基于单片机温控电风扇毕业论文.doc

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1、基于单片机温控电风扇毕业论文目录第一章前言1第二章整体方案设计22.1系统整体的设计22.2方案论证22.2.1温度传感器的选择32.2.2控制核心的选择32.2.3温度显示器件的选择42.2.4调速方式的选择4第三章各单元模块的硬件设计63.1系统器件简介63.1.1DS18B20单线数字温度传感器简介63.1.2达林顿反向驱动器ULN2803简介63.1.3AT89C52单片机简介73.1.4LED数码管简介93.2电路设计103.2.1开关复位与晶振电路103.2.2独立按键连接电路113.2.3数码管显示电路123.2.4温度采集电路133.2.5风扇电机驱动与调速电路143.2.6

2、电路总图15第四章软件设计174.1程序设置174.1.1主要程序代码184.2用KeilC51编写程序204.3用Proteus进行仿真214.3.1Proteus简介214.3.2本设计基于Proteus的仿真22第五章系统调试265.1软件调试265.1.1按键显示部分的调试265.1.2传感器DS18B20温度采集部分调试265.1.3电动机调速电路部分调试275.2硬件调试275.2.1按键显示部分的调试275.2.2传感器DS18B20温度采集部分调试275.2.3电动机调速电路部分调试285.3系统功能285.3.1系统实现的功能285.3.2系统功能分析28第六章结束语30参

3、考文献31附录32致谢34第一章前言在现代的生活和生产中，电风扇被广泛的使用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们使用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温度控制风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在先阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无极调速，当环境温度升高到到一定时能自动启动风扇，并随着环境温度的升高自动加快风扇的转速，当环境温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。本文设计了由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52

4、作为控制器，采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到的环境温度以及系统预设的温度动态显示在LED数码管上。根据系统检测到的环境温度与系统预设温度的比较，实现风扇电机的自动启动与停止以及转速的自动调节。1第二章整体方案设计2.1系统整体的设计本设计的整体思路是：利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机AT89C52进行处理，在LED数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。其中预设温度值只能为整数形式，检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。同时采用PWM脉宽调制

5、方式来改变直流风扇电机的转速。并通过两个按键改变预设温度的大小，一个提高预设温度，另一个降低预设温度。系统结构框图如图2-1所示。AT89C52温度显示DS18B20复位晶振独立按键PWM驱动电路直流电机图2-1系统构成框图2.2方案论证本设计需要实现风扇直流电机的温度控制，使风扇电机能根据环境温度的变化自动启动和停止以及转速的自动调节，需要比较高的温度变化分辨率以及稳定可靠的换挡停机控制部件。332.2.1温度传感器的选择在本设计中，温度传感器的选择有一下两种方案：方案一：使用数字式的DS18B20集成温度传感器作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字信号给单片机进行处理。方案二：使

6、用热敏电阻作为检测温度的核心元件，并通过运算放大器放大，由于热敏电阻会随温度变化而变化，进而产生输出电压变化的微弱电压变化信号，再经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。对于方案二，采用热敏电阻作为温度检测元件，有价格便宜，元件容易购的优点，但是热敏电阻对温度的细微变化不太敏感，在信号采集、放大以及转换的过程中还会产生失真和误差，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其自身对温度的变化存在较大的误差，虽然可以通过一定电路来修正，但这个不仅将使电路变得更加复杂，而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。对于方案一，由于数字

7、式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外界放大转换等电路的误差因数，温度误差变的很小，并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出，简化了系统程序的设计，又由于该温度传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变的非常简洁，抗干扰能力强，因此该方案适用于本系统。2.2.2控制核心的选择在本设计中采用AT89C52单片机作为