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基于51单片机的智能温控风扇的设计

时间: 2025-03-22 09:12:21 |   作者: 安防/监控视频

详细介绍

  如,夏天晚上睡觉时,风扇设定运行时间长,温度下降得特别快,或者时间短,导致

  温度下降效果不好等,而这诸多不便就给我们的生活带来了不好的享受体验。这些问

  题怎样才能被很好解决呢?本设计旨在完成一款能自动检测环境温度并且根据温

  成数字信号,传递到单片机进行处理。采集到的环境和温度比我们预设上限还要高时,

  风扇旋转加快;环境温度介于我们设置的上限和下限之间时,旋转会相对平稳缓慢;

  关键词:智能温控风扇;单片机;体热式红外传感器;DS18B20温度传感器

  随着空调进入千家万户,人们会感觉到电风扇可能将很快成为被遗忘的时代产物。

  然而,实际情况并非如此。在激烈的市场竞争中,电风扇仍然具有顽强的生命力。电

  有像空调那样强大的冷却功能,但电风扇却直接从周围环境吸风。风力自然温暖,更

  适合年龄较大或较小的人群。其次,电风扇产品的价格远远低于空调的价格,并且易

  可能被淘汰。因此,传统的电风扇需要根据市场进行不断更新,不断改善自我,升华

  是自然风,对老人与幼儿相对较好,因此电风扇在人们日常生活中需求还是不晓得,

  尽管驱热没有空调那样效果极好,但是电风扇具有价格相对低廉,耗电量也小了许多,

  不受空间限制,可以搬移,能够吹出自然风等优势。而且人们的日常生活中,有些地

  方的温度差比其他地方大得多,而传统的家用风扇具有单一功能,因此智能温控风扇

  利于一些昼夜温差大的地区。而且由于人们在睡觉时不容易调节风扇转速,很容易感

  冒,生活中我们会经常性遗忘关闭风扇开关,时常发生人走风扇还在转动的情况,造

  成了电量的浪费,甚至对电器造成损害,严重时会引发火灾,但是如果研发出智能温

  控风扇这些问题就会很好的被解决,因此研发智能温控风扇具有十分重要的意义。

  DS18B20温度传感器旨在收集环境温度的实时数据,收集的数据能被及时传递

  到MCU,并被单片机进行后续处理。数据被单片机内部程序处理之后,可以生成可

  温度变化自动改变风的大小,从而实现温度高于预设最低温度时,温度越高风力越大;

  温度,当温度低于最低温度时,它将停止工作而不是一直工作,这样可以避免资源的

  最后,还需要安装人体红外传感器,避免人不在时风扇自己工作,造成资源浪费。

  周温度信号能被温度传感器接收处理,直接输出数字信号,并不需要进行模数转换,,

  单片机能够直接处理,方便快捷。LCD 显示屏还可以将检测的环境温度以及我们自己

  设置的最高上限温度和最低下限温度显示在LCD 显示屏上,这样不仅直观,方便而且

  美观。通过预设温度和实际温度的对比,来调节风扇的转速,周围实际温度每增高一

  度,风扇的转速就会逐级递增。我们决定采用PWM 脉冲款年度调制来控制风扇电机的

  转速,为了方便我们能根据自己的实际情况来改变预设温度,我们还安装了两个额外

  的按键,可以根据自己要求来改变上下限温度,这就是整个系统的整体设计思路。下

  会被运算器进行了放大,会产生相应的模拟信号,这时需要AD 数模转换器将所产生

  的模拟信号变为数字信号,这些转变来的数字信号才能够被我们的单片机做处理

  选项2:使用DS18B20 来完成温度传感器部分,用DS18B20 来当作系统的温度

  传感器其中最大的便利就是DS18B20 能够直接输出数字信息,而不用进行模数转换,

  选项3:使用热电偶设计温度传感器部件。外部温度变化将导致热电偶中的电流。

  通过运算器的放大,也需要把模拟信号变为数字信号,才能够传送到单片机进行处理。

  而且,由于热敏电阻的RT 是非线性的,因此外部温度变化将导致电阻器本身的

  电阻发生变化,并且会发生误差。如果错误得到纠正,电路将会增加,这不仅使电路

  且畸变和误差也大大改善,但是热电偶的温度检测范围太大,我们还需要进一步改进

  ②能够将检测的周围环境和温度直接以数字温度信号形式输出,③与其他温度传感器的

  检测原理不同。这样就无需进行 AD 转换即可简化电路,减小误差并简化程序设计。

  1) :通过软件编程的方法能够实现对周围环境的检测和判断,在 I/O 口进

  8k 字节的只读程序存储器ROM,256 字节的随机数据存储器存在片内。

  3) :它还能兼容标准的MCS-51 指令系统,低廉的价格,这种低成本高性能

  如果采用了 LED 显示管有以下一些好处:首先会极大降低成本,也能够很清晰

  的显示数据,哪怕在黑暗环境中也能容易看见,温度的显示程序也很容易编写。但不

  使用 LCD 液晶显示器具有清晰美观的显示字符,不仅可以显示数字,还可以显

  改变周期来实现的。输出频率的变化通过改变此脉冲的调制周期来实现,使调压和调

  频两个作用配合一致,且于中间直流环节无关,动态性能提高。因为输出等幅脉冲只

  需恒定直流电源供电,用不可控整流器取代相控整流器,使电网侧的功率因数大大改

  首先,我们使用 1k 电阻 r4 来限制电平,只有当单片机给 dj 一个高电平(8050

  是高电平导通)时,才会打开8050 晶体管。此时,VCC 和gnd 打开。

  这里用10 k 电阻上拉(如果不接VCC 电流可以直接传导8050 无法控制),此时

  8550 可以正常工作,然后我们通过程序通过 8050 来控制高电平的数量 在一定的时

  间段内(脉冲)控制 M1 的工作频率(8550 是放大电流,驱动 M1,实际控制为 8050

  系统主要器件:DS18B20 温度传感器丶AT89C52 单片机丶LCD 显示器丶风扇直流

  这种功耗较低,性能很高的微控制器时由STC 公司生产出来的,有8K 在系统可

  编程Flash 存储器。这种单片机采用MCS-51 作为STC89C52 内核,进行了很多方面的

  改进,因此芯片获得了传统51 单片机所没有的优点。因此STC89C52 成为众多嵌入式

  相对而言,液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC 上,因而耗电

  本次设计采用DS18B20 温度传感器检测室内场所的温度,不同于其他传统传感器,

  温度传感器 DS18B20 能够直接输出数字信号,,并不需要进行数模转换,可以直接传

  送给单片机进行处理,此外,温度等数据可以显示在 LCD1602 液晶屏上,并且具有较

  温度传感器直接输出为数字信号,然后由单片机进行处理。DS18B20 供电方法有两种,

  一种是寄生电源。 单片机端口与单线总线连接。 为了确保在DS18B20 有效时钟周期

  中提供足够电流,可以使用 MOSFET 管拉起总线。 另一种方法是使用电源,DS18B20

  的两个引脚是数字信号的输入/出端。 该引脚必须连接到上拉电阻,以在无数据传输

  期间将其保持在高电平,以保持信号的稳定传输。 第一个引脚是电源的接地端,第

  行及时的调整,通过连续不断对比当前温度与设定温度来调控转速。工作频率可达

  120hz。程序开始运行时,温度传感器 DS18B20 开始检测四周环境和温度,通过连续不

  断比较当前温度与预先设定温度,从而可以及时根据外界环境和温度改变工作风扇的转

  电路图,按照其中的顺序依次自信检验。还需要注意电源的检测,电源是否有误,或

  者有短路情况,还需要检查集成电路和三极管引脚是否正确,检验自己的焊接点老不

  牢靠,更要特别注意电力系统的排查,防止意外发生,如果有必要,还需要使用数字

  的,不然会造成我们实验器件的损坏。充电后,还需要自信检查没个元器件的的引脚

  电位,VCC 和GND 之间的电位也有必要进行检查。5V 至4.8v 之间的输出电压属于正常

  刻,我们要做的不是马上观察数据和波形,而是要观察有没有异样情况,如冒烟,声

  音和光的散发,组件发热。如果是这样,请勿惊慌,但应立即关闭电源,直到可以重

  分析,最终得出对应结论,看看结论并且分析和判断这种电路是否满足了我们像的要

  的设计要求和设计理念。如果存在了任何一点细微差异,我们应该仔仔细细的进行排

  查,找出问题所在。因此,在设计全过程中,我们应该要又严谨,细心的实验态度

  围环境与我们预设的上限和下限温度,进行智能调控风扇的转速。还有额外的两个按

  键,可以分别改变预设温度的上限和下限。当检测到的周围环境和温度比预设下限温度

  低时,风扇会停止转动;当检测到的周围环境温度比预设的上限温度还高时,风扇开

  始旋转,检测的环境和温度每高预设下限一级,风扇转速逐级递升直至最大。最终系统

  本次设计的智能温控风扇含有多个挡位,并且安装了DS18B20 温度传感器,温

  度传感器能实时检测周围温度并且能够直接将接受到的信息转变为数字信号,从而传

  递到单片机上进行后续处理。系统检测到的四周温度都会显示在我们安装的LCD 显

  示屏上,我们设置的上下限也可以在上面很直观观察到,然后系统会将检测到的温度

  与我们本次系统的预设温度进行对比判断,并作出相应反应,当周围环境和温度比我们

  预设上限还要高时,风扇转动极快,当检测的四周环境和温度介于我们预设的上下限之

  间时,风扇转速随温度增加而逐渐增加,如果检测到的环境和温度比我们预设的下限还

  要低时,风扇此时处于静止状态,不会转动。通过这一些步骤,风扇能轻松实现智能调控

  [2] 李进东 熊宇 苏康友. 基于 51 单片机的温控风扇设计[J]. 信息与电脑(理论版),

  [3] 刘军. 基于单片机的仓库温湿度智能控制管理系统设计[J]. 哈尔滨铁道科技,

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