1、答辯人學號孫智敏孫智敏 1890120224 1890120224基于MCU的溫控風扇的設計 課題課題班級導師信息顯示與光電技術信息顯示與光電技術2 2班班 姚潔姚潔目錄1234選題背景及意義選題背景及意義方案論證及選擇方案論證及選擇各模塊電路設計各模塊電路設計軟件設計流程軟件設計流程5實物的調試實物的調試6總結和展望總結和展望1選題背景及意義意義意義低溫停低溫停轉節約轉節約電能電能散熱系散熱系統在工統在工業中應業中應用廣用廣自動調自動調溫更具溫更具人性化人性化1234近年來空調的普及給風近年來空調的普及給風扇市場帶來巨大的沖擊扇市場帶來巨大的沖擊傳統風扇須手動換擋且傳統風扇須手動換擋且其定時

2、功能不夠人性化其定時功能不夠人性化風扇物理降溫方式比空風扇物理降溫方式比空調健康，無需摒棄調健康，無需摒棄升級傳統風扇，增加其升級傳統風扇，增加其溫控功能勢在必行溫控功能勢在必行系統基本工作過程系統接通后，用戶通過按鍵設置高低溫度值，溫度傳感器感知當前溫度并把信號送入單片機進行處理，在單片機的控制下，當環境溫度低于最低值時風扇不運轉；當溫度在高低值之間時風扇低速旋轉；當溫度高于最高溫度時,風扇全速旋轉。2方案論證及選擇溫度傳感器的選用控制核心的選擇顯示電路的選擇123方案一：熱敏電阻感知溫度方案二：熱電偶配合橋式測量電路感測溫度方案三：DS18B20作為感測溫度4調速方式的選擇方案一：電壓比較

3、電路作為控制核心方案二：以單片機作為控制核心方案一：采用LED數碼管動態掃描方式顯示溫度方案二：采用液晶顯示屏LCD顯示溫度方案一：變壓器調節輸出不同電壓值控制轉速方案二：利用三極管驅動，PWM調制進行控制熱敏電阻不夠敏感，熱電偶測溫范圍過寬，達不到本系統要求的標準；DS18B20高度集成化，溫度分辨率高且感測的溫度信號可以在器件內部轉換成數字量直接輸出，非常方便直觀。電壓比較電路控制方式單一，不能自由設置上下限溫度，不滿足設計要求；單片機處理能在LED上顯示溫度，且能通過按鍵設高低溫度值。液晶顯示屏不能在夜間顯示，易反光，價格昂貴，LED顯示功耗低且數字清晰，無反光現象，驅動程序簡單利用變壓

4、器會導致有風速級別限制，不夠人性化；變壓時損耗發熱，效率低;PWM調速時信號無需進行數模轉換，都是以數字形式存在，抗抵干擾能力強。3各模塊電路設計系統硬件分析方塊圖如下圖：RST9P3 010P3 111P3 212P3 313P3 414P3 515P3 616P3 717X118X219GND20P2 021P2 122P2 223P2 324P2 425P2 526P2 627P2 728PSEN29ALE30EA31P0 732P0 633P0 534P0 435P0 336P0 237P0 138P0 039VCC40P1 01P1 12P1 23P1 34P1 45P1 56P1

5、67P1 78U489 C5 1/5212晶振112 MC230 PC330 PVCCC110 UFVCCVCCM風扇黑色負極紅色正極VCCQ285 50Q180 50e1d2dp3c4g5S46b7S38S29f10a11S112U34-LEDVCCGND1DQ2VCC3U3DS18 B2 0R1310 K321P1DC112233445566SZSW ITCH1234K11234K21234K3R110 kR21kR310 kR41kVCCR52.2KR62.2KR72.2KR82.2KbceQ490 12bceQ790 12bceQ590 12bceQ690 12VCCPOWP24P25

6、P26P27ABCDEFGDPXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A11

7、24P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X112MR110kR24.7k34.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20 采用AT89C51單片機單片機主模塊P2口的P0.7P0.0用于傳送CPU的輸出溫度信號輸出給LED數碼管P1.6輸入溫度傳感器感測的溫度用P1.0接控制風扇轉速的PWM信號。 P2口的P2.4-P2.7端口接數碼管驅動電路三個按鍵分別接在P3口的P3.5、P3.6和P3.7端XTAL1和XTAL2片內振蕩輸入線接晶振電路01POWABCDEFGDPXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD03

8、9P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U3AT89C52R144.7k34.0DQ2VC

9、C3GND1U4DS18B20 采用DS18B20溫度傳感器感知溫度溫度采集及按鍵模塊DS18B20接單片機的P1.7口，經過單片機處理后顯示溫度值，并與設定溫度值的下限值比較，若高于或低于設定的下限值則控制電機轉速進行調整三個按鍵一段接地，另一端接在單片機P3口的P3.5、P3.6和P3.7端口02 采用四位八段共陽數碼管顯示，三極管驅動數碼管驅動模塊POWABCDEFGDPP24P25P26P27ABCDEFGDP1H2H3H4H1H2H3H4HXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336

10、P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U3AT89C52Q7PNPQ8PNPQ9PNPQ10PNPR142k2R152k2R162k2R172k2R1

11、810kR1910kR2010kR2110kP2口的P2.4-P2.7端口接數碼管驅動電路，驅動采用9012PNP三極管，利用了三極管的開關作用，三極管B端口連接限流電阻03 采用三極管驅動直流電機風扇驅動電路模塊POWABCDEFGDPXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11

12、P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U3AT89C52R161kR171kR1810kQ7NPNQ8PNPABCD風扇驅動采用兩個8050三極管成一個復合管驅動，PWM信號由P1.0輸出脈沖電壓控制風扇的運轉044軟件設計流程5實物的調試單片機模塊設置鍵電源接口復位鍵LED數碼管增加鍵減溫鍵LED驅動模塊DS1B20 出現的問題及解決方案 實物的調試出現的問題出

13、現的問題調試時發現出現當按鈕調試時發現出現當按鈕時間過長時，按鍵不靈時間過長時，按鍵不靈的問題。具體表現為：的問題。具體表現為：按下按鍵，先畫面顯示按下按鍵，先畫面顯示溫度先增加一個值然后溫度先增加一個值然后再減少幾個值再減少幾個值原因分析原因分析解決方案解決方案這種狀況經分析可這種狀況經分析可能是由于編程導致能是由于編程導致按鍵的去抖動延時按鍵的去抖動延時時間增長過度導致時間增長過度導致的的可以將相關的的按鍵可以將相關的的按鍵去抖動延時間隙時間去抖動延時間隙時間適量增大適量增大6總結和展望本系統以AT89C51單片機為核心，主要完成對外界環境溫度信號的采集、處理、顯示等功能;用protel dxp 2004軟件繪制電路原理圖和PCB電路印刷板圖，由Protues軟件進行仿真測試，程序編寫采用Keil軟件，用C語言編寫。本設計在模擬仿真和實物運行上都較好，遺憾的是檔位太少并且電路沒有手動控溫模塊亦或人體紅外線傳感模塊，有待