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摘 要

生活中的我们经常使用到电风扇。比如在炎热的夏天里我们用电风扇来降温。但是在温度随环境变化的时候，我们没法做到及时改变风扇的风速，也很难有效的利用宝贵的电力资源。随着生活节奏的一步一步加快,人们越来越需要风扇。随着人们对温控技术的不断发展，智能温控风扇逐渐受到人们的重视且被大量的应用。现阶段温控风扇的科研技术已经提高了很多，我们可以让风扇在环境温度变化时自动调速。当温度升高到设定时智能风扇系统能自动启动风扇，当温度下降到设定值时智能风扇系统能自动停止风扇来实现智能化的控制。我设计的基于STC89C51单片机的智能温控风扇系统，通过利用温度传感器DS18B20来检测温度并根据采集到的温度来改变风扇的转速。

关键词：温控 智能 传感器 采集

The design of intelligent fan system based on Microcontroller

Abstract

We often use electric fans in our life. For example, in the hot summer, we use the electric fan to cool. However, when the temperature changes with the environment, we can not do to change the wind speed of the fan in time, it is difficult to effectively use the valuable power resources. With the pace of life step by step to speed up, more and more people need fan. With the development of the temperature control technology, the intelligent temperature control fan has been paid attention by people and has been widely used in many applications. At this stage, the research and technology of temperature control fan has been improved a lot, we can adjust the fan speed automatically when ambient temperature changes.When the temperature rises to the set time intelligent fan system can automatically start the fan, when the temperature drops to the set value of the intelligent fan system can automatically stop the fan to achieve intelligent control. I designed the STC89C51 microcontroller based intelligent temperature control fan system, with temperature sensor DS18B20 to detect temperature and according to the collected temperature to change the speed of the fan.

Key Words: temperature control; intelligence; sensor; collect

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2 本文的主要工作 2

第二章 方案的选择 3

2.1 智能风扇系统的结构 3

2.2 温度采集模块的选择 3

2.3 显示电路的设计 5

2.4 风扇变速的方式 6

第三章 系统硬件组成 7

3.1 主控芯片介绍 7

3.1.1 STC89C51简介 7

3.1.2 STC89C51单片机最小系统 7

3.2 DS18B20温度采集电路 9

3.2.1 DS18B20 的特点和内部结构 9

3.2.2 DS18B20的工作原理 11

3.3 数码管驱动显示电路 11

3.3.1 数码管驱动电路 11

3.3.2 数码管显示电路 11

3.4 风扇驱动电路 12

图3-9 三极管引脚介绍 13

3.5 按键模块 14

第四章 程序流程图 15

4.1主程序流程图 15

4.2 DS18B20子程序流程图 16

4.3 按键子程序流程图 17

第五章 系统调试 18

5.1 软硬件调试 18

5.1.1 按键显示部分的调试 18

5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 18

5.1.3 风扇调速电路的调试 19

5.2 系统功能 19

5.2.1 系统实现的功能 19

5.2.2 系统功能分析 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录1：原理图 23

附录2：仿真图 24

1. 引言

1.1 课题背景

人们在日常生活中离不开电风扇这种实用的家用电器。虽然现在很多家庭用上了空调，但在农村地区人们基本上都是使用电风扇来降温，因为风扇的耗电量低且价格相对空调来说很便宜。夏季的白天温度特别高，即使躺着不动也会让人感到闷热，这时如果开启电风扇就可以让人们享受清凉；到了晚上气温会慢慢下降并且在深夜时会很凉，但这时人们都睡着了，这时风扇如果调低转速，可以防止人们在起床时发现自己鼻子堵塞并感冒发烧。虽然现在的风扇都有不同的风速档位，我们往往只能在入睡前调低档位但这样会感觉不够凉爽且影响睡眠质量，如果我们直接入睡就没法在入睡后自动换档。虽然也有一些高档的电风扇可以设置定时关掉来避免感冒着凉，一方面定时的时长有限制，这样很不方便；另一方面在风扇关掉后会被热醒又不得不再次启动风扇。这样不仅很麻烦，而且会影响我们的睡眠质量并且会导致起床后没有精神，会感到疲惫和四肢乏力。第三方面是只能起到定时关掉的功能，不能在温度变化时自动换档来调节人体温度并保持稳定的适宜温度。况且现在风扇的功率都很大，电机很容易发热，手一摸就会感到特别烫，长时间开启会有烧坏的可能。但我们想被风吹的凉爽就得开高档位，这样风扇的功率就会很高而且噪音也会很大。如果想要让风扇噪音低一些，就必须调低风扇转速，这样又不能很好的降温，没法两全其美。我设计的这个智能风扇可以很好解决这几个问题。我在这个系统中用单片机控制DS18B20温度传感器，这个传感器能够根据实时的温度和我设定的上下限温度自动在温度变化时控制风速的换档和停机，我这个设计可以让风扇在换档时有很高的精确度并且动作准确。

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