基于单片机的智能风扇控制系统设计

基于单片机的智能风扇控制系统设计摘要：介绍了一种基于单片机的智能风扇控制系统的设计，目的在于解决电扇在实际生活中不合理的使用的现状和在已有电扇上的一些小创新，在设计过程中通过硬件电路的实际焊接，基本实现了想要实现的功能，通过对该系统的设计，证明该系统的实际可行性，有助于在以后可以开发出此类产品，提高人们生活质量，节约能源。关键词：单片机；DS18B20；直流电机；风扇；人体红外；LCD1602基金项目：湖北师范学院教学研究项目资金。引言：在我国大学校园里，教室里面安装电扇很普及，电扇相比较空调而言，节约成本，便于安装，但是通过在大学里的观察和研究发现，电扇的使用存在很多不合理的现象，经常会出现人走了电扇还开着，或者电扇档位无法根据气温自动调节的现象，电扇在我国的使用范围十分广泛，除了大学校园，很多地方都用到了电扇。单片机便宜，功耗低，便于控制，基于此在现有电扇的基础上开发了智能风扇系统，并制作出了硬件，实现了预期的效果，证实了该系统的实际可行性，如果可以得到大量使用，对于目前电扇存在的不合理问题是一个很好的解决方法。一、系统整体设计基于单片机的智能风扇控制系统包含温度感应和显示、外部按键设置功能、人体红外感应模块、直流电机PWM调速、蜂鸣器报警、LCD风速等级显示模块，首先在显示功能上使用了数码管和LCD1602分别显示出当前温度和风速等级，显示功能的目的在于增加产品的直观性和合理操作性，便于人们在使用时有可以调节的依据。外部按键实现了设置温度上下限、复位、加减温度的功能，使电扇在没有人为操作的情况下可以按照温度上下限和外部实际温度做出合理的响应，蜂鸣器的作用是为了提醒使用者当前温度高于温度上限或者低于温度下限，直流电机PWM调速实现了风速级别的调节，通过温度传感器得到的温度，对电机的速度分级调节，以最合理的方式调节电扇的使用，从而达到智能、合理、高效的目的。这些功能使用到的存储、中断、显示、调速都可以用单片机实现，因此选用51单片机作为控制芯片。二、硬件电路设计1、最小系统在设计硬件的时候使用11.0592MHZ的晶振作复位电路，这样便于在做后面的定时器功能时可以精确定时，12MHZ的晶振在长时间工作下由于初始值不是精确值容易累积误差，产生错误的结果。单片机最小系统的搭建是做硬件的第一步，时钟电路、复位电路和电源，复位电路在设计时需要满足整个系统的设计是在原有电扇系统上的改进，系统的设计是为了解决实际问题而做，针对实际生活中出现的现象都给出了相应的解决方法，同时原材料的选取也尽可能便宜、容易操作，在成本最低的基础上保证功能最完善，具有很高的实用价值，符合大多数人的需求，在硬件制作上选用单片机控制，用32个I/O口尽可能多的实现更多的功能，在设计之中也尝试并实现了I/O扩展、电压转换、电流放大、外观设计等很多方面，有趣易学，便于二次开发，适合硬件学习者研究和制作，具有一定的实用价值的同时也有一定的研究价值。参考文献[1]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2012.[2]谭春和.一种红外遥控及人体感测控制电风扇的系统[P].深圳：深圳市科吉华烽知识产权事务所，2013.[3]蓝厚荣.单片机的PWM控制技术[