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使用8051微控制器的温控直流风扇

时间: 2024-12-31 19:21:03 |   作者: 安防/监控视频

详细介绍

  一般来说,电子设备会产生更多的热量。因此,应该减少这种热量,以保护设备。有许多方法来减少这种热量。一种方法是自发打开风扇。

  本文介绍了两个这样的电路,当它检测到设备内部的温度高于其阈值时,就会自动打开风扇。

  该项目在模数转换的原则下工作。来自LM35温度传感器的模拟数据被提供给模数转换器ADC0804。

  ADC0804是一个8位的ADC。对于5V的参考电压,我们将得到一个5V/28=20mV的分辨率。这在某种程度上预示着,这是来自传感器的模拟值的最小变化,可以被ADC IC识别。

  根据温度的变化,ADC的输出被生成。ADC的数字输出给了微控制器来计算温度并相应地控制风扇。

  这里解释一下ADC0804的配置。首先,我们应该将5V稳压电源连接到Vcc引脚(引脚20)。然后,将模拟和数字接地引脚(引脚8和10)连接到GND。

  为了使用内部时钟,我们应该在CLK IN(针脚4)和CLK R(针脚19)之间连接一个10KΩ的电阻,然后,在针脚4和GND之间连接一个150pF的电容来完成振荡器的电路。

  为了让微控制器连续读取ADC的数据,我们应该将RD引脚(引脚2)连接到GND。

  为了让ADC连续读取传感器的模拟数据,我们应该将写针脚(针脚3)与中断针脚(针脚5)短路。

  传感器(LM35)的模拟输出连接到ADC的Vin+(针脚6)。ADC的负模拟输入引脚即Vin-被连接到GND。

  转换后的数字数据为8位数据,可在DB0至DB7(针脚18至11)处获得。

  本项目的主要组成部分是8051微控制器,16×2液晶显示器,LM35温度传感器,ADC0804,继电器和风扇。

  与单片机有关的基本连接包括时钟、复位和EA。时钟由一个11.0592MHz的晶体和两个33pF的电容组成。复位电路由一个10μF的电容、10KΩ的电阻和一个按钮组成。EA引脚被一个10KΩ的电阻拉高。

  对于LCD显示屏,一个10KΩ的锅被连接到对比度调整引脚。LCD的三个控制引脚连接到P3.6、GND和P3.7引脚。

  有关ADC的基本连接在其配置中作了说明。ADC的8个数字输出必须连接到微控制器的端口2。

  下一个我们要连接的元件是LM35。将LM35的数据针脚连接到模拟输入针脚,即ADC的针脚6。

  最后,我们应该把由电阻、晶体管和继电器组成的继电器电路连接到单片机的0号端口,并把0号端口从外部拉起。

  本项目的目的是用8051单片机设计一个温控风扇,根据温度自动打开或关闭风扇。本项目的工作原理在此说明。

  在这个电路中,LM35温度传感器将提供与它所感应的温度相对应的连续模拟输出。这个模拟信号被赋予ADC,它将模拟值转换为数字值。

  为了从感知的模拟电压中获得温度,我们应该在微控制器的编程中进行一些计算。

  一旦微控制器根据逻辑完成了计算,温度就会显示在LCD上。像这样,微控制器将持续监测温度。

  如果温度超过50摄氏度(根据代码),微控制器将打开继电器以启动风扇。如果温度降到40摄氏度以下(按照代码)。

  微控制器不断地从其周围环境中读取温度。温度传感器作为一个传感器,将感应到的温度转换为电气值。这是一个模拟值,它被应用于微控制器的ADC引脚。

  ATmega8微控制器有六个复用的ADC通道,分辨率为10位。模拟值被应用到其中一个输入ADC引脚。因此在内部使用逐次逼近法进行转换。

  对于ADC转换,应该声明内部寄存器。ADC引脚输出一个数字值。控制器将其与阈值作比较,如果数值大于阈值,则切换风扇。

  LM35是一个集成电路传感器,可用于测量温度。该传感器的输出电压与温度成正比,单位为摄氏度。LM35的输出电压将以每摄氏度10mV的速度变化。

  通常情况下,LM35温度传感器的量程为-55摄氏度到+150摄氏度。为了测量这个完整的温度范围,即从负值范围到正值范围,我们应该在数据引脚和Vcc的负电源之间连接一个外部电阻。

  无论如何,我们在这一个项目中不打算考虑负温度范围。因此,在正常的工作条件下,我们大家可以在+2摄氏度到+150摄氏度的范围内测量温度。

  自然界的所有参数都是模拟的,也就是说,现实世界中的大多数数据都是由模拟信号来描述的。例如,如果测量的是房间的温度。

  房间的温度跟着时间一直在变化。这种随时间变化的测量信号,例如从1秒、1.1秒、1.2秒等等,被称为模拟信号。

  为了使用微处理器或微控制器来处理现实世界的数据,我们应该将模拟信号转换为数字信号,以便处理器或控制器能够读取、理解和处理这些数据。

  ATmega8微控制器内部有三个寄存器,即ADMUX、ADCSRA、ADC数据寄存器。模数转换器的分辨率为10位。

  现在使用ADMUX寄存器中的MUX0-MUX3位选择ADC通道。下面的表格显示了要放在MUX0-MUX3位的二进制值,以选择一个通道。

  如果传感器被连接到ADC0通道,在AREF引脚上有外部电容的AVCC,那么要分配给ADMUX寄存器的二进制值是ADMUX=0b01000000。

  下面的位决定了XTAL频率和ADC输入时钟之间的划分系数:划分系数决定表

  结果被存储在ADC的两个数据寄存器中,即ADCL和ADCH。现在从这些寄存器中读取数字值

  该电路主要由ATmega8微控制器、温度传感器、直流电动机、驱动IC组成。温度传感器被连接到ADC引脚的输入端,即微控制器的ADC0引脚。

  温度传感器有三个输入引脚,VCC,接地。中间一个是输出,另外两个引脚是地和VCC。用于ADC的VREF和AVCC从外部施加到微控制器上。20和21号引脚是AREF和AVCC引脚,连接到5v的电源电压。

  微控制器的端口B通过一个电机驱动器IC即L293D与电机相连。电机驱动器的输入引脚与微控制器相连。PB0和PB1连接到电机驱动IC的输入3和输入4。

  PB2和PP3引脚连接到电机驱动IC的输入1和输入2。 输出引脚与电机相连。由于电机有两个引脚,这些引脚被连接到驱动IC的输出引脚。

  可以扩展到基于PWM的输出,其中风扇的速度能根据PWM信号的占空比而变化。

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