1、題目：智能溫控電風扇設計2012年6月目錄1、摘要- 2 -2、緒論- 3 -2.1智能溫控電風扇簡介- 3 -2.2溫控電風扇設計目的- 4 -3、智能溫控電風扇的硬件結構與原理- 4 -3.1智能溫控電風扇的總體結構- 4 -3.2 主要元件工作原理簡介- 5 -3.2.1 L298 的工作原理介紹- 5 -3.2.2溫度傳感器DS18B20- 6 -3.2.3 74LS373 的工作原理介紹:- 14 -3.2.4 8段共陰數碼管簡介- 15 -3.3智能溫控電風扇的電機控制電路（見附錄1）- 16 -3.4智能溫控電風扇的顯示電路（見附錄2）- 16 -4.智能溫控電風扇的軟件設計-

2、16 -4、1軟件設計框圖如圖所示- 16 -4、2程序- 18 -5、課程學習感想與建議- 22 -【參考文獻】- 24 -1、摘要智能溫控電風扇是一種基于51單片機設計的一種智能電風扇，通過手動控制和溫度傳感器獲取溫度來自動控制兩種方式來控制電風扇的轉速。它結合了傳統電風扇的優點，嘗試著將手動與自動兩種控制方式結合起來，具有結構簡單，控制方便，低成本等優點，具有廣闊的市場前景。2、緒論2.1智能溫控電風扇簡介我們研究的智能溫控電風扇采用了手動和自動兩種控制方式，手動方式可以根據需要人工調節風力的大小；自動方式則由溫度傳感器感應環境的溫度，比如可以在控制軟件中設定不同溫度段對應不同的風力大小

3、，通過單片機來實現自動調節電風扇的轉速。與傳統電風扇相比，這種設計使得對電風扇各擋風量的調節更加細化，使得電風扇的控制更具人性化。若是將這一成果再多加完善，提高性能，智能溫控電風扇還是具有廣泛的市場前景的。2.2溫控電風扇設計目的傳統的電風扇結構相對簡單，大多采用人工調節電風扇的檔位來實現調節電風扇的轉速，也就是我們俗稱的“大風，小風”，這種方式相對來說比較簡單實用，易于實現。但在一些場合，人們由于某些原因可能不方便去人工調節電風扇的開關和檔位，如果電風扇能夠根據溫度來自動調節其開關和轉速，那么這將給人們的生產和生活帶來極大的方便。于是我們設想使用溫度傳感器和單片機來控制電風扇，實現既可人工手

4、動控制又可以通過溫度傳感器感應溫度來自動控制風扇轉速的智能溫控電風扇。3、智能溫控電風扇的硬件結構與原理3.1智能溫控電風扇的總體結構本設計是以8051單片機為控制中心，主要通過溫度傳感器DS18B20得到的溫度以及內部定時器設定時間長短來控制電風扇轉速的變化。手動狀態時可以手動調節速度；自動狀態時通過溫度高低自動調節速度，其結構簡單如下圖所示：8051手動控制（鍵盤）溫度傳感器DS18B20數碼管顯示電路（顯示溫度）電機驅動電路電風扇（受PWM控制）3.2 主要元件工作原理簡介3.2.1 L298 的工作原理介紹L298N 為SGS-THOMSON Microelectronics 公司所出

5、產的雙全橋步進電機專用驅動芯片( Dual Full-Bridge Driver ) ，內部包含4信道邏輯驅動電路，是一種二相和四相步進電機的專用驅動器，可同時驅動2個二相或1個四相步進電機，內含二個H-Bridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅動器，接收標準 TTL邏輯準位信號，可驅動46V、2A以下的步進電機，且可以直接透過電源來調節輸出電壓。L298N 之接腳如圖所示，Pin1 和Pin15 可與電流偵測用電阻連接來控制負載的電路； OUTl、OUT2 和OUT3、OUT4 之間分別接2 個步進電機；input1input4 輸入控制電位來控制電機的正反轉；Enable 則控制電機停轉。3

6、.2.2溫度傳感器DS18B20新型數字溫度傳感器DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線，在實際應用中取得了良好的測溫效果。n DS18B20的主要特性：1）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。2）測溫范圍在-10+85范圍內，精度為±0.53）最高分辨率為912位，其中包括1位的符號位，位數通過編程決定。4）電源電壓范圍：在保證精度為±0.5的情況下，電源電壓可為+3.0V5.5V5）DS18B20的家族代碼為28H6）溫度數據寄存器：由兩個字節組成。7）內部存儲器分配：D

7、S18B20中含有EEPROM，其報警上、下限溫度值和設定的分辨率是可記憶的。出廠時設定為12位分辨率。8）溫度轉換時間n 溫度數據格式n 溫度報警信號在DS18B20完成溫度轉換后,其溫度值將和報警寄存器(TH和TL)中存儲的觸發門限值相比較,由于這兩個閾值寄存器都是8位寄存器,因此,在比較時,測量值中相應的幾個低位數據將被忽略,TH和TL中的最高位直接對應溫度寄存器中的符號位.若測量值高于TH或低于TL,則設置報警標志,該標志每測一次溫度都要被更新.一旦報警標志設置后,器件就會響應主設備發出的條件搜索命令.n 供電電路n 便箋式寄存器（Scratched Memory)其中：1.TH,TL

8、和CONFIG寄存器必須被連續寫入,如果必須對其中一個進行寫操作.2.CRC(Cyclic Redundancy Check)字節,存放前8個字節按CRC算法所得的結果.3.配置寄存器:n 上電狀態n DS18B20操作次序1）初始化；2）跳過ROM（命令：CCH）；3）溫度變換（命令：44H）；4)讀暫存存儲器（命令：BEH）；注：每次讀取溫度都要經過上面四個過程。3.2.3 74LS373 的工作原理介紹:74LS373為三態輸出的8D鎖存器，本實驗中我們用到了74LS373，主要用來實現對數碼管的驅動作用。當三態允許控制端 OE 為低電平時，O0O7為正常邏輯狀態，可用來驅動負載或總線。

9、當 OE 為高電平時，O0O7 呈高阻態，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。 當鎖存允許端 LE 為高電平時，O 隨數據 D 而變。當 LE 為低電平時，D 被鎖存在已建立的數據電平。當 LE 端施密特觸發器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 引出端符號： D0D7 數據輸入端 OE 三態允許控制端（低電平有效） LE 鎖存允許端 O0O7 輸出端 真值表： DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻態3.2.4 8段共陰數碼管簡介共陰極八段數碼管是將八段發光二極管封裝在一起且二極管的陰極連在一起，原理圖如下圖所示，公共端接低電平

10、，其它八個端口高電平點亮相應的二極管，低電平相反。3.3智能溫控電風扇的電機控制電路（見附錄1）3.4智能溫控電風扇的顯示電路（見附錄2）4.智能溫控電風扇的軟件設計4、1軟件設計框圖如圖所示初始化輸出不同占空比的PWM來控制電機轉速根據檔位（溫度）選擇不同的時間初值裝入定時器檔位2檔位1溫控判斷溫度是否達到要求手動判斷是手動還是自動判斷檔位4、2程序#include <reg51.h>#include<stdio.h>sbit DQ = P34; /數據口define interfacesbit k1=P36;sbit k2=P37;sbit ena=P35;/*數碼

11、管顯示*/sbit seg1=P20;sbit seg2=P21;sbit seg3=P22;#define jump_ROM 0xCC /跳過ROM命令#define start 0x44 /啟動轉換命令#define read_EEROM 0xBE /讀存儲器命令#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar TMPH,TMPL; /溫度值uchar code table = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /整數uchar code table1 =

12、0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef;/帶小數點uint temp=0,sudu=0,sudu1=0,count=0;void delay(unsigned int N) int i;for(i=0;i<N;i+);void delay1(int useconds)int s,i;for(s=0;s<useconds;s+)for(i=110;i>0;i-);uchar Reset(void) uchar deceive_ready; DQ=0; /拉低DQ線 delay(40); /延時至少480us960us

13、DQ=1; /將DQ線設置位邏輯高,釋放總線 delay(5); /延時等待deceive_ready響應 deceive_ready=DQ; /采樣deceive_ready信號 delay(40); /等待時序結束 return(deceive_ready); /有deceive_ready信號時返回0，否則返回1void write_bit(uchar val)DQ=0; /拉低DQ線開始時序if(val=1)DQ=1;/如果寫邏輯為高elseDQ=0; delay(5); /延時 DQ=1; /升高DQ線 void write_byte(uchar val)uchar i,a;for(

14、i=0;i<8;i+) a=val>>i; /將val位右移i位賦值給比temp a=a&0x01; write_bit(a);delay(5); uchar read_bit(void)uchar i;DQ=0; DQ=1; for(i=0;i<3;i+); return DQ; uchar read_byte(void)uchar i, receive_data=0; /初始化for(i=0;i<8;i+) if(read_bit() receive_data|=0x01<<i; /每讀一位數據據，左移 delay(7); /延時至時序結束

15、 return(receive_data); void get_temp()float temp1;uchar get9;int k;Reset();write_byte(jump_ROM); /發跳過ROM命令write_byte(start); /發啟動轉換命令delay(5);Reset();write_byte(jump_ROM); /發跳過ROM命令write_byte(read_EEROM); /讀暫存器命令for(k=0;k<9;k+)getk=read_byte();TMPL=get0; /讀低8位溫度值TMPH=get1; /讀高8位溫度值temp1=(TMPH*256

16、+TMPL)*0.625+0.5;temp=(int)(temp1);void Segdisplay(uchar dat1,uchar dat2,uchar dat3)seg1=0;P1=tabledat3;delay1(4);seg1=1;seg2=0;P1=table1dat2;delay1(4);seg2=1;/帶小數點seg3=0;P1=tabledat1;delay1(4);seg3=1;void check_temp()if(temp/100<3)sudu=3;elsesudu=8;void kongzhi() if(k1=0)check_temp();ena=0;delay1(10-sudu);ena=1;delay1(sudu);elseena=0;delay1(10-sudu1);ena=1;delay1(sudu1);void kongsu()if(k2=0)switc