论文总字数：17201字

摘 要

随着科技的发展许多领域都广泛涉及了温控风扇的相关技术，如大型工厂中使用的水空调风扇散热系统、温室大棚中的气流风扇等。设计采用STC89C52控制处理整个系统。温度采集模块主要由DS18B20构成，用于采集温度信号。显示模块由数码管和74HC573构成，用于显示环境温度值及档位。系统可设定环境温度上下限并实现风扇电机的自动启停及调速功能，通过采集的实际温度与初始温度进行对比，从而控制风扇电机的工作状态。经过多次测量实验，该系统能实现预设功能。

关键词：STC89C52，DS18B20，温控，风扇

Abstract：With the development of science and technology, many fields are widely involved in the relevant technology of temperature control fan, such as water air conditioning fan cooling system used in large factories, air flow fan in greenhouses and so on. The design adopts STC89C52 to control and process the whole system. The temperature acquisition module is mainly composed of DS18B20, which is used to collect temperature signals. The display module is composed of digital tube and 74HC573, which is used to display the environmental temperature value and gear position. The system can set the upper and lower limits of the ambient temperature and realize the automatic start and stop and speed regulation function of the fan motor. By comparing the actual temperature collected with the initial temperature, the working state of the fan motor can be controlled. After many measurement experiments, the system can realize the preset function.

Key words: STC89C52, DS18B20, temperature control, fan

目 录

1 绪论 3

2 整体方案选择 3

2.1 温度传感器的选用 3

2.2 主控机的选择 5

2.3调速方式 5

3系统硬件组成 5

3.1 系统结构 5

3.2 硬件电路 6

3.3 主控芯片介绍 7

3.4 DS18B20温度传感器 8

3.5 数码管驱动显示电路 9

3.6 风扇驱动电路 10

3.7 按键模块 11

4 系统软件流程设计 12

4.1 大棚温控风扇主程序流程图 12

4.2 DS18B20子程序流程图 13

4.3 数码管显示子程序流程图 13

4.4 按键子程序流程图 14

5 系统调试 15

5.1 软硬件调试 15

5.2 系统功能 16

结 论 17

参 考 文 献 18

致 谢 19

附录 20

附录A：proteus仿真图 20

附录B：源程序 20

1 绪论

在现实生活中，人们对风扇的使用率很高，风扇起了很大的作用，如冬天人们使用的电吹风风扇、电脑中的智能散热风扇、工厂中使用的水空调风扇等。随着人们对风扇使用的频率的增长，对风扇的要求也越来越高，随着科技的进步，人们在温度的控制技术也越来越成熟，为了能减小风扇工作时的噪音等问题，人们意识到了温控风扇的重要性。在我们现在所处的环境下，大部分用的还是手动去改变风速及定时的风扇，温控风扇只是在很小的部分得到了应用，并没有大面积的投入到生活使用中去。比如教室内的风扇，还是需要手动控制它的运转及频率，那如果在教室内也安装了温控风扇呢，风扇会根据教室当前的温度来判断是否开风扇，若教室里学生较多，产生的热量较足，风扇还能自动调整转速，当下课后学生都离开教室了，风扇能够自动的停止工作，这其实就是温控风扇能够达到的效果。

夏季即将来临，温室大棚的温度会随着温度的升高而升高，大棚特别常见，无论是大城市还是小乡村，都有大棚的影子，大棚算是个封闭的空间，所以它里面的空气流动就非常的慢，绿色植物的呼吸原理，它们会吸进二氧化碳，然后呼出氧气，在大棚那种较为密封的状态下，二氧化碳的量会越来越少，这样反而对植物的生长造成了负面影响，所以可以利用温控风扇来改变这种封闭的状态，由STC89C52来进行控制处理整个系统的信号，用DS18B20来测量大棚内的实时温度值，在这过程中，需要两个三极管放大电路来辅助完成对风扇电机的控制；LED数码管上能够显示系统预设的初始温度区域，也能显示大棚内的温度，若大棚内的温度高于初始温度，则风扇自动运转，风扇转速共分为五档，大棚内温度每提升一度，转速就加档变快。大棚内的温度低于风扇的最低初始温度时，风扇就进入不工作状态^[1]。

2 整体方案选择

2.1 温度传感器的选用

温度传感器可由以下几种方案可供选择：

方案一：选用物理器件热敏电阻，用它来检测大棚内的温度，如果要用到热敏电阻的话，那就必须采用运算放大器来将测量到的温度信号放大，这边需要添加放大电路来完成这一步，大棚内温度的变化也会引起热敏电阻阻值的改变，阻值的改变导致的直接反应就是会产生电压信号的变化，可以利用这个变化再加上模数转换芯片ADC0809转换成单片机所需要的数字信号来进行下一步操作。

图2-1 热敏温度采集电路

方案二：用温度传感器DS18B20对大棚内的温度进行实时测量，它能直接将测量到的结果直接输出成单片机能接受的数字温度信号的形式，然后再进行下面的相关处理^[2]。

图2-2 DS18B20温度采集电路

对于方案一所采用的热敏电阻器件，实验证明，它对温度的敏感程度要比温度传感器DS18B20相差很多，本次设计要完成的目的之一是根据温度的变化来实现风扇电机转速的改变，而热敏电阻在对温度的测试上有所欠缺，且即使测量到了温度，还要对他进行信号的放大和转换的处理，在这过程中又将产生信号的遗漏或失真等状况，热敏电阻自身的阻值也存在着较大的误差。所以排除方案一。

对于方案二所采用的温度传感器DS18B20，它有自身高度集成化的优势在，就避免了对测量到的温度信号进行放大和转换产生误差的问题，且它对温度的变化很敏感，能精确到小数位，测量到的温度值直接在器件内部转化成数字信号直接输出给单片机处理，整个系统和方案一的相比较简化了许多，所以我选择了方案二。

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