传统电风扇不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题，使家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。 本文介绍了一种基于AT89C52单片机的智能电风扇调速器的设计，该设计主要硬件部分包括AT89C52单片机，温度传感器ds18b20，数模转换DAC0809 电路，电机驱动和数码管显示电路，系统可以实现手动调速和自动调速两种模式的切换，在自动工作模式下，系统能够能够根据环境温度实现自动调速；可以通过定时切换键和定时设置键实现系统工作定时，使得在用户需求的定时时间到后系统自动停止工作。 在日常生活中,单片机得到了越来越广泛的应用，本系统采用的AT89C52单片机体积小、重量轻、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中。系统电风扇起停的自动控制,能够解决夏天人们晚上熟睡时,由于夜里温度下降而导致受凉,或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题,具有重要的现实意义。 一、设计实验条件及任务 1.1、设计实验条件 单片机实验室 1.2、设计任务 利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节，并显示运行状态DJ-XX和D/ A输出的数字量。 巩固所学单片知识，熟悉试验箱的相关功能，熟练掌握Proteus仿真软件，培养系统设计的思路和科研的兴趣。实现功能如下： ①系统手动模式及自动模式工作状态切换。
自动调温风扇系统设计
自动调温风扇系统设计 发表时间：2016-10-20T13:48:56.933Z 来源：《电力技术》2016年第8期作者：李亚昆 [导读] 该设计以STC89C51为控制核心，利用DS18B20温度传感器进行实时温度检测，并对电机驱动电路进行了设计。 郑州工业应用技术学院机电工程学院河南新郑 451100 摘要：该设计以STC89C51为控制核心，利用DS18B20温度传感器进行实时温度检测，并对电机驱动电路进行了设计，同时本设计增加了LCD1602液晶显示模块，能实时显示温度、风扇转速等信息。最终经过仿真调试和实践证明，该系统有一定应用价值。 关键词：STC89C51；自动调温；风扇；设计 0 绪论 风扇是较为经济和实惠的电器，但是，在实际应用过程中，用户对当前风扇的转速信息、环境温度等信息一无所知，为了实现风扇的智能化和人性化，特此，设计了以STC89C51为控制核心的自动调温风扇控制系统。该系统经济、实惠，有一定的应用价值。 1 总体设计 该设计以STC89C51为控制核心，主要包括：温度采集模块、液晶显示模块、电机驱动模块、人体感应模块等。人体感应模块，通过对红外线人体辐射的探测，判断风扇前方是否有人，在环境温度达到要求的情况下，有人则自行开启，无人则自行关闭。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 2 硬件电路设计 系统硬件电路包含模块较多，该设计主要介绍温度采集模块和风扇驱动模块。先分别介绍如下。 2.1 温度采集模块设计 该设进行温度采集模块设计时，主要采用DS18B20温度传感器。此传感器能快速准确的检测出温度，电路连接简单，温度采集模块电路如图2所示。 图2 DS18B20电路 2.2 风扇驱动电路设计 风扇驱动电路如图3所示，当人体感应模块和温度检测模块同时满足要求时，风扇才开始启动，此时检测到的温度和设置温度进行比较，处理后经过P1.0口输出，驱动风扇。
智能温控风扇开题报告
XXX本科毕业论文（设计）开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 （设计）题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文（设计）工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文（设计）进行地点 一、选题的背景与意义： 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题：
课程设计——基于单片机的智能电风扇控制系统
智能风扇设计报告 学院：信息工程学院 专业：自动化
基于单片机的智能电风扇控制系统 第1节引言 电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。 尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。 1.1 智能电风扇控制系统概述 传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。 本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由单片机分析采集到的数字温度信号，再通过可控硅对风扇电机进行调速。从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。 1.2设计任务和主要内容 本设计以MCS51单片机为核心，通过温度传感器对环境温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使电风扇随温度的变化而自动变换档位，实现“温度高，风力大，温度低，风力弱”的性能。另外，通过键盘控制面板，用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度，当温度低于所设置温度时，电风扇将自动关
基于STM32温控风扇设计
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 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)
温度控制直流电动机转速的课程设计
目录 1 1引言 (2) 2设计任务及要求 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计要求 (2) 3 本课程设计的意义 (3) 4应用软件介绍 (3) 4.1Proteus仿软真件的介绍 (3) 4.2 Keil软件 (3) 5电路使用元件的介绍 (4) 5.1关于AT89C51单片机的简介 (4) 5.2关于DS18B20温度传感器的简介 (4) 5.3关于L298电机驱动芯片的简介 (4) 5.4关于LM016液晶模块的简介 (5) 6部分硬件的工作原理 (5) 6.1直流电动机的工作原理 (5) 6.2转速的测量原理 (6) 6.3直流电动机的转速控制系统的工作原理 (6) 7直流电动机的转速控制系统软件设计 (7) 7.1编程思路 (7) 7.2系统流程图 (7) 8仿真程序（C语言） (10) 9结束语 (16)
1 1引言 在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。据资料统计，现在有的90%以上的动力源自于电动机，电动机与人们的生活息息相关，密不可分。随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求越来越高，使电动机控制向更复杂的控制发展。 近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶段由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响，且单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等优点，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱之一。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。所以微机数字控制系统在各个方而的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。 现在市场上通用的电机控制器大多采用单片机和DSP。但是以前单片机的处理能力有限，对采用复杂的反馈控制的系统，由于需要处理的数据量大，实时性和精度要求高，往往不能满足设计要求。近年来出现了各种单片机，其性能得到了很大提高，价格却比DSP低很多。其相关的软件和开发工具越来越多，功能也越来越强，但价格却在不断降低。现在，越来越多的厂家开始采用单片机来提高产品性价比。 2设计任务及要求 2.1设计目的 设计一个基于温度的电动机转速控制电路，在相应的软件控制下可以完成要求的功能，即外部温度大于45C时，直流电动机在L298驱动下加速正转，温度大于75C全速正转，当外部温度小于10C时电动机加速反转，温度小于0C时电动机全速反转。温度回到10C-45C时电动机停止转动。在液晶显示屏1602LCD上显示当前的温度值。 2.2设计要求 一、设计一个基于温度的电动机转速控制电路，在相应的软件控制下可以完成要求的功能，即外部温度大于45C时，直流电动机在L298驱动下加速正转，温度大于75C全速正转，当外部温度小于10C时电动机加速反转，温度小于0C 时电动机全速反转。温度回到10C-45C时电动机停止转动。在液晶显示屏1602LCD 上显示当前的温度值。 二、画出基于温度的电动机转速控制电路的电路图； 三、所设计的电路需要在仿真软件Protues v7.5上能够运行，课程设计报告的最后必须附有在仿真软件Protues v7.5下设计的电路图和控制程序清单。
电冰箱温控器故障检修7实例教学文案
电冰箱温控器故障检 修7实例
电冰箱温控器故障检修7实例检修实例1 压力式温控韶感湿笆感温剂泄a，引起压缩祝不启动。 故障现象一台皇后牌BCD一175型电冰箱使用YwD—Q122一122型温控器。接上电源后压缩机不启办但箱门开启，照明灯会亮。用万用表检查电气控制系统各个部件，发现温控器的两个接线拄间呈断路状态。 故障原因压力式温控器断路主要原因是接线往卡子脱落和感温曾的感温剂泄漏引起的。打开冷藏室箱门，拆下接线盒，检查温控器接线筏卡子没有脱落因 Al故障原因是感温管的感温 剂泄漏。 感温剂泄漏，感温腔内压力降低到大气压力，与动触头相连的杠杆仅受到平衡弹簧的拉力，因此动、静触头不能闭休温控器呈断路状态压缩机无法启动。为进一步检查用手撑住感温管，给其微微加缸若触头仍不闭合说明感温剂确实泄漏。经仔细检奋发现感温管与壳体连接处有裂组感温刑从裂缝处泄漏。 故障排除更换或修理温控器。更换温控器冰应先把箱内的接线盒拆下，拔出温度调节旋钮(通常是塑料制成)，即可把温控器从接线盒上取下。取下温控器时应保护好温控器的两根接线，并注意感温管夹持在蒸发器表面的位置与接触长度。通常情况下要换上同一型号的湿控抵若用不同型号的温控器代换，要注意温控器尺寸是否符合要求，更换后还应对电冰箱性能进行调试。这台电冰箱用同一型号温控器换上后，压缩机即可启动运行，电冰箱可以使用。 如果要修理温度控制器，首先应把温控器从接线盒上取下，把感温管与壳体连接处的裂缝封焊，然后向感温管充灌感沮剂。
注意事项 (1)通过本实例说明温控器感温管感温剂泄漏、接线往卡子脱落使温控器断路，会引起压缩机电机无法启办这一点在检修电冰箱时应予注意。 (2)不管是新酌还是修后的温控器，装上电冰箱后都要进行调试以使箱温在额定范围内。一般情况下，冷藏室温度为2一比它，若温控器触头在高于10℃时才闭合(开机＞或低于2℃时才断开(停机)，就需要调节。在调哨操作时，应先植查感温管是否夹持在燕发器表面族钮与转轴是否省滑动。调节时不要过急，调节一次密经多次开帆、停机后才能稳危所以，旋转旋钮时一次放转角度不要 过大。 (3）使用温控器族钮时，还要注意以下两点：一是将旋仍刚兢至“停”的位置，切勿立即转到其它位置。踞等待3—5分钟，制冷系统压力平衡后方可旋到其它位置，以免压缩机启动时过铣二是旋钮不可以“停”位直接依反时针转至数值最大的位盟，也不可以从此位置直接依顺时针转至“停”位置。 温控器感温管感温剂泄漏，可用如下方法修恳 (1)把温控器的感温管尽量理直，再把温度调爷族钳调到中间一档，用万用表 电阻档浏温控器的两个接线性观察温控器她头接触情况。 (2)把感温管原封口处折断后与修理阀出口连炼修理阀的进曰与感温剂(R12或 氯甲烷)钢瓶连接并使感温管垂直创上。 (3)开钢瓶阀，再微开修理阀，当修理阀上的真空压力表压力升到万用表指针摆动到接近零欧姆(说明温控器触头闭合)时，关钢瓶阀，然后旅松修双阀与钢瓶连接管的螺毋汉气直到万用表指针又摆回到原来欧姆数无究大处(说明温按器触点又断开＞，旋紧螺母，停止放气，并记下压力值。再开钢瓶阀，触头歪新