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1、 2012年度本科生毕业论文（设计）基于单片机的温控电风扇的设计学 院： 电子信息工程学院 专 业： 通信技术 年 级： 2008级 学生姓名： 学 号： 08250336 导师及职称： 2012年5月2012 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Microcontroller-based temperature control fan designDepartment: College of Electronics and Information EngineeringMajor: Computer
2、Science and TechnologyGrade: 2008Students Name: Zhang Student No.:08253036Tutor: Associate Professor Lin Yuanguai Finished by May, 2012 摘 要生活中，我们经常会使用到电风扇。比如，在炎热的夏天人们用电风扇来降温；在工业生产中，大型机械用电风扇来散热等。但是当环境温度变化的时候，人工很难做到及时控制风扇的转速，也很难有效利用宝贵的电资源。随着温度控制的技术不断发展，温控技术已经完全满足现代的日常生活和生产的要求，应运而生的温控电风扇也逐渐走进了人们的生活中。温控
3、电风扇可以根据环境温度自动调节电风扇启停与转速，在实际生活的使用中，温控电风扇不仅可节省宝贵的电资源，也大大方便了人们的生活和生产。温控风扇是利用温度的变化控制风扇启停及转速的智能系统，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。本文设计了基于单片机的温控风扇系统，采用单片机为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机。根据检测到的温度与系统设定的温度比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根据温度的变化自动改变风扇电机的转
4、速，同时用LED八段数码管显示检测到的温度与设定的温度。系统的预设温度的设置是通过两个独立按键来实现的，一个增大预设温度，一个减小预设温度。 关键词: 单片机；DS18B20；温控；风扇ABSTRACTIn life, we often use to electric fan. For example, in the hot summer people use electric fan to cool; in industrial production, large-scale machinery use electric fan for cooling. But when the envir
5、onmental temperature changes, artificial hard to timely control the speed of the fan, is also very difficult to effectively utilize valuable resources. With the development of technology of temperature control, temperature control technology has been fully meet the modern daily life and production r
6、equirements, emerge as the times require temperature-controlled electric fan has gradually entered peoples life. Temperature control electric fan according to the ambient temperature automatic regulating electric fan start / stop and speed, in real life use, temperature-controlled electric fan not o
7、nly can save valuable resources, also brings great convenience for peoples life and production.Temperature control fan in modern society production and peoples daily life have a wide range of applications, Such as industrial production of large mechanical cooling system of fan, now notebook computer
8、 on a wide range of application of intelligent CPU fan. This paper introduces the design of MCU based temperature control fan system, using SCM as the controller, use of temperature sensor DS18B20 as a temperature acquisition component, and according to the collected temperature, through a Darlingto
9、n reverse driving fan motor driver ULN2803. According to the detected temperature and a set temperature to achieve system comparison of fan motor for automatic start and stop, and according to temperature changes automatically change the fan motor speed, at the same time with the LED eight digital t
10、ube display the detected temperature and a set temperature. The preset temperature set by two independent buttons to achieve, The one increase the preset temperature, and the another one reduced the preset temperature.Key words: single chip microcomputer; DS18B20; temperature control; fan目 录第一章 前 言1
11、第二章 整体方案设计22.1 系统整体的设计22.2方案论证22.2.1 温度传感器的选择32.2.2 控制核心的选择32.2.3 温度显示器件的选择42.2.4 调速方式的选择4第三章 各单元模块的硬件设计63.1 系统器件简介63.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介63.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介63.1.3 AT89C52单片机简介73.1.4 LED数码管简介93.2电路设计103.2.1 开关复位与晶振电路103.2.2 独立按键连接电路113.2.3 数码管显示电路123.2.4 温度采集电路133.2.5 风扇电机驱动与调速电路143.2.6 电路总图1
12、5第四章 软件设计174.1 程序设置174.1.1 主要程序代码184.2 用Keil C51 编写程序204.3 用Proteus进行仿真214.3.1 Proteus简介214.3.2 本设计基于Proteus的仿真22第五章 系统调试265.1 软件调试265.1.1 按键显示部分的调试265.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试265.1.3 电动机调速电路部分调试275.2 硬件调试275.2.1 按键显示部分的调试275.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试275.2.3 电动机调速电路部分调试285.3 系统功能285.3.1 系统实现的功能285.3.2 系统
13、功能分析28第六章 结束语30参考文献31附 录32致 谢34第一章 前 言在现代的生活和生产中，电风扇被广泛的使用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们使用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温度控制风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在先阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无极调速，当环境温度升高到到一定时能自动启动风扇，并随着环境温度的升高自动加快风扇的转速，当环境温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。本文设计了由ATMEL
14、公司的8052系列单片机AT89C52作为控制器，采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到的环境温度以及系统预设的温度动态显示在LED数码管上。根据系统检测到的环境温度与系统预设温度的比较，实现风扇电机的自动启动与停止以及转速的自动调节。1琼州学院本科毕业论文 (设计)第二章 整体方案设计2.1 系统整体的设计本设计的整体思路是：利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机AT89C52进行处理，在LED数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。其中预设温度值只能为整数
15、形式，检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。同时采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。并通过两个按键改变预设温度的大小，一个提高预设温度，另一个降低预设温度。系统结构框图如图2-1所示。AT89C52温度显示DS18B20复位晶振独立按键PWM驱动电路直流电机图2-1 系统构成框图2.2方案论证本设计需要实现风扇直流电机的温度控制，使风扇电机能根据环境温度的变化自动启动和停止以及转速的自动调节，需要比较高的温度变化分辨率以及稳定可靠的换挡停机控制部件。2.2.1 温度传感器的选择在本设计中，温度传感器的选择有一下两种方案：方案一：使用数字式的DS18B20集成温度传感器作为温度检测
