26-基于单片机的简单温控风扇

具体实现功能

系统由STC89C51单片机+LCD1602液晶显示屏+L298N控制模块+直流电机+DS18B20温度传感器构成。

具体功能：

（1）LCD1602实时显示DS18B20测得的温度值；

（2）无人情况下风扇停止转动；

（3）有人情况下，实现温度对风扇转速的调整，温度越低，风扇转速越慢；温度越高，风扇转速越快。

设计背景

近些年来，随着空调行业的迅速发展，电风扇行业受到一定的打击。然而，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。与空调相比，一方面，空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用。另一方面，电风扇有价格优势，价格便宜而且相对省电，安装和使用都非常简单。

然而，传统电风扇多采用机械方式进行控制，功能少，噪音大，各档的风速变化大。随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得由微机控制的智能电风扇得以出现。

生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。比如，现在虽然不少城市家庭用上了空调，但在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇作为降温防暑设备，春夏（夏秋）交替时节，白天温度依旧很高，电风扇应高转速、大风量，使人感到清凉；到了晚上，气温降低，当人入睡后，应该逐步减小转速，以免使人感冒。虽然电风扇都有调节不同档位的功能，但必须要人手动换档，不能满足气温变化对风扇风速大小的自动切换。

为解决上述问题，我们设计了基于单片机的温控自动风扇系统。本系统采用高精度集成温度传感器，用单片机控制，能显示实时温度，并根据温度调整风扇的转动，控制风力的大小，提升了风扇的智能化和人性化。

硬件设计

如图是本系统的硬件设计方案，具体地，硬件电路由以下模块构成：

（1）单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以AT89C51单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路。

（2）按键模块。由一个按键构成，由于实现有人/无人状态的切换；

（3）显示模块。通过LCD1602液晶显示屏显示DS18B20测得的实时温度值；

（4）风扇电机及其驱动模块。

软件设计

根据本文设计需求，在硬件电路设计的基础上，需要通过软件编程实现的具体功能：

（1）驱动各个模块工作，实现LCD1602的清晰显示；

（2）按键设置功能。实现有人/无人模式的切换；

（3）温度检测功能的实现。实现对环境温度的实时检测及显示；

（4）风扇电机的驱动及控制。实现基于温度大小的风扇电机转速控制。

具体设计流程如图所示。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。