1、DONGFANG COLLEGE，FUJIAN AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY论文题目： 基于单片机的风扇调速器设计系 别： 计算机科学系年级专业： 10电子信息工程学 号： 1050302033姓 名： 范小树指导教师： 成峰 职称： 副教授2014 年 4 月 8 日Design of Intelligent Electric Fan Controller Based on MCUDepartment： Department of Computer ScienceMajor and Grade：E-Information Technology, Gr
2、ade 10Number： 1050303033Name： FAN XiaoShuAdvisor： CHENG FengDate： April 08th 2014福建农林大学东方学院本科毕业设计(论文)作者承诺保证书本人郑重承诺： 本篇毕业设计(论文)的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。学生签名：年 月 日福 建 农 林 大 学 东 方 学 院 本 科 毕 业 设 计 (论 文 )指 导 教 师 承 诺 保 证 书本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业设计(论文)的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业设计（论文）中未发现弄虚作假的现象，本人愿承担指导教师的相
3、关责任。指导教师签名：年 月 日目录摘要 .IABSTRACT .II1引言 .- 1 -2系统功能 .- 2 -3方案论证 .- 3 -3.1 系统总体设计 .- 3 -3.2 控制装置原理 .- 3 -4 系统主要硬件电路 .- 4 -4.1 主控芯片 STC89C52 .- 4 -4.1.1 STC89C52单片机简介 .- 4 -4.1.2 STC89C52 单片机主要特性 .- 4 -4.1.3 STC89C52单片机引脚简单说明 .- 4 -42 温度检测和显示电路 .- 6 -4.2.1 DS18B20的温度处理方法 .- 6 -4.2.2 DS18B20的 1-WIRE协议和命
4、令 .- 7 -4.2.2 温度传感器和显示电路组成 .- 11 -4.3 电机调速电路 .- 12 -4.3.1 电机调速原理 .- 12 -4.3.2 电机控制模块设计 .- 13 -5 控制器软件设计 .- 15 -5.1 主程序 .- 15 -5.2 数字温度传感器模块和显示子模块 .- 16 -5.2.1数字温度传感器模块和显示子模块程序 .- 17 -5.3 电机调速与控制子模块 .- 21 -5.3.1电机调速与控制子模块主程序: .- 22 -总结 .- 26 -参考文献 .- 27 -致谢 .- 28 -附录一（系统实物图） .- 29 -附录二（原件清单） .- 31 -福
5、建农林大学东方学院计算机科学系毕业设计（论文）I摘要本次电风扇智能调速器的设计是以 STC89C52单片机为主控芯片。DS18B20 温度传感器电路采集实时而准确的环境温度。最后通过控制双向可控硅的导通角，改变输出电压对电风扇进行档位调速。把智能控制技术用于传统电风扇中，电风扇完成智能控制，使传统电风扇变得更现代化，方便人们的适用。智能电风扇可以根据外界温度自动升降档位对风叶进行调速，又因为 STC89C52功耗相对较低，稳定性较好，价格比较便宜，供应的货源也充足。所以基于单片机的风扇调速器设计具有重要的可实行意义。关键词：单片机；温度传感器；智能控制；STC89C52；模拟风扇福建农林大学东
6、方学院计算机科学系毕业设计（论文）IIAbstractThe intelligent fan speed controller design is based on STC89C52 microcontroller as the master chip, DS18B20 temperature sensor circuit collect real-time and accurate ambient temperature, the final control change triac conduction angle on stall speed fan conduct . The inte
7、lligent control technology used in traditional electric fans, electric fans to complete automatic control, making this small appliances become more humane, intelligent fan can automatically adjust the wind speed range according to the outside temperature, make our lives more simple and convenient. A
8、nd because STC89C52 first to lower power consumption, better stability, the price is cheap, plentiful supply of goods. It has important significance can be implemented SCM fan speed controller design. Keywords: Microcontroller; Temperature sensor; Intelligent control; STC89C52; Simulation fan福建农林大学东
9、方学院计算机科学系毕业设计（论文）- 1 -1引言最近几年来，因为空调的发展和商家的竞争，空调出现大范围的降价以迎合老百姓。所以电风扇一度被认为即将退出历史舞台。但事实正好相反，相关人士说，虽然空调越来越普及，但一点也没有影响电风扇的销售，近几年需求量还不断的增加。总结为两要点:1、风扇和空调的工作方式不同，空调具有大范围的制冷系统，但不适合全部人群，如老年儿童和孕妇及体质较弱的人，而风扇的风更温和更迎合大部分人。2、即使空调再怎么降价，结构简单的风扇一直保有天然的价格优势，使用方便省电。在科技不断发展的今天，风扇仍是老百姓的必需品。而市面上的传统电风扇都是人为开关升降档位，风速在仅有的三四个
10、档位之间变化剧烈，并且不知道室温为多少，定时时间短。分析了市面上电风扇的不足，为了电风扇更好的市场。所以设计基于单片机的风扇调速器。该设计将采用高度集为一体的温度传感器 DS18B20，用单片机STC89C52作为 CPU，通过 3461BS型 LED显示当前环境温度，依据用户设定的最低工作温度，将自动在相应环境温度做出大小风和停止运行等动作。该设计对环境温度的收集精准度高，电风扇做出的反应迅速正确。福建农林大学东方学院计算机科学系毕业设计（论文）- 2 -2系统功能该设计以 STC89C51单片机作为 CPU，外界的环境温度利用 DS18B20数字温度传感器进行检测。电风扇将会对环境温度的升
11、高和降低自动调节风速档位。做到温度低风力小，温度高风力大的功能。再通过按键实现开关及一定范围内最低工作温度设定，实现达到或者高于这一设定温度开启风扇的功能。本设计主要目标如下：1、模拟电风扇风速档位从低到高 5个档位。2、依据环境温度的升高和降低，系统会自动调节电机的转速改变风速。3、当环境温度每降低 2摄氏度时降低一个档位，当环境温度每升高 2摄氏度时升一个档位。4、用户可以设定电风扇的最低工作温度，当环境温度高于所设定的最低工作温度时，电风扇将会自动启动。福建农林大学东方学院计算机科学系毕业设计（论文）- 3 -3方案论证3.1 系统总体设计图 3-1 系统总体结构框图3.2 控制装置原理
12、传统电风扇电机转速只有 3个到 4个档位设置，人们可以通过遥控或者按键改变电风扇的档位设置，也就是说我们每次想变动风力输出都需要人参与其中，这样并不是很便利。该设计以 STC89C52单片机为主控芯片，运用较成熟的无级调速技术和单片机控制技术还有温度感应技术，最后形成一个完整智能控制技术。我们的目标是应用于传统的电风扇中。我们设被控制量为电机转速。单片机 STC89C52依靠来自温度传感器DS18B20对当前环境温度的监控，再利用可控硅对电风扇的电机马达进行档位调节。这样我们就初步完成对电风扇自动调速器的设计。数字温度传感器键盘输入 单片机STC89C52电机调速输出显示福建农林大学东方学院计
13、算机科学系毕业设计（论文）- 4 -4 系统主要硬件电路4.1 主控芯片 STC89C524.1.1 STC89C52单片机简介STC89C52是由 STC公司研发和生产，是高性能而又低功耗 CMOS8位的微控制器，具有 8K 字节大小的可编程 Flash存储器。虽然 STC89C52运用传统的 MCS-51内核，但 STC公司对其进行了改进，使得 STC89C52拥有传统 51单片机所没有的功能。让STC89C52为大部分嵌入式的控制应用系统，做出高机动、高效方便的解决方案。4.1.2 STC89C52 单片机主要特性（1） 、4k Bytes Flash 片内程序存储器；（2） 、5 个中
14、断源；（3） 、有 2个 16位的可编程计数器；（4） 、2 个全双工串行通信口；（5） 、看门狗（WDT）电路；（6） 、片内振荡器和时钟电路；（7） 、与 MCS-51兼容；（8） 、全静态工作：0Hz-33MHz；（9） 、寿命：1000 写/擦循环；（10） 、可编程串行通道；（11） 、功率消耗低和掉电保护模式；（12） 、数据保留时间：一般情况都在 10年左右4.1.3 STC89C52单片机引脚简单说明VCC：(40 引脚)电源电压 GND：接地 P0端口（32-39 引脚）：8 位引脚接口，唯一一组自身没有带上拉电阻，接口也是双向 I/O口。在作为输出口使用的时候，每一个引脚都能驱动 8个 TTL逻辑门电路。这是其它三个端口所不能办到的，该端口总共有 3个功能，首先在作为外部扩展存储器时，即可以当做数据总线，其次又可以当做地址总线，最后在它不扩展的时候，还可以当做一般的输入输出口使用，但使用的时候应该在外部加上上拉电阻，才可以正常的使用，该端口主要用来接收低 8位的地址。
