《基于單片機(jī)的智能風(fēng)扇設(shè)計(jì)》11000字（論文）

III基于單片機(jī)的智能風(fēng)扇設(shè)計(jì)摘要智能電風(fēng)扇普及的近些年，傳統(tǒng)電風(fēng)扇越來越難以滿足人們需求，在這個(gè)智能化的年代，電風(fēng)扇也需要新的變革，新的創(chuàng)新。而智能電風(fēng)扇給我們帶來的不僅僅是使用起來的方便，更重要的原因是它可以根據(jù)需求應(yīng)用于各種場(chǎng)合和環(huán)境，適應(yīng)性較強(qiáng)，這也使得其應(yīng)用比較廣泛。DS18B20溫度傳感器的數(shù)據(jù)采集能力強(qiáng)，在一些惡劣的環(huán)境中所采集的溫度值精度也比較高。通過單片機(jī)計(jì)算分析能力，將需求用戶預(yù)設(shè)的溫度值與實(shí)際采集到的溫度進(jìn)行比較，自動(dòng)改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以起到降低溫度的效果，同時(shí)保留了傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，滿足不同情況下的需求。除此之外，基于51單片機(jī)的顯示功能也是必不可少的，由于傳感器采集的是模擬信號(hào)，模擬信號(hào)需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)才能實(shí)現(xiàn)人們?nèi)庋劭梢姷臏囟缺O(jiān)測(cè)功能，因此，模數(shù)轉(zhuǎn)換功能也是控制核心之一，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)控制發(fā)光二極管或七段數(shù)碼管顯示當(dāng)前環(huán)境溫度及當(dāng)前轉(zhuǎn)速檔位的顯示，當(dāng)出現(xiàn)溫差過大或者溫度傳感器故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)蜂鳴器報(bào)警，提示溫度差異和故障，因此51單片機(jī)為控制核心，通過多線程集成控制方式完成對(duì)整體功能的實(shí)現(xiàn)，為人們提供便利。關(guān)鍵詞:STC89C51;溫度傳感器;模數(shù)轉(zhuǎn)換;信號(hào)采集目錄29173摘要 I18330第1章緒論 129451.1課題應(yīng)用前景及現(xiàn)狀 1114441.2理論意義 241161.3本設(shè)計(jì)任務(wù)主要要求 310234第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 454812.1溫度傳感器的選擇 4317842.2主控機(jī)的選擇 639562.3顯示電路 6166162.4調(diào)速方式 725780第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 887833.1主控芯片介紹 8148963.1.1STC89C51簡介 8239093.1.2STC89C51單片機(jī)主要功能和系統(tǒng)參數(shù) 8236583.1.3STC89C51單片機(jī)引腳 9270973.1.4STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng) 953183.2時(shí)鐘電路 105793.3復(fù)位電路 11305123.4DS18B20溫度采集電路 1219653.4.1DS18B20溫度處理方法 12210113.4.2DS18B20工作原理 12251513.5數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示電路 13314453.6風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路 14205273.7按鍵模塊 1517278第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16239214.1主程序流程圖 1626014.2DS18B20子程序流程圖 16209264.3數(shù)碼管顯示子程序流程圖 1765154.4按鍵子程序流程圖 184070第5章系統(tǒng)調(diào)試 2023185.1系統(tǒng)功能 20308495.1.1硬件調(diào)試 2020675.1.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 20131955.2系統(tǒng)分析 201745總結(jié) 218036參考文獻(xiàn) 2222860附錄Aprotel原理圖 248890附錄B源程序 25PAGEPAGE30第1章緒論1.1課題應(yīng)用前景及現(xiàn)狀近些年來，隨著我們國家的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們追求品質(zhì)生活成為了新的潮流，空調(diào)的出現(xiàn)讓人們的生活越來越舒適，在加上價(jià)格的不斷下調(diào)，電風(fēng)扇行業(yè)正在面臨著非常嚴(yán)重的危機(jī)?？照{(diào)強(qiáng)大的功能是人們能夠快速接受其價(jià)格的重要原因，但是空調(diào)的功能是取決于能耗和封閉空間，所以這是其不能夠完全取代電風(fēng)扇的重要原因。而隨著我們國家提倡保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提出“綠水青山就是金山銀山”的理念的時(shí)候，空調(diào)的高耗電量、破壞臭氧層的缺點(diǎn)就開始成為人們選擇電風(fēng)扇的重要原因。電風(fēng)扇曾經(jīng)是人們生活中不可缺少的一種家電，近些年來，隨著空調(diào)的普及逐漸的淡出了人們的生活，變成了人們口中的老式家電。但是風(fēng)扇真的被淘汰掉了嗎？并沒有，電風(fēng)扇依然有著廣泛的市場(chǎng)，其價(jià)格便宜、功耗更低、擺放方便的優(yōu)勢(shì)使其依然受到很多人的喜愛。中國人民對(duì)于電風(fēng)扇的熱情依然未曾消退，在資料的收集過程中能夠看到大量有關(guān)于風(fēng)扇優(yōu)化的研究。智能化電風(fēng)扇在當(dāng)前已經(jīng)開始進(jìn)入市場(chǎng)了，而且有一些家電企業(yè)為了滿足不同人群的需求，對(duì)風(fēng)扇采用了不同的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了不同風(fēng)扇的功能，比如美的推出的學(xué)生扇就是典型代表。隨著各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，智能風(fēng)扇的發(fā)展方向逐漸的朝著低噪音、低能耗、更智能方向發(fā)展，智能溫控風(fēng)扇在未來的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，研究也會(huì)越來越深入。在日常生活中的傳統(tǒng)電風(fēng)扇采用的是機(jī)械控制的方式，在使用的時(shí)候，連接電源，然后按下開關(guān)，風(fēng)扇進(jìn)入到工作狀態(tài)，扇葉開始旋轉(zhuǎn)，想要調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速需要通過手動(dòng)按下調(diào)速開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。這種傳統(tǒng)的電風(fēng)扇功能相對(duì)比較單一，還存在一定的隱患，當(dāng)人們?cè)诖蜷_風(fēng)扇之后，睡著了或是離開的時(shí)候，忘記了關(guān)閉風(fēng)扇的話，不僅會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)，還有可能會(huì)出現(xiàn)電路故障甚至是引起火災(zāi)，而且電風(fēng)扇處于產(chǎn)時(shí)間的工作狀態(tài)中也會(huì)降低使用壽命。在炎熱的夏天，人們因?yàn)樘鞖獾脑蛟谕砩贤ǔo法入睡，所以很多時(shí)候都會(huì)選擇開風(fēng)扇睡覺，可以人們?cè)谒X之前往往都會(huì)忘記關(guān)閉電風(fēng)扇，對(duì)于一些晝夜溫差較大的地區(qū)人們很有可能會(huì)因此感冒。雖然傳統(tǒng)的電風(fēng)扇在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，有了機(jī)械定時(shí)器，但是定時(shí)范圍有限，無法滿足人們的需求。為了解決以上傳統(tǒng)電風(fēng)扇的不足，于是便設(shè)計(jì)了溫控自動(dòng)風(fēng)扇系統(tǒng)。重要的是可以將使用者規(guī)定好的溫度自動(dòng)進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)量的調(diào)整，精度更加的高。而且經(jīng)過調(diào)查，本次設(shè)計(jì)能夠在人們的生活中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。在當(dāng)前階段，溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)在一定程度上已經(jīng)取得了很多的成果，比如在風(fēng)扇電機(jī)自動(dòng)無極調(diào)速方面，溫度傳感器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集工作之后，系統(tǒng)進(jìn)行判定，當(dāng)溫度高于設(shè)定狀態(tài)的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇，溫度升高后風(fēng)扇轉(zhuǎn)速同時(shí)升高，當(dāng)傳感器采集到的溫度低于所設(shè)定范圍時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速逐漸減慢，直到自動(dòng)停止。這種控制方式解放了人的操作，使得人只需要設(shè)定好溫度即可，剩下的完全都有系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。智能控制使得電風(fēng)扇更加的人性化是未來的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)隨著逐漸增加，同時(shí)產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益。1.2理論意義在龐大的市場(chǎng)需求面前，電風(fēng)扇如果止步不前的話就會(huì)逐漸的失去市場(chǎng)份額，最終退出市場(chǎng)。所以電風(fēng)扇必須要不斷的提高自身的技術(shù)含量，提高自己在市場(chǎng)上的競爭力，推出更多的高質(zhì)量、低能耗的產(chǎn)品。在大學(xué)的課程學(xué)習(xí)中，我逐漸的明白了之前一些不能理解的知識(shí)，比如單片機(jī)方面的知識(shí)，在經(jīng)過《單片微機(jī)原理及其應(yīng)用》的學(xué)習(xí)之后，對(duì)于一些原理開始逐漸的掌握，通過實(shí)操課程逐漸的掌握了一些設(shè)計(jì)技能，這些課程都是我本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，當(dāng)然還有非常多的課程內(nèi)容對(duì)于本次設(shè)計(jì)都有著非常大的幫助。也正是對(duì)這些知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)，才能在智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì)中添加更多人性化的功能。人有大量的時(shí)間都是在室內(nèi)度過的，隨著人們生活水平不斷提升，人們對(duì)于居住場(chǎng)所的質(zhì)量就產(chǎn)生了更高的需求，對(duì)于溫度、濕度、光線都提出了不同的要求，而且室內(nèi)環(huán)境對(duì)于人的身心健康的影響也非常大，當(dāng)環(huán)境舒適的時(shí)候，人們的生理和心理都會(huì)處于一個(gè)健康的水平，同樣的人們舒適感的增加，也會(huì)使得他們?cè)诠ぷ髦械男视兴嵘?。在異常炎熱的夏天，人們都喜歡打開風(fēng)扇或是空調(diào)，在室內(nèi)愜意的工作或是休息，而相對(duì)于空調(diào)來說，電風(fēng)扇更加的節(jié)能、實(shí)惠，適用的范圍更加的廣泛一些，比如風(fēng)扇可以在室外使用，對(duì)于一些身體素質(zhì)較差的老人和小孩來說，他們更加的喜歡電風(fēng)扇吹出來的自然風(fēng)。但是傳統(tǒng)的風(fēng)扇智能化的程度相對(duì)來說比較低，隨著溫度的變化需要通過手動(dòng)進(jìn)行檔位的調(diào)整，一旦忘記關(guān)閉電扇還會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)，同時(shí)有可能因?yàn)殚L時(shí)間吹風(fēng)扇導(dǎo)致感冒。所以本次選擇了與人們生活息息相關(guān)的智能溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)，能夠檢測(cè)人體的體溫、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度，同時(shí)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)到的數(shù)據(jù)調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，給予人們一個(gè)更加舒適的環(huán)境。同時(shí)在本次設(shè)計(jì)中還增加了節(jié)能模式，當(dāng)人設(shè)置好了節(jié)能模式之后，風(fēng)扇會(huì)自動(dòng)檢測(cè)所處環(huán)境中有沒有人，如果沒有的話將會(huì)自動(dòng)停止，減少電力資源的浪費(fèi)，使得電風(fēng)扇具有了節(jié)能性。電風(fēng)扇在當(dāng)前仍然能夠占據(jù)一定市場(chǎng)份額的重要原因就是其性能有所改進(jìn)，電風(fēng)扇吹出來的是模擬自然風(fēng)，是一些空調(diào)所不能比擬的，還有就是電風(fēng)扇價(jià)格的比較低，能耗小。而且隨著人們生活水平的明顯提高，居住條件也有了非常大的改善，人們通常會(huì)選擇將空調(diào)機(jī)安裝在主要活動(dòng)的地方，對(duì)于其它地方還是選擇使用風(fēng)扇進(jìn)行降溫。雖然需求還是很大，但是明顯市場(chǎng)上的電風(fēng)扇的供給量大于實(shí)際的需求量，電風(fēng)扇之間的競爭非常的激勵(lì)，想要在激勵(lì)的市場(chǎng)競爭中占據(jù)一定的地位，還是需要依靠風(fēng)扇的品質(zhì)和性能。智能溫控風(fēng)扇的出現(xiàn)使得電風(fēng)扇在原本的基礎(chǔ)上提高了風(fēng)扇的節(jié)能性，同時(shí)也增加舒適性。而且智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)不僅能夠應(yīng)用人們的生活中，還能夠應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)之中，在一些需要保持低溫的車間中，使用空調(diào)的費(fèi)用非常的高，而使用智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)之后，不僅不需要人工進(jìn)行溫度的控制，還降低了成本費(fèi)用。同時(shí)在筆記本電腦上也可以進(jìn)行應(yīng)用，通過智能溫控風(fēng)扇進(jìn)行降溫，可以極大的節(jié)約電能，延長筆記本電腦的使用壽命。所以智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中可以應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域中，研究這一內(nèi)容有著現(xiàn)實(shí)意義。1.3本設(shè)計(jì)任務(wù)主要要求本次設(shè)計(jì)是以STC89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)核心，通過溫度傳感器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的收集，然后將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行處理將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，?shí)現(xiàn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速根據(jù)溫度的變化而逐漸的調(diào)整。本次設(shè)計(jì)中，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速應(yīng)該具有三個(gè)檔位，由小風(fēng)、大風(fēng)、停機(jī)組成，可以通過手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整也可以系統(tǒng)自動(dòng)控制。當(dāng)傳感器所采集的溫度數(shù)據(jù)比所設(shè)定的下限值低時(shí)，電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)，處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)采集的溫度數(shù)據(jù)處于設(shè)定范圍內(nèi)的時(shí)候，電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速處于怠速狀態(tài)，當(dāng)采集的溫度數(shù)據(jù)比所設(shè)定的上限值高時(shí)，風(fēng)扇開始全速的運(yùn)轉(zhuǎn)。第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案本次設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，外接復(fù)位電路，晶振電路，和溫度采集電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作復(fù)位功能以及根據(jù)溫度控制風(fēng)速的功能，單片機(jī)輸出端為顯示功能和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度與風(fēng)速，系統(tǒng)總體框圖2-1如下：數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)扇復(fù)位電路溫度采集電路單片機(jī)晶振電路按鍵設(shè)置電路數(shù)碼管數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)扇復(fù)位電路溫度采集電路單片機(jī)晶振電路按鍵設(shè)置電路數(shù)碼管顯示圖2-1系統(tǒng)框圖2.1溫度傳感器的選擇方案一：使用熱敏電阻作為溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量器件，當(dāng)熱敏電阻所處室溫有所改變時(shí)，電壓會(huì)相應(yīng)改變，從而給單片機(jī)輸出一個(gè)很小電壓變化信號(hào)，單片機(jī)在接收到數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)候開始進(jìn)行處理和運(yùn)算，得出相應(yīng)的結(jié)果傳輸?shù)斤@示端口。需要注意的是用AD轉(zhuǎn)換芯片ADC0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸入單片機(jī)處理REF_Ref15485\r\h[1]。具體方案如圖2-2所示。圖2-2熱敏溫度采集電路方案二：使用熱電偶作為溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量器件，這種方式需要搭接大量的電路才能夠完成溫度的檢測(cè)和數(shù)據(jù)的傳輸，基本原理和方案一基本一致，都是需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換來將相應(yīng)的溫度信號(hào)傳輸給單片機(jī)，同時(shí)由于需要連接大量的電路使得整體相對(duì)來說更加的復(fù)雜一下，但是也有優(yōu)點(diǎn)，那就是好監(jiān)測(cè)溫度的范圍更加的廣泛。方案三：通過使用數(shù)字式溫度傳感器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量。從方案一的實(shí)際應(yīng)用角度來看，熱敏電阻在之前有過大量的應(yīng)用實(shí)例，相對(duì)來說比較成熟，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供一定的借鑒意義。而且熱敏電阻相對(duì)來說價(jià)格比較便宜，如果設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)不足的情況下可以考慮這一方案，但是同時(shí)也需要考慮到熱敏電阻對(duì)于溫度的細(xì)微變化不夠敏感的情況，這有可能會(huì)導(dǎo)致溫度檢測(cè)的精度不夠。熱敏電阻的阻值與時(shí)間呈非線性，其本身電阻對(duì)溫度的變化存在較大誤差REF_Ref19314\r\h[2]，需要通過外搭電路來滿足數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但與此同時(shí)，也使電路本身更加的復(fù)雜，可靠性不能滿足要求。所以應(yīng)該放棄該方案。從方案二的實(shí)際應(yīng)角度來看，這種方式的測(cè)溫范圍非常的廣泛，從-50攝氏度到1600攝氏度均可測(cè)量REF_Ref19333\r\h[3]。如此廣泛的測(cè)溫范圍能夠讓設(shè)計(jì)者無須過分擔(dān)心溫度檢測(cè)范圍，但是卻需要設(shè)計(jì)者考慮電路設(shè)計(jì)問題，電路設(shè)計(jì)工作變得繁瑣，不符合設(shè)計(jì)簡便的要求，同時(shí)也不能夠達(dá)到對(duì)溫度變化較為敏感的要求，所以應(yīng)該放棄該方案。 從方案三的實(shí)際應(yīng)用角度來看，采用DS18B20可以直接將所檢測(cè)到的溫度數(shù)據(jù)變成數(shù)字信號(hào)傳輸給單片機(jī)，無需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，簡化了外接電路，降低了外接電路會(huì)造成誤差的可能。同時(shí)該方案的溫度分辨率非常的高。再加上其與單片機(jī)的接線簡便，所以其受干擾的影響并不大。2.2主控機(jī)的選擇方案一：電壓比較電路作為控制核心。這種控制方式的核心內(nèi)容就是在溫度傳感器將溫度信號(hào)傳輸過來的時(shí)候，將信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過一系列的處理之后，進(jìn)入到的電壓比較電路中進(jìn)行比較，利用比較結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的控制動(dòng)作。方案二：單片機(jī)作為控制核心，單片機(jī)相對(duì)于比較電路，主要是通過編程來實(shí)現(xiàn)各種控制功能的，而且單片機(jī)作為控制核心能夠較少外接電路，使得設(shè)計(jì)更加的方便和簡單。對(duì)方案一進(jìn)行了分析和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這種方式并不適合在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用，主要是因?yàn)榭刂频姆绞教珕我涣?，除了被?dòng)的接受比較之外，不能夠通過設(shè)置改變上下限的溫度值實(shí)現(xiàn)控制。同時(shí)方案一不夠靈活不能夠滿足不同人群的不同需求，所以，即使其電路設(shè)計(jì)起來更加的簡單，在本此設(shè)計(jì)中將不會(huì)采用方案一。同樣的，對(duì)方案二也進(jìn)行了分析和調(diào)查。單片機(jī)作為控制的核心所在，能夠使用編程來實(shí)現(xiàn)多種功能，對(duì)于功能的擴(kuò)展有著非常重要的意義，同時(shí)在本次設(shè)計(jì)中，用戶也可以通過鍵盤對(duì)于系統(tǒng)的上下限溫度值進(jìn)行重新的設(shè)定，這些都是方案一所不具備的。同時(shí)通過程序判斷的溫度結(jié)果有著更高的精準(zhǔn)度，多以本次設(shè)計(jì)選用方案二REF_Ref2173\r\h[4]。2.3顯示電路方案一：使用數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)室溫?cái)?shù)據(jù)。這種方式的缺點(diǎn)就是能夠顯示的數(shù)據(jù)非常少，只能夠直觀看到數(shù)字和少量英文字母，優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格便宜。方案二：使用液晶顯示屏LCD顯示實(shí)時(shí)室溫?cái)?shù)據(jù)。這種方案效果最好，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，簡化了設(shè)計(jì)流程，能夠通過簡單的軟件編程完成控制任務(wù)。但是缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴。針對(duì)于方案一進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用中的探討和模擬。這種方式雖然顯示的內(nèi)容相對(duì)較少，但是在本次設(shè)計(jì)中，無需更多的字符的顯示，數(shù)字和一部英文字母足夠了，同時(shí)功耗也相對(duì)較低，顯示出來的溫度信息也更加的醒目，能夠在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中清晰的顯示，同時(shí)驅(qū)動(dòng)程序的編寫也相對(duì)簡單一些，符合本次設(shè)計(jì)的水平。不足之處就在于因?yàn)閿?shù)碼管是逐個(gè)點(diǎn)亮的，所以需要做到數(shù)碼管掃描周期盡可能的低于人眼的視覺暫留時(shí)間，這樣一來才有可能消除閃爍感REF_Ref19369\r\h[5]。同樣的對(duì)于方案二，液晶顯示也進(jìn)行了討論，雖然其優(yōu)勢(shì)非常之大，顯示的字符數(shù)非常之多，但是考慮到設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)和實(shí)用性的原則，在本次設(shè)計(jì)中選擇的是相對(duì)價(jià)格較低的方案一。2.4調(diào)速方式方案一：使用變壓器調(diào)節(jié)方法。該種方式的主要內(nèi)容就是在實(shí)際中設(shè)置不同的電壓線圈，當(dāng)控制單元想要控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的時(shí)候，只需要接入不同的線圈就可以了，這個(gè)種方式的原理理解起來非常的簡單，但是設(shè)計(jì)過程非常的復(fù)雜。方案二：使用三極管驅(qū)動(dòng)PWM控制方式。這種方式和占空比有著一定的關(guān)系，當(dāng)占空比較大的時(shí)候，轉(zhuǎn)速相應(yīng)的就更快一些，相反則慢。而這種控制原理主要通過改變脈沖序列的寬度來完成輸出量的調(diào)節(jié)REF_Ref2055\r\h[6]。經(jīng)過系統(tǒng)的分析和研究，在使用方案一進(jìn)行了實(shí)際的模擬，發(fā)現(xiàn)這種方式雖然能夠調(diào)節(jié)風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速，但是還存在著一些缺點(diǎn)和不足，比如變壓的過程中將會(huì)產(chǎn)生損耗，效率較低，這不符合設(shè)計(jì)的初衷，同時(shí)在變壓的過程中還會(huì)發(fā)熱，不符合設(shè)計(jì)安全的原則。對(duì)方案二也進(jìn)行實(shí)際的模擬和分析，發(fā)現(xiàn)這種方式符合設(shè)計(jì)的初衷，且PWM信號(hào)都是以數(shù)字形式出現(xiàn)的，更加方便了相互之間的信息傳輸，不需要在進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是降低了噪聲，這也符合智能溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì)要求。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響REF_Ref1961\r\h[7]。而且通信距離的延長能夠使得系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離控制成為了現(xiàn)實(shí)，使得控制變得更加的靈活。所以在本次設(shè)計(jì)中選擇了方案二。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的硬件主要是由溫度傳感器、單片機(jī)、LED數(shù)碼管、三極管驅(qū)動(dòng)電路等組成。其中將STC89C51單片機(jī)作為控制的核心，在后期的升級(jí)的過程中能夠通過修改程序完成相應(yīng)的目標(biāo)，操作更加簡單和方便。3.1主控芯片介紹3.1.1STC89C51簡介STC89C51單片機(jī)所使用的是8051核的ISP系統(tǒng)可編程芯片，這使得其具有了非常廣泛的應(yīng)用范圍，而且其還具有4K只讀程序存儲(chǔ)器。由于芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，省去了購買通用編程器，且速度更快REF_Ref18058\r\h[8]。STC89C51單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其性能更高、運(yùn)行速度更快、而功耗卻較低，再加上當(dāng)前流水線生產(chǎn)，使得其具有了一定的廣泛應(yīng)用，在多數(shù)應(yīng)用例子中，該單片機(jī)都能夠完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，所以這也是本設(shè)計(jì)選擇該單片機(jī)的一個(gè)重要原因。3.1.2STC89C51單片機(jī)主要功能和系統(tǒng)參數(shù)(1)增強(qiáng)型1T流水線/精簡指令集結(jié)構(gòu)8051CPU(2)（5V單片機(jī)）/2.0V-3.8V(3)時(shí)鐘頻率0~35MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz.(4)用戶應(yīng)用程序空間12K/10K/8K/6K/4K/2K字節(jié)(5)片上集成512字節(jié)RAM(6)通用I/O口（27/23個(gè)）(7)ISP/IAP，無需專用編程器(8)EEPROM功能(9)看門狗(10)內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路(11)時(shí)鐘源：外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部R/C振蕩器。精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，因?yàn)橛袦仄?，?qǐng)選4MHz～8MHzREF_Ref1794\r\h[9]。(12)有2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(13)外部中斷2路(14)PWM/PCA(15)STC89Cc516AD具有ADC功能REF_Ref1598\r\h[10]。(16)通用異步串行口(UART)(17)SPI同步通信口，主模式/從模式(18)工作溫度范圍：0-75℃/-40-+85℃(19)封裝：PDIP-28，SOP-28，PDIP-20，SOP-20，PLCC-32,TSSOP-20(超小封裝，定貨)REF_Ref1399\r\h[11]。3.1.3STC89C51單片機(jī)引腳如圖3-1為STC89C51引腳圖圖3-1STC89C51單片機(jī)引腳圖3.1.4STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分，可以對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，使得其具備一些特殊的功能，從而讓單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)更多的控制功能。電源、晶振等電路都是單片機(jī)運(yùn)行的根本條件REF_Ref1193\r\h[12]。STC89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)只需要外接晶振就是行了，從下圖3-2中可以看出其是最小系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖，應(yīng)該注意到的是最小應(yīng)用系統(tǒng)只能夠作為小型控制單元，切不可忽略這一內(nèi)容。時(shí)鐘電路復(fù)位電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路STC89C51口3.2時(shí)鐘電路在STC89C51單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，在引腳初連接晶振，就能夠構(gòu)成自激振蕩器，并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)REF_Ref19178\r\h[13]。通過下圖能夠清晰的看到途中有兩個(gè)電容，這兩個(gè)電容連接的目的是為了更好的穩(wěn)定頻率，電容選擇為30pF，在下圖中有標(biāo)注，同樣，晶振的頻率也在下方圖片中進(jìn)行了標(biāo)注。設(shè)計(jì)原理圖如圖3-3所示。圖3-3時(shí)鐘電路3.3復(fù)位電路復(fù)位功能對(duì)單片機(jī)運(yùn)行來說是不可或缺的，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)處于鎖死狀態(tài)，此時(shí)僅通過其它方式的控制不能夠恢復(fù)，想要解決這一問題，就需要按下復(fù)位鍵進(jìn)行重新啟動(dòng)，使得系統(tǒng)重新進(jìn)入到初始化狀態(tài)中。如果單片機(jī)的復(fù)位電路沒有做好設(shè)計(jì)的話，在實(shí)際的應(yīng)用中，很有可能會(huì)因?yàn)椴僮魇д`，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)，無法退出，使系統(tǒng)可靠性降低。STC89C51單片機(jī)的RESET引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位電路則是連接到這一引腳上面，復(fù)位信號(hào)高電平有效，同時(shí)在上文曾提到過本設(shè)計(jì)中時(shí)鐘信號(hào)的晶振頻率為12MHz，所以相應(yīng)的復(fù)位信號(hào)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)該超過2μs才能完成復(fù)位操作REF_Ref28330\r\h[14]。圖3-4為上電自動(dòng)復(fù)位電路。圖3-4AT89C51復(fù)位電路3.4DS18B20溫度采集電路3.4.1DS18B20介紹DS18B20是在溫度測(cè)量領(lǐng)域作為主流的一款數(shù)字式溫度傳感器。這種傳感器由于是單總線的設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)起來和連接非常的簡單，這也是被設(shè)計(jì)選擇這一傳感器的重要原因。同時(shí)其精度更加的高、具備一定的可靠性，由于其采集溫度數(shù)據(jù)的時(shí)候直接輸出的就是數(shù)字信號(hào)，無需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而且讀寫只需要通過一根口線來完成，同時(shí)總線能夠向DS18B20供電，極大的簡化了電路，使得在設(shè)計(jì)的時(shí)候更加的簡便，由于沒有過多的接線，可靠性也相對(duì)更高一些REF_Ref28304\r\h[15]。在實(shí)際的應(yīng)用中，其測(cè)溫的精度、傳輸?shù)木嚯x相對(duì)于之前的產(chǎn)品來說較高一些，設(shè)計(jì)者在使用該傳感器的時(shí)候能夠取得更好的設(shè)計(jì)效果。3.4.2DS18B20工作原理DS18B20數(shù)字溫度傳感器，將其通過靈敏溫度元件測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)負(fù)責(zé)接下來的操作，如此循環(huán)。實(shí)際上DS18B20所采集到的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)將會(huì)通過轉(zhuǎn)換傳輸?shù)紸T89C51單片機(jī)的P1.6口，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算，然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)傳輸給風(fēng)扇電機(jī)，控制其轉(zhuǎn)速。如圖3-5所示。圖3-5DS18B20溫度采集電路3.5數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示電路本系統(tǒng)的顯示模塊所顯示的內(nèi)容主要包含有環(huán)境溫度和風(fēng)速檔位。CPU從字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有數(shù)碼管接收到相同的字型碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管亮，則取決于COM端REF_Ref28272\r\h[16]。在輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管的掃描過程中，每一個(gè)數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間都是非常短暫的，如此短暫的點(diǎn)亮?xí)r間根本不會(huì)形成有意義的內(nèi)容，但是實(shí)際上由于視覺暫留現(xiàn)象，這個(gè)過程中將會(huì)在人的腦海中形成一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)碼。這種方式的優(yōu)點(diǎn)就是能夠節(jié)約大量的電能。具體原理圖如圖3-6所示。圖3-6數(shù)碼管顯示電路3.6風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電路為兩個(gè)三極管所組成的放大電路，驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)放大后在傳輸?shù)斤L(fēng)扇。下圖3-7為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊電路：圖3-7風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊3.7按鍵模塊本設(shè)計(jì)選用獨(dú)立式鍵盤接法，利用單片機(jī)I/O口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下REF_Ref20305\r\h[17]。將按鍵的一個(gè)端口連接I/O口，另一個(gè)端口則是直接接地。然后按照程序中的相關(guān)內(nèi)容，保持三個(gè)按鍵的I/O口處于高電平狀態(tài)，當(dāng)按下按鍵的時(shí)候，所對(duì)應(yīng)的I/O口就會(huì)處于低電平的狀態(tài)，并保持，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)按鍵功能。當(dāng)松開按鍵之后，則是恢復(fù)到高電平狀態(tài)。為了防止因?yàn)榘存I抖動(dòng)而出現(xiàn)錯(cuò)誤控制的情況，本次設(shè)計(jì)中采用了軟件延時(shí)的方式來進(jìn)行消抖。如圖3-8所示。圖3-8按鍵模塊電路圖第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序流程圖想要實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境溫度控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，需要程序能夠?qū)Νh(huán)境溫度數(shù)據(jù)和設(shè)定溫度有一個(gè)判斷，并能夠進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算。在單片機(jī)執(zhí)行程序的過程中，需要不斷地對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行判斷和運(yùn)算，然后調(diào)用對(duì)應(yīng)的子程序使風(fēng)扇進(jìn)入到相應(yīng)的狀態(tài)中，實(shí)時(shí)的控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。主程序流程圖如圖4-1所示。開始程序初始化開始程序初始化調(diào)用DS18B20初始化函數(shù)調(diào)用DS18B20溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用溫度讀取函數(shù)調(diào)用按鍵掃描函數(shù)調(diào)用數(shù)碼管顯示函數(shù)調(diào)用溫度處理函數(shù)調(diào)用風(fēng)扇控制函數(shù)結(jié)束4.2DS18B20子程序流程圖先對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化操作，再進(jìn)行后續(xù)的一系列操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時(shí)序和通信協(xié)議REF_Ref20508\r\h[18]。通過下面的流程圖能夠清晰的看出，在進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)候，都需要先發(fā)送復(fù)位命令，然后發(fā)送跳過ROM指令，最后在進(jìn)行接下來的操作，完成相應(yīng)的目標(biāo)任務(wù)。圖4-2DS18B20程序流程圖4.3數(shù)碼管顯示子程序流程圖該程序主要是為了將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)顯示在四位數(shù)碼管中。通過采用動(dòng)態(tài)掃描的方式，進(jìn)行段選信號(hào)的處理，再行進(jìn)位選信號(hào)的處理，然后是一個(gè)短延時(shí)。流程圖如圖4-3所示。第一位送位選給低第一位送形第一位送位選給低第一位送形延時(shí)10ms顯示第二位送位選給低第三位送位選給低第四位送位選給低第二位送形第三位送形第四位送形延時(shí)10ms顯示延時(shí)10ms顯示延時(shí)10ms顯示結(jié)束4.4按鍵子程序流程圖本系統(tǒng)的按鍵模塊分別由三個(gè)按鍵K1、K2、K3所構(gòu)成。其中K1按鍵的溫度范圍是10-20℃，也就是說，當(dāng)按下這個(gè)案件的時(shí)候，溫度設(shè)定范圍是10-20℃，相應(yīng)的K2的溫度范圍是20-30℃，K3是30-100℃。當(dāng)按下K1按鍵的時(shí)候，就開始進(jìn)入到了上線溫度設(shè)置程序中，按下K2按鍵進(jìn)行溫度值+1操作，按下K3為-1操作。推出這一狀態(tài)按下K2按鍵的時(shí)候，進(jìn)入的是下限溫度設(shè)置程序中，在這一狀態(tài)中K2和K3按鍵的功能同K1。退出設(shè)置狀態(tài)只需要在設(shè)置好之后長按K3按鍵即可。通過對(duì)K1、K2、K3的溫度值范圍的總結(jié)可以知道溫度值的設(shè)置范圍為10-100℃，這基本上滿足了當(dāng)前大部分的使用需求了。判斷設(shè)置鍵是否按下判斷設(shè)置鍵是否按下設(shè)置按鍵按下延時(shí)去抖判斷當(dāng)前設(shè)置模式設(shè)置上限設(shè)置下限退出設(shè)置判斷加、減鍵是否按下修改設(shè)置的閥值結(jié)束NYYN第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1系統(tǒng)功能5.1.1硬件調(diào)試在硬件調(diào)試中需要先對(duì)DS18B20能否正常工作進(jìn)行測(cè)試，最簡單的測(cè)試方法是用手攥住芯片，然后觀看LED顯示的數(shù)值是否快速上漲，如果數(shù)值正在快速上漲，應(yīng)該松開芯片，當(dāng)LED顯示的數(shù)值正在逐漸的下降，就證明DS18B20在系統(tǒng)板上能夠正常工作和運(yùn)行REF_Ref28141\r\h[19]。本智能調(diào)溫系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)：根據(jù)溫度傳感器所測(cè)量的數(shù)據(jù)和所設(shè)定得標(biāo)準(zhǔn)值的差值來控制電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的快慢。環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度，就說明需要電風(fēng)扇展開工作，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該根據(jù)溫度的升高逐漸的開始提高；相反則是停止或是低速轉(zhuǎn)動(dòng)。5.1.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是單片機(jī)根據(jù)環(huán)境溫度的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，保證舒適性的功能。通過對(duì)溫度的設(shè)定和實(shí)際環(huán)境溫度的差值的計(jì)算決定風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速處于什么檔位。其原理就是通過占空比的變化，產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速REF_Ref28115\r\h[20]，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也可以通過鍵盤來調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，即手動(dòng)控制，同時(shí)溫度的設(shè)置也主要是通過鍵盤來完成。單片機(jī)會(huì)控制風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)傳感器檢測(cè)到的溫度信息，選擇風(fēng)速的檔位，設(shè)定溫度有風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速來完成。5.2系統(tǒng)分析系統(tǒng)在總體上能夠分為四大部分，也就是溫度數(shù)據(jù)采集電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、按鍵電路、數(shù)碼管顯示電路。其中，溫度檢測(cè)電路可以說是這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，所有的功能都是基于這一內(nèi)容而研發(fā)的，總的來說，如果沒有溫度檢測(cè)電路用于溫度的檢測(cè)，那么溫度控制豈不成了空話，所以需要先有溫度檢測(cè)，然后才能夠通過單片機(jī)控制直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速REF_Ref21383\r\h[21]；數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示電路用于顯示實(shí)時(shí)室溫和電風(fēng)扇所處于的檔位，數(shù)字式溫度傳感器的作用是采集溫度數(shù)據(jù)，然后再通過數(shù)碼管顯示出來，而設(shè)定溫度主要通過按鍵進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了可以直觀讀取實(shí)時(shí)環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和所處檔位REF_Ref28056\r\h[22]?？偨Y(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中選擇智能溫控風(fēng)扇課題的重要原因是其與人們的生活水平息息相關(guān)，能夠提高人的生活質(zhì)量和舒適度，有著非常大的現(xiàn)實(shí)意義。而且本次設(shè)計(jì)能夠?qū)⒆约涸诖髮W(xué)生涯中學(xué)習(xí)到的知識(shí)與實(shí)際進(jìn)行結(jié)合，有助于自己走出校園，踏進(jìn)社會(huì)。為了更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我收集了大量的文獻(xiàn)和資料，從一開始的毫無頭緒逐漸的捋清思路，最后進(jìn)行設(shè)計(jì)，這次經(jīng)歷讓我有了非常大的進(jìn)步。在本次設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的功能REF_Ref21856\r\h[23]。采用四位數(shù)碼管顯示室內(nèi)實(shí)時(shí)溫度以及風(fēng)扇所處檔位，使得人們?cè)趯?shí)際使用的過程中能夠更加方便的了解當(dāng)前的溫度信息，再根據(jù)溫度信息決定自己是否需要對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整。而且在本次設(shè)計(jì)中可以通過三個(gè)獨(dú)立按鍵調(diào)整設(shè)定溫度，手動(dòng)控制風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于其他采用電動(dòng)機(jī)來控制的系統(tǒng)中，同樣具有著一定的適用性。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，本系統(tǒng)不僅能夠應(yīng)用于人們的日常生活，還可以應(yīng)用到其它多個(gè)領(lǐng)域。比如在工業(yè)生產(chǎn)中，本系統(tǒng)可以提高自動(dòng)化生產(chǎn)工廠的自動(dòng)化REF_Ref27935\r\h[24]，減少人工操作，降低成本，同時(shí)自動(dòng)控制能夠減少電力資源的浪費(fèi)，而且本系統(tǒng)能夠更低，成本會(huì)大大的降低。綜上本次系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域中都可以應(yīng)用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，在社會(huì)生產(chǎn)和生活中有著非常重要的地位。參考文獻(xiàn)陳圣林,王東霞.圖解傳感器技術(shù)及應(yīng)用電路[M].中國電力出版社,2016:26-29.MaticVirant,MihaAmbro?,StevenJohnston,SimonJ.Cox.UniversalSafetyDistanceAlertDeviceforRoadVehicles[J].Electronics,2016,5(2):27-28.MaticVirant,MihaAmbro?,StevenJohnston,SimonJ.Cox.UniversalSafetyDistanceAlertDeviceforRoadVehicles[J].Electronics,2016,5(2):65-66.孫萍,馮興.質(zhì)量敏感型有毒有害氣體傳感器及陣列研究[M].電子科技大學(xué)出版社,2015:65-67TingWang.DesignofIntelligentWagonwhichCanAutomaticallyEnterintoGarageBasedonSTC89C52[J].AppliedMechanicsandMaterials,2015,3744:13-14.魏廣芬,余雋,唐禎安.電子鼻系統(tǒng)原理及技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2011:16-17.GhenadiiKorotcenkov.化學(xué)傳感器,傳感材料基礎(chǔ)·第4冊(cè),多孔納米材料的特性及應(yīng)用[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2013:55-56.崔景春.高壓交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備[M].中國電力出版社,2016:43-45.白玉岷.電氣工程常用裝置及開關(guān)控制柜制作加工技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2016:78-79.王越明.電氣設(shè)備選擇與計(jì)算實(shí)例[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2014:101-102.王會(huì)良,王東鋒,董冠強(qiáng).單片機(jī)C語言應(yīng)用100例[M].電子工業(yè)出版社,2017:74-76.方紅,楊加國,唐毅.單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用:基于匯編及C51程序設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社,2017:43-45.付華,王雨虹,劉偉玲.智能儀器技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2017:23-25.李金平,沈明山,姜余祥.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社,2017:31-32.徐百靈.基于單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊.2021,29(09):6-12.劉晶;鄭紅霞;郭文斌.基于單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)[J].農(nóng)家參謀.2020:(22)5-9.吳迎春,曾利霞.基于51單片機(jī)的溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件.2020:(19)7-11.劉淑影.劉天琪基于單片機(jī)的智能風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào).2020,40(09):11-17.彭歡歡.基于單片機(jī)智能風(fēng)扇的設(shè)計(jì)[J].軟件.2020,41(01):55-71.梁娟.基于單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)[J].軟件.2019,40(12):43-45.吳宇桐.基于51單片機(jī)的溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)[J].中國新通信.2019,21(22):22-31.王蕊.基于單片機(jī)的多功能自動(dòng)調(diào)溫風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].蘭州,蘭州大學(xué),2014.張少康.基于單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)試.2019,(01):33-41.羅雪儀.基于單片機(jī)的風(fēng)扇溫濕度控制系統(tǒng)[J].電子世界.2018,(07):21-56.附錄Aprotel原理圖附錄B源程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitdj=P1^0;//電機(jī)控制端接口sbitDQ1=P1^6;//溫度傳感器接口//////////按鍵接口//////////sbitkey1=P3^5;//設(shè)置溫度sbitkey2=P3^6;//溫度加sbitkey3=P3^7;//溫度減//////////sbitw1=P2^4;sbitw2=P2^5;sbitw3=P2^6;sbitw4=P2^7;/////共陰數(shù)碼管段選//////////////////////////////////////////////uchartable[22]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x40,0x38,0x76,0x00,0xff,0x37};//'-',L,H,滅,全亮，n 16-21uintwen_du; uchargao,di;//pwmuintshang,xia;//對(duì)比溫度暫存變量uchardang;//檔位顯示ucharflag;uchard1,d2,d3;//顯示數(shù)據(jù)暫存變量//////////////////////////////DS18B20////////////////////////////////////////////////ucharng; //負(fù)號(hào)標(biāo)志ucharcodetab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x58,0xFF};//共陰數(shù)碼碼表/*0123456789C無*/ucharcodedf_Table[]={ 0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9}; //溫度小數(shù)位對(duì)照表uintCurrentT=0;//當(dāng)前讀取的溫度整數(shù)部分ucharTemp_Value[]={0x00,0x00};//從DS18B20讀取的溫度值ucharDisplay_Digit[]={0,0,0,0};//待顯示的各溫度數(shù)位bitDS18B20_IS_OK=1;//傳感器正常////////////////////////////////DS18B20///////////////////////////////////////////////voidDDdelay(uintms){ ucharx; for(ms;ms>0;ms--) for(x=10;x>0;x--);}/***********ds18b20延遲子函數(shù)（晶振12MHz）*******/voiddelay_18B20(uinti){ while(i--);}//************************************************************************/voidDelay_ms(unsignedintt)//延時(shí)1ms{ unsignedinti,j; for(i=0;i<t;i++) for(j=0;j<120;j++) ;}voidDelay(uintx){ while(--x);}//初始化DS18B20/*DS18B20的復(fù)位脈沖主機(jī)通過拉低單總線至少480us以產(chǎn)生復(fù)位脈沖然后主機(jī)釋放單總線并進(jìn)入接收模式此時(shí)單總線電平被拉高DS18B20檢測(cè)到上升沿后延時(shí)15～60us，拉低總線60～240us產(chǎn)生應(yīng)答脈沖*/ ucharInit_DS18B20(){ ucharstatus; DQ1=1;//DS18B20置高電平 Delay(8);//延時(shí) DQ1=0; //DS18B20置低電平 Delay(90); //延時(shí)480us以上 DQ1=1; //DS18B20置高電平 Delay(8);//延時(shí) status=DQ1;//讀狀態(tài) Delay(100);//延時(shí) DQ1=1; //DS18B20置高電平 returnstatus;//返回狀態(tài)}//讀一個(gè)字節(jié)/*寫時(shí)隙主機(jī)在寫1時(shí)隙向DS18B20寫入1，在寫0時(shí)隙向DS18B20寫入0所有寫時(shí)隙至少需要60us，且在兩次寫時(shí)隙之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間兩種寫時(shí)隙均以主機(jī)拉低總線開始產(chǎn)生寫1時(shí)隙：主機(jī)拉低總線后，必須在15us內(nèi)釋放總線，由上拉電阻拉回至高電平產(chǎn)生寫0時(shí)隙：主機(jī)拉低總線后，必須整個(gè)時(shí)隙保持低電平*/ucharReadOneByte(){ uchari,dat=0; DQ1=1;//DS18B20置高電平 _nop_();//延時(shí) for(i=0;i<8;i++) { DQ1=0;//DS18B20置低電平 dat>>=1;//右移數(shù)據(jù) DQ1=1;//DS18B20置高電平 _nop_();//延時(shí) _nop_();//延時(shí) if(DQ1) dat|=0X80; Delay(30);//延時(shí) DQ1=1;//DS18B20置高電平 } return(dat);}//寫一個(gè)字節(jié)/*所有讀時(shí)隙至少60us且兩次獨(dú)立的讀時(shí)隙之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間每次讀時(shí)隙由主機(jī)發(fā)起，拉低總線至少1us。若傳1，則保持總線高電平；若發(fā)送0，則拉低總線傳0時(shí)DS18B20在該時(shí)隙結(jié)束時(shí)釋放總線，再拉回高電平狀態(tài)，主機(jī)必須在讀時(shí)隙開始后的15us內(nèi)釋放總線，并保持采樣總線狀態(tài)*/voidWriteOneByte(uchardat){ uchari; for(i=0;i<8;i++) { DQ1=0; //DS18B20置低電平 DQ1=dat&0x01; Delay(5); //延時(shí) DQ1=1; //DS18B20置高電平 dat>>=1;//右移數(shù)據(jù) }}//讀溫度值voidRead_Temperature(){EA=0;//關(guān)中斷 if(Init_DS18B20()==1) DS18B20_IS_OK=0; else { WriteOneByte(0xcc);//跳過序列號(hào) WriteOneByte(0x44);//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Init_DS18B20(); WriteOneByte(0xcc);//跳過序列號(hào) WriteOneByte(0xbe);//讀取溫度寄存器 Temp_Value[0]=ReadOneByte();//溫度低8位 Temp_Value[1]=ReadOneByte();//溫度高8位 DS18B20_IS_OK=1; } EA=1;// 開中斷}//處理溫度值voidDisplay_Temperature(){// uchari; uchart=150; //延時(shí)ng=0; //與負(fù)值標(biāo)志 if((Temp_Value[1]&0xf8)==0xf8) //判斷是否為負(fù) { Temp_Value[1]=~Temp_Value[1]; //取反 Temp_Value[0]=~Temp_Value[0]+1; //取反 if(Temp_Value[0]==0x00) Temp_Value[1]++; ng=1; //負(fù)號(hào) } else{ng=0;} Display_Digit[0]=df_Table[Temp_Value[0]&0x0f];//查表得溫度小數(shù)部分 CurrentT=((Temp_Value[0]&0xf0)>>4)|((Temp_Value[1]&0x07)<<4);//溫度整數(shù)部分 Display_Di