基于51单片机的温控风扇毕设答辩课件

基于51单片机的温控风扇设计与实现院系：XX学院专业：电子科学与技术姓名：XXX指导老师：XX报告内容的结构与主要内容1、设计任务的要求2、系统的硬件电路设计3、系统的软件程序设计4。整体系统的实物展示系统设计的基本要求1、温度传感器可以控制风扇电机转速，当温度低于下限温度时，风扇电机停止转动；温度高于下限温度低于上限温度时以较低速度运行，温度高于上限温度时以较快转速运行。2、温度上下限可以根据使用者要求手动按键调整。3、实时温度，上下限温度，电机转速可以在显示屏上显示出来。光电传感器硬件设计R9是红外对管中的LED的限流电阻，防止电流过大损坏发射管，R10为红外对管中光敏三极管的集电极电阻，LED发出红外光，光敏三极管接收到就导通，否则截止。需测速的部位有遮光片，每转1周遮挡指定次数，使转速变成一定频率的脉冲信号。R12、R8、Q3起信号放大整形作用，使该信号便于单片机读取。P32将计数脉冲通过单片机外部中断输入单片机并配合单片机定时器，计算出电机的转速。直流电机驱动模块设计直流电机的一端接5V单片机供电电源，另一端接PNP三极管的发射极，三极管的基极通过一个电阻连接单片机P30口。通过控制单片机的P30引脚输出PWM信号，由此控制风扇直流电机的速度与启停。单片机通过普通的I/O口加一限流电阻R7驱动PNP型三极管S8550来带动直流电机，其中D1是在直流电机关闭时因内部电感线圈产生的反向电动势是保护S8550的整流二极管，防止反向电动势击穿三极管。温度传感器硬件电路设计DS18B20的2脚为数字信号输入/输出端，设计中该口与单片机P34口相连，此管脚必须接上拉电阻，使其在无数据传输时一直处于高电平状态，以此保持信号的稳定传输；1脚为电源地；3脚为外接供电电源输入端。单片机根据温度作相应处理，并输出处理结果，下图为原理图温度传感器部分。总体电路原理图系统的软件程序设计系统程序流程图，系统初始化后启动温度采集函数，采集到温度后确定驱动电机的档位为低档还是高档，然后产生相应占空比的PWM波控制电机转速，这时候转速统计函数根据光电对管传回的脉冲频率计算出转速。显示函数则为在显示屏上显示出温度、上下限温度、转速等内容。温度采集子程序设计DS18B20单线通信功能是分时完成的，DS18B20为了保证各位数据传输的正确性和完整性，它有着严格的通信协议，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始的，如果要单总线器件送回数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据的接收。另外，数据和命令的传输都是低位在先。速度检测程序设计由于该设计为测量直流电机转速，电机转速较高，采用测频法完成电机转速测量，设计中在转子上纵向打开4个等间距缺口，所以在定时周期内，统计到的脉冲数除以4即可得到电机转速，红外光电对管设为每500ms读一次数，