基于单片机的温控风扇设计毕业论文

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1、第34页目录摘要III第一章整体方案设计11.1前言11.2系统整体设计11.3方案论证21.3.1温度传感器的选择21.3.2控制核心的选择31.3.3温度显示器件的选择31.3.4调速方式的选择3第二章各单元模块的硬件设计52.1系统器件简介52.1.1DS18B20单线数字温度传感器简介52.1.2达林顿反向驱动器ULN2803简介52.1.3AT89C52单片机简介62.1.4LED数码管简介72.2各部分电路设计82.2.1开关复位与晶振电路92.2.2独立键盘连接电路92.2.3数码管显

2、示电路102.2.4温度采集电路112.2.5风扇电机驱动与调速电路12第三章软件设计143.1程序设置143.2用KeilC51编写程序143.3用Proteus进行仿真153.3.1Proteus简介153.3.2本设计基于Proteus的仿真16第四章系统调试214.1软件调试214.1.1按键显示部分的调试214.1.2传感器DS18B20温度采集部分调试214.1.3电动机调速电路部分调试214.2硬件调试224.2.1按键显示部分的调试224.2.2传感器DS18B20温度采集部分调试2

3、24.2.3电动机调速电路部分调试224.3系统功能2334第34页4.3.1系统实现的功能234.3.2系统功能分析23结论24参考文献25致　　谢26附录1：电路总图27附录2：程序代码2834第34页摘要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LE

4、D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34第34页第一章整体方案设计1.1前言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简

5、单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以

6、和主电路连接，故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。本文设计了由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

7、节。1.2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。系统结构框图如下：34第34页DS18B20温度显示独立键盘AT89C52直流电机PWM驱动电路晶振复位图1.1系统构成框图

8、1.3方案论证本设计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停及改变转速，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[1]李学龙.使用单片机控制的智能遥控电风扇控制器[J].电子电路制作，2003,9：13—15.。1.3.1温度传感器的选择在本设计中，温度传感器的选择有以下两种方案：方案一：采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