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基于单片机的智能风扇控制系统•导师：•学生：目录01芯片介绍02电路及系统原理分析03软件设计04仿真结果芯片介绍AT89C51芯片DS18B20芯片•AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内4bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51芯片介绍DS18B20芯片介绍••DS18B20温度传感器是美国达拉(DALLAS)半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器。该器件将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上。•独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；零待机功耗；温度以9或12位数字；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。说明文本内容电路及系统原理分析单片机最小系统键盘控制电路数码管显示电路电机调速电路蜂鸣器报警电路系统总体设计框图：AT89C51键盘功能输入数字温度传感器温度档位的显示电机调速蜂鸣器分类关系图表两种工作状态手动自动手动调速温控调速数码管显示电路：•本设计一共用5个数码管显示：即前3个显示温度，第4个显示温度单位C，第5个显示档位。通过单片机的P1口控制数码管的段选信号，用P2口的P2.0到P2.4控制数码管的位选。通过DS18B20采集温度信号，并作为单片机的输入信号，根据输入信号的不同，通过不同的软件程序产生相应的输出信号来控制数码管的显示。电机调速电路:L5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C5129.0DQ2VCC3GND1U2DS18B2032U3:A4009ZeroCrossing1264U4MOC3031MU5L2008L6R910kR1010kC11nFR1110kR1210kV1VSINEU6AND_4•本模块电路中采用了过零双向可控硅型光耦MOC3041M,集光电隔离、过零检测、过零触发等功能于一身,避免了输入输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷,简化了输出通道隔离2驱动电路的结构。其工作原理是:单片机响应用户的参数设置,在I/O口输出一个高电平,经反向器反向后,送出一个低电平,使光电耦合器导通,同时触发双向可控硅,使工作电路导通工作。蜂鸣器报警电路：•蜂鸣器的正极接地，负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R25后由单片机的P3.5引脚控制，当P3.5输出高电平时，三极管截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.5输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，结合电路我们可以通过程序控制P3.5脚的电平来使它发出声音和关闭。程序中改变单片机P3.5引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。•主程序当温度小于30度时，为1档ABCDEFGDPL1L2L3L4ABCDEFGL5ABCDEFGDPL1L2L3L4L1L2L3L4L5DPL5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C5129.0DQ2VCC3GND1U2DS18B20R110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k32U3:A4009ZeroCrossing1264U4MOC3031MU5L2008L6R910kR1010kC11nFR1110kR1210kV1VSINE234567891RP1RESPACK-8U6AND_4R13300R14300R15300R16300R17300当温度大于30度小于35度时，为2档ABCDEFGDPL1L2L3L4ABCDEFGL5ABCDEFGDPL1L2L3L4L1L2L3L4L5DPL5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U189C5132.7DQ2VCC3GND1U2DS18B20R110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k32U3:A4009R910kR1010kC11nFR1110kR1210kV1VSINE234567891RP1RESPACK-8R13300R14300R15300R16300R17300U7AND_5Q1PN2907BUZ1BUZZERGNDR25100停止1档2档3档自动风扇档位显示温度显示或者报警显示Y1CRYSTALC1130pFC230pFR351kR2610kC310uFK1RSTVCCGND电机RL1G2RL-1AB-DC5当温度大于35度时，为3档ABCDEFGDPL1L2L3L4ABCDEFGL5ABCDEFGDPL1L2L3L4L1L2L3L4L5DPL5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U189C5137.7DQ2VCC3GND1U2DS18B20R110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k32U3:A4009R910kR1010kC11nFR1110kR1210kV1VSINE234567891RP1RESPACK-8R13300R14300R15300R16300R17300U7AND_5Q1PN2907BUZ1BUZZERGNDR25100停止1档2档3档自动风扇档位显示温度显示或者报警显示Y1CRYSTALC1130pFC230pFR351kR2610kC310uFK1RSTVCCGND电机RL1G2RL-1AB-DC5当温度大于40度时，蜂鸣器响起，此时显示报警信号OL。ABCDEFGDPL1L2L3L4ABCDEFGL5ABCDEFGDPL1L2L3L4L1L2L3L4L5DPL5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U189C5140.7DQ2VCC3GND1U2DS18B20R110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810k32U3:A4009R910kR1010kC11nFR1110kR1210kV1VSINE234567891RP1RESPACK-8R13300R14300R15300R16300R17300U7AND_5Q1PN2907BUZ1BUZZERGNDR25100停止1档2档3档自动风扇档位显示温度显示或者报警显示Y1CRYSTALC1130pFC230pFR351kR2610kC310uFK1RSTVCCGND电机RL1G2RL-1AB-DC5结语：•利用单片机实现的智能温控电风扇系统，性能可靠，成本较低，适合大众消费，有重要应用价值。本系统的电路和程序稍作修改，还可以实现其他一些功能，比如大棚温度控制、电动机温度检测、自动定时闹钟、家庭电器自动控制系统等，系统移植性强。•从04年开始，电风扇行业就出现了创新的高潮，如今，这股高潮还在继续。正所谓“万变不离其宗”，透过当今千姿百态的电风扇市场，我们可以预言：今后的电风扇一定会继续吹着创新设计风、人性功能风及智能控制风。导师们辛苦了谢谢您们！