智能温控风扇的生产实习设计_报告

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1、学号：09034040145创新生产实习报告学院电信学院专业电子信息科学与技术班级电子09-1学生周义超&刘财聪指导教师（职称）刘利民实习时间2012年12月10日至2013年1月5日基于单片机的温控风扇的设计摘要温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用，如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。本文设计了基于单片机的温控风扇系统，采用单片机作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机。根据检测

2、到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速，同时用LED八段数码管显示检测到的温度与设定的温度。关键词：单片机、DS18B20、温控、风扇第一章绪论1.1前言在现代社会中，风扇被广泛的应用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们用的散热风扇、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，温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。但是目前市场上的风扇多半是采用全硬件电路实现，存在着电路复杂，功能单一

3、等局限性，因此有必要对现有的控制器进行改进。本文设计了一种只能温控风扇控制系统。它由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52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，并通过驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到得环境温度以及系统预设的温度动态的显示在LED数码管上。根据系统检测到得环境温度与系统预设温度的比较，实现风扇电机的自动启停以及转速的自动调节。该系统成本低，可靠性高，有较高的应用价值。随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生，如基于单片机

4、的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利，在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。第二章整体方案设计2.1系统整体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脉宽调制方式来改变直流风扇电

5、机的转速。并通过两个按键改变预设温度值，一个提高预设温度，另一个降低预设温度值。2.2系统功能简介本系统能够实现单片机系统检测环境温度的变化，然后根据环境温度变化来控制风扇直流电机输入占空比的变化，从而产生不同的转动速度，亦可根据键盘调节不同的设置温度，再由环境温度与设置温度的差值来控制电机。当环境温度低于设置温度时，电机停止转动；当环境温度高于设置温度时，单片机对应输出口输出不同占空比的PWM信号，控制电机开始转动，并随着环境温度与设置温度的差值的增加电机的转速逐渐升高，同时，会产生高温报警信号，系统还能动态的显示当前温度和设置温度，并

6、能通过键盘调节当前的设置温度。2.3系统原理框图DS18B20温度检测数码管显示独立键盘PWM驱动直流电机报警电路时钟电路复位电路AT89C52图2-3系统原理框图第三章系统的硬件设计3.1硬件总设计原理图本系统的硬件模块有：主控芯片模块、时钟复位模块、独立键盘输入模块、温度转换模块、声光报警模块、显示模块和电机风扇模块，共七大模块组成。分别负责读取、显示、转换、报警以及运转等功能的实现。其总设计原理图如图3-1所示：图3-1硬件总设计原理图3.2各模块电路单元设计3.2.1主控模块的设计本系统的主控模块如图3-2-1所示。本模块主要有A

7、T89C52单片机组成，其功能主要是读取相关数据作处理后，把数据存储在单片机RAM中，再把数据传送到输出电路用于显示或控制等。图3-2-1主控单片机模块下面介绍某些引脚的接法：XTAL1和XTAL2连接12MHz的晶振，RST接复位电路引脚，P12引脚接驱动电动机的输入引脚，P15接声光报警电路的输入引脚，P16和P17分别接的是独立按键的设置预定值的“加”和“减”，P37接温度传感器的数据端口I/O口，P0和P2分别接六位数码管的段选和位选端口，具体接法请参考图3-1所示。3.2.2晶振和复位电路模块设计本模块主要由两部分组成，一个是晶

8、振电路，另一个是复位电路，如图3-2-2所示：图3-2-2晶振电路与复位电路晶振电路：主要是由两个30pF的电容和12M的晶振组成的。复位电路：主要由一个10uF的电解电容、10k的电阻和一个