关于温控风扇的设计报告_

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1、关于温控风扇的设计摘要：现代社会都讲究绿色，节能环保。在满足人们的基本要求上，能够尽可能的节约、环保。而电扇在某些场合是必不可少的。那么我们就可以设计一种可以保持环境温度一定的情况下，尽可能减少能量的消耗，降低风扇的转速。实现实时的随温度的变化来调节风扇的的转速。我们可以根据温度传感器采集环境温度，通过单片机显示出来。并且调用函数，调节占空比控制风扇的转速。这样的话，既满足了人们的需求，也大量节约了能源。关键词：节能智能控制风扇1设计要求1.根据温度传感器检测外部环境温度来控制风扇的转速。2.利用light点亮的数目来显示当前转速的等级(高、中、低)。3.显示当前检测的环境温度

2、。4.显示当前转速级数（0-99）。2总体设计2.1系统组成及工作原理整体思路是：利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机mc9s08aw60进行处理，在LED数码管上显示当前环境温度值。并且用小灯点亮的数量来显示当前转速的等级。其中预设温度值只能为整数形式，检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。主要功能是采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。原理框图如图所示2.2温度传感器的测量原理DS18B20测温原理如图所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显

3、改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。　主要特点（1）适应电压范围宽，电压范围：3.0～5.5V。（2）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换

4、电路集成在形如一只三极管的集成电路内。（3）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。（4）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。（5）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。　3硬件设计3.1硬件组成本设计要用到感测外部环境温度的数字型温度传感器、显示用的数码管、电风扇、小灯，当然了还有主要的大脑单片机aw60。他们之间的关系如图所示。3.2单片机核心模块1、MC9S08系列MCU的特点1）8-b

5、it HCS08内核CPU；2）CPU频率可达40MHz；3）内部总线频率可达20MHz；4）支持多达32种中断/复位源；5）片内多达60KB的在电路可编程Flash存储器，支持块保护，还具有安全加密特性；6）ADC：16通道10位ADC，自动比较功能；7）SCI：2个串行通信接口模块；8）Timers：1个6通道和1个2通道的16位定时器/脉冲宽度调制器模块（TPM）。具有输入捕捉、输出比较、脉宽调制功能。2、单片机的最小系统图：最小系统3.3温度传感器电路数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转化等电路的误差因数，温度误差变得很小，并且由于其检测

6、温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又由于该温度传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变得非常简洁，抗干扰能力强。因此，不但能够大大简化我们的工作量，同时使系统更加稳定、精确。3.4lED驱动、显示电路3.6小灯电路3.7驱动电路单片机输出的电流太小不足以支持电机的正常工作。所以我们要在电机的前面加一个驱动电路。电机的驱动电路我用的是H桥。图：H桥示意图要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经

7、Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动。图：软件连接的H桥4程序设计1.1主程序设计程序设计部分主要用到了我们学过的pwm构件、light构件、LED构件和TPM构件。首先对温度传感器初始化；通过DS18B20温度转换的函数实现对环境温度的实时采集；温度读取完成之后，单片机温度传感器的数据进行换算，然后进行显示输出。与此同时，温度处理函数对采集到的温度进行分析处理，是否开启电机如果达