基于单片机温控风扇控制设计

CPU风扇等。本文设计了基于单DS18B20作为温度元件，并根据到的温度，通过一个反向驱动器ULN2803驱动风LED八段数码管显:单片机；DS18B20Inlife,weoftenusetoelectricfan.Forexample,inthehotsummerpeopleuseelectricfantocool;inindustrialproduction,large-scalemachineryuseelectricfanforcooling.Butwhentheenvironmentaltemperaturechanges,artificialhardtotimelycontrolthespeedofthefan,isalsoverydifficulttoeffectivelyutilizevaluableresources.Withthedevelopmentoftechnologyoftemperaturecontrol,temperaturecontroltechnologyhasbeenfullymeetthemoderndailylifeandproductionrequirements,emergeasthetimesrequiretemperature-controlledelectricfanhasgraduallyenteredpeople'slife.Temperaturecontrolelectricfanaccordingtotheambienttemperatureautomaticregulatingelectricfanstart/stopandspeed,inreallifeuse,temperature-controlledelectricfannotonlycansavevaluableresources,alsobringsgreatconvenienceforpeople'slifeandproduction.Temperaturecontrolfaninmodernsocietyproductionandpeople'sdailylifehaveawiderangeofapplications,Suchasindustrialproductionoflargemechanicalcoolingsystemoffan,nownotebookcomputeronawiderangeofapplicationofinligentCPUfan.ThispaperintroducesthedesignofMCUbasedtemperaturecontrolfansystem,usingSCMasthecontroller,useoftemperaturesensorDS18B20asatemperatureacquisitioncomponent,andaccordingtothecollectedtemperature,throughaDarlingtonreversedrivingfanmotordriverULN2803.Accordingtothedetectedtemperatureandasettemperaturetoachievesystemcomparisonoffanmotorforautomaticstartandstop,andaccordingtotemperaturechangesautomaticallychangethefanmotorspeed,atthesametimewiththeLEDeightdigitaltubedisythedetectedtemperatureandasettemperature.Thepresettemperaturesetbytwoindependentbuttonstoachieve,Theoneincreasethepresettemperature,andtheanotheronereducedthepresettemperature.:single puter;DS18B20;temperaturecontrol;第一章前 第二章整体方案设 系统整体的设 方案论 温度传感器的选 控制的选 温度显示器件的选 调速方式的选 第三章各单元模块的硬件设 系统器件简 DS18B20单线数字温度传感器简 反向驱动器ULN2803简 LED数码管简 电路设 开关复位与晶振电 独立按键连接电 数码管显示电 温度电 风扇电机驱动与调速电 电路总 第四章软件设 程序设 主要程序代 用KeilC51编写程 用Proteus进行仿 Proteus简 本设计基于Proteus的仿 第五章系统调 软件调 按键显示部分的调 传感器DS18B20温度部分调 电动机调速电路部分调 硬件调 按键显示部分的调 传感器DS18B20温度部分调 电动机调速电路部分调 系统功 系统实现的功 系统功能分 第六章结束 参考文 CU风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇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。DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度元件，并通过一个反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LED数码管上。根据系统检测到的环境温度与系统预DS18B20检测环境温度并直接输出精确到小数点后一位。同时采用脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转2-1所示。2-1方案一使用数字式的DS18B20集成温度传感器作为温度检测的元件，方案二：使用热敏电阻作为检测温度的元件，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C0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。路变得更加复杂，而且在所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变DS18B20的高度集成化，大大降控制的选在本设计中采用AT89C52单片机作为控制，通过软件编程的方法进行能高，片内含8k字节的只读程序器ROM和256字节的随机数据器RAMMCS-51指令系统，单片机价格便宜，适合本设计系统。LCD液晶显示屏显示温度。LED数码管是逐LED数码管无法比拟的。但是液晶显示模块的元件价格昂贵，显示驱动程100%时，转速达到最大。用I/O口输出信号时，有如下三种方法：I/O电平取反，使其变成其变成高电平，如此循环即可得到信号。在本设计中采用了此方法。 控制器。在STC12系列单片机中自身带有控制器，但本系统所应用到的AT89C52单片机无此功能。但是D/A转换的价格较高，与其温控状态下无极调速功能相比价格较高。数码管、风扇直流电机，反向驱动器ULN2803。辅助元件包括电阻、电DS18B20DS18B20数字温度传感器，是采用DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器封装而成，它具有微型化、低功耗、高性DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线总线”方式串行传给CPU，同时可传送CRC，具有极强的纠错能0.5℃0.25℃0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；它单线接口的独特性，使它与微处理器连接3.0～5.5V。电源地，VDDULN2803I/O5VTTLUNL2803由8个NPN晶体管组装而成，共18个引脚，引脚1～8分别8TTLCMOS11～188910TTL50V0～70℃12VULN2803AT89C52AT89C5251ATMEL术，与标准的MCS-51指令系统兼容，同时片内设置有通用8位处理器和8k字节的可反复擦写的只读程序器ROM以及256字节的数据器RAM，VCC：+5V；GND：8片机不带片外器，P0可以作为通用I/O口使用，P0.7～P0.0用于传送CPU机带片外器其各个引脚在CPU片外器时先是用于传送片外器的低8位地址，然后传送CPU对片外器的读写数据。P1：P18I/OP0P0P1FLASH，P1EPROM8124出数据，P3口也作为一些特殊功能端口使用，如图3-1所示。，P3.1：TXD（P3.2：INT00)，P3.3：INT1（1，P3.5：T1（P3.6：WR（RAM）P3.7：RD（RAM3-1AT89C52RST：RST位脉冲，其下降沿用于把这个片外器低8位地址锁存到外部地址锁存PSEN:外部程序器ROM的选通信号。在由外部程序器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效但在外部数据器时这两次有效的PSENEA/VPP：允许片外器/编程电源线，当EA保持低电平时，则在此期间允许使用片外程序器，不管是否有内部程序器。当EA保持高电平（VPPOSC的定时反馈回路。LED16LED3- 图3-2七段LED数码管3-1LED08192A3B4C5D6E7F“7示段发光（3）P0（07H）即可。07H73-110k，12MHz。3-3一端接地，当按下任一键时，P1口低电平有效。系统上电后，进入按键扫3-43-40.10～99.923-5温度电置在-551℃，然后这个过程不断反复，知道高温系实现单点或多点温度检测。本设计中将DS18B20接在P1.7口实现温度，3-6图3-6温度电本设计中由单片机的I/O口输出脉冲，通过一个反向驱动ULN280312VP1.7口输出与转速相应的脉冲，经过ULN2803驱动风扇直流电机控制电路引脚输出信号，由此控制风扇直流电机的速度与启停。3-7系统选用的风扇电机为12直流无刷电机，反向驱动器ULN2803输入TTL5VCMOS6～15V50V，最大电流为ULN2803 电路、风扇电机驱动与调速电路等，如图3-8所示。3-8DS18B20DS18B20初DS18B20温4-1void{{{}}else{{}}}2voiddeal(uint {{}else{}else{}else{}{}}KeilC51KeilC51 KeilSoftware公司开发的51系列兼容单片机C语言的C从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，KeilMCS-51KeilC51软件不仅提供了丰富的库函数，而且它强大的集成开发调试工具C513-24-2KeilC51ProteusProteusLabcenterelectionicsEDA样有原理布图、PCBProteus4CPU（ARM、8051/52、AVR）4-34-3ProteusProteusDS18B2027.6S2风扇直流电机的转速为+14.3r/s，4-44-4风扇直流电机的转速为+23.4r/s，4-54-5风扇直流电机的转速为+32.1r/s，4-64-604-7所示。4-7P1口，数码管现实采P0口传送，而器，导致当P0口传送段码时发生，不能正确识别段码。应在系统中加入锁存器，或是在程序中设定段码的空间。传感器DS18B20温度部分调DS18B20的高度集成化，为软件的设计和调试能。软件设计采用了P1.7口为数字温度输，但是需要对输入的数字信号进LED个数的限制，只显示了预设温度的整数部分。本设计中，采用了反向驱动器ULN2803驱动直流电机，其可驱动八个直流电机，本系统仅驱动一个。软件设置了P3.1口输出不同的波形，通过反向驱动器ULN2803驱动直流电机转动，通过软件中程序设定，根序实现了P3.1口的波形输出，当外界温度低于设置温度时，电机不转动5摄氏度，风扇电机转速增加一级。P1.3口键，LED的后两位显示温宿值P1.4口键，LED的后两位显示温度值减一。调试过程中出现了当按系统显示部分实现了以下功能：LED显示的前三位实现了环境温度整数部分与小数部分的连续显示，LED的后两位能根据按键的调整显示所需的设计温LED的显示效果很好，很稳定。传感器DS18B20温度部分调DS18B20DS18B203个引脚，因此在调试过程中因注意各个引脚的对应位置，以免其接反而使不能正常工作甚至烧毁。系统本部分的设计中重在软件设计，因为的驱动电路只是将送来的P3.1口输出是电机转动的占空比，当环境温度高于设置温度时，电机开始转动，若此时用高于环境温度的热源靠近DS18B20时，发现电机的转速在升高，并越来越快，当达到一定值时，发现电机的转速不再升高；