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摘 要

在生活中我们经常会用到一些与温度相关的设备。比如空调，虽功能强大但消耗高并且需要封闭空间。相较而言，风扇因其体积小、消耗低 、通风较好的优势依然在人们生活中占主导地位。传统的风扇具有以下缺点：因为不能随着温度而改变风速，长时间处于同一速度，所以消耗较高，噪音较大，以至于影响人们的正常生活。随着温度控制与计算机、通信的不断结合这个趋势推动下基于单片机的温控风扇系统出现了，它可以使风扇的工作效率提高以减少损耗，为人们提供了便利提高了生活水平。温度控制包括方方面面，其应用非常广泛，在我们日常生活与工业生产中都有涉及。

这次我所设计的基于单片机智能温控风扇的调速系统，首先使用温度传感器DS18B20对环境温度进行检查与处理，通过软件程序将非电量转化为单片机可接收的电量，通过LED数码管显示，并再由STC89C51单片机根据实时温度对风扇速度进行控制。本系统可以根据实时温度进行智能控制，实现自动启停，并可由用户自己设置上下限温度；当温度达到最低值时风扇停止，当温度在可控范围内时智能调速并在温度达到上限值时风扇达到最快转速。

【关键字】温度控制 分级调速 智能风扇

Abstract: In life, we often use some temperature related equipment. For example, air conditioning, though powerful, consumes high and requires closed space. In comparison, fans are still dominant in people"s lives due to their advantages of small size, low consumption and good ventilation. The traditional fan has the following shortcomings: because it can not change the wind speed with the temperature, it is at the same speed for a long time, so the consumption is high and the noise is so loud that it affects people"s normal life. With the continuous combination of temperature control and computer and communication, the temperature control fan system based on MCU has emerged. It can improve the efficiency of the fan to reduce the loss and provide convenience for people to improve the living standard. Temperature control includes many aspects, and its application is very extensive. It is involved in our daily life and industrial production.

The speed control system which I designed based on the single-chip microcomputer intelligent temperature control fan first uses the temperature sensor DS18B20 to check and deal with the environment temperature. Through the software program, the non electric quantity is converted to the amount of electric quantity that the single chip can receive, it is displayed by the LED digital tube, and then the speed of the fan is fast to the fan speed according to the real-time temperature. Degree is controlled. The system can make intelligent control according to the real time temperature, realize automatic start - stop, and set up and down temperature limit by the user itself; when the temperature reaches the minimum, the fan stops, when the temperature is in the controllable range, the speed of the fan reaches the fastest speed when the temperature reaches the upper limit.

Keyword: Temperature controlled Graded speed regulation Intelligent fan

目 录

第1章 绪 论 1

1.1目的及意义 1

1.2现状及发展趋势 1

第2章 整体方案设计 3

2.1系统整体的设计 3

2.2方案论证 3

2.2.1温度传感器的选用 4

2.2.3温度显示电路 5

2.2.4 调速方式的选择 5

第3章 各单元模块的硬件设计 7

3.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 7

3.2 STC89C51单片机简介 8

3. 3单片机最小系统 9

3.4 LED数码管简介 10

3.5 风扇驱动与调速电路 11

3.6独立按键连接电路 12

3.7电路总图 12

第4章 软件设计 13

4.1 程序设置 13

4.2 DS18B20子程序流程图 14

4.3 用Proteus进行仿真 15

第5章 系统调试 16

5.1 软件调试 16

5.1.1 按键显示部分的调试 16

5.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 16

5.1.3 电动机调速电路部分调试 16

5.2 硬件调试 17

5.2.1 按键显示部分的调试 17

5.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 17

5.2.3 电动机调速电路部分调试 17

5.3 系统功能 18

5.3.1 系统实现的功能 18

5.3.2 系统功能分析 18

第6章 结 论 19

参考文献 20

谢 辞 21

第1章 绪 论

1.1目的及意义

单片微型计算机SCM，顾名思义相当于一个微型的计算机，具有极强的数据处理与控制能力。主要由由微处理控制器，存储器，定时器/计数器、输入输出设备等等许多元件通过高度集成技术焊接在一块板子上构成的。计算机的应用与传统的微处理器相比更具有优势，因为它具有高度集成化节约成本的优点，设备体积小且不用外接设备的优点，它是最大的优点是控制功能强大，可靠性高，但是也有许多缺点。但在智能化电子快速发展的今天，旧的单片机已经不能满足现代人们的要求。单片机通过不断地发展功能愈加强大，应用范围也愈广。又因其常用于嵌入式系统的设计又被称为嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）。为学习、应用和开发提供了非常便利条件。本文主要介绍他在温度控制中的应用。

温度是组成大自然非常基本的物理量，在人们日常生活与工作中起主导作用。它不仅影响我们的日常作息规律，在工业生产中它还与产品的安全生产与重要技能指标相挂钩，如运用得当可提高工业机械的工作效率与产品的质量。因此一项好的温控系统具有非凡意义。智能温控风系统扇能让使用者设置系统温度上下限温度并显示环境温度，可以根据坏境温度来调节转速，温度低时风扇转速减缓，达到最低值时风扇停止转动，这样可以减少风扇转动噪音，也可以延长风扇寿命，环境温度逐渐升高时时自动提高风扇的转速，当环境温度的达到最高值时风扇转速达到最快，对CPU进行散热保证工作安全。普通温控的风扇，一直是一个速度运转，噪音大，寿命相对也短些。在实际生活中具有重要意义。因此设计高精度、稳定、适用性强的温控风扇具有积极意义。

1.2现状及发展趋势

在19世纪年美国人詹姆斯·拜伦就无意中由钟表的指针转动中有感而发，第一台机械风扇问世了。这种风扇转动扇叶可以给人们带来凉爽的风，但必须经常上发条并且持续时间非常短。接着在70年代年法国人约瑟夫研究出一种可以用齿轮链条驱动的风扇，相对实用。在80年代工业革命的推动下，第一台电风扇问世了，其发明者舒乐被称为电风扇之父。风扇因其体积小、价格便宜的优点并没有被空调所替代，仍然在我生活中占重要的位。

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