基于51單片機的智能溫控風扇設計


1、基于51單片機的智能溫控風扇設計
具體實現功能:
由51單片機+DS18B20溫度傳感器+共陽四位數碼管+風扇+獨立按鍵+DC電源構成。
具體功能:
1、采用DS18B20溫度傳感器測溫并用數碼管實時顯示;
2、可以手動設置溫度上下限;共3個按鍵:設置鍵、加鍵、減鍵;
3、溫度小于下限風扇不轉,溫度在上下限之間60%轉動,大于上限時,風扇全速轉動。

仿真演示視頻(實物功能和仿真類似):
設計介紹

51單片機簡介
51單片是一種低功耗、高性能CMOS-8位微控制器,擁有靈巧的8位CPU和可編程Flash,使得51單片機為眾多嵌入式控制應用系統提供靈活、高效的解決方案。
本設計所使用的芯片可兼容以下所有的51系列單片機(包括AT系列和STC系列)。

設計方案
設計方案如下:
本設計利用DS18B20采集環境中的溫度值,將溫度數值反饋給單片機,單片機處理后進行實時顯示。同時,利用三個按鍵設置溫度調節范圍,當實時溫度值超出調節范圍后進行相應的操作。
單片機類設計論文參考模板:
畢設無憂|單片機類畢設論文模板
資料內容
原理圖和PCB(AD19)
本系統原理圖和PCB設計采用Altium Designer19,具體如圖。
注1:請使用Altium Designer19直接打開資料中的工程文件(資料中已說明打開方式),若要求使用其他版本軟件,請謹慎購買!
注2:此設計需按照原理圖制作實物,不可直接燒錄到任何開發板中運行(需要修改程序)!
Altium Designer19軟件安裝包下載鏈接:
Altium Designer19安裝破解教程(內附安裝包)
51單片機常用元器件封裝下載鏈接:
資料分享|51單片機常用元器件封裝庫
Altium Designer19教程:
AD19簡易教程(原理圖的繪制)
實用技巧|AD19快捷鍵大全
仿真實現(protues8.7)
本設計利用protues8.7軟件實現仿真設計,具體如圖。
注1:請使用protues8.7直接打開資料中的工程文件(資料中已說明打開方式),若要求使用其他版本軟件,請謹慎購買!
注2:由于仿真軟件限制,仿真設計和實物設計無法百分百對應!!
protues8.7軟件資料:
proteus8.7安裝及破解教程(內附安裝包)
若仿真中遇到問題,請參照以下文章解決:
protues仿真常見問題解決方案
Protues8.7簡易教程
程序(Keil5)
本設計利用KEIL5軟件實現程序設計。
注意:請使用KEIL5直接打開資料中的工程文件(資料中已說明打開方式),若要求使用其他版本軟件,請謹慎購買!!
主程序如下:
/****************主函數***************/
void main()
{
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;
time_init(); //初始化定時器
temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值
init_eeprom(); //開始初始化保存的數據
delay_1ms(650);
temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值
dis_smg[0] = smg_du[temperature % 10]; //取溫度的小數顯示
dis_smg[1] = smg_du[temperature / 10 % 10] & 0xdf; //取溫度的個位顯示
dis_smg[2] = smg_du[temperature / 100 % 10] ; //取溫度的十位顯示
f_pwm_l = 50;
while(1)
{
key(); //按鍵程序
if(key_can < 10)
{
key_with(); //設置報警溫度
}
if(flag_300ms == 1) //300ms 處理一次溫度程序
{
flag_300ms = 0;
temperature = read_temp(); //先讀出溫度的值
if(menu_1 == 0)
{
smg_i = 3;
dis_smg[0] = smg_du[temperature % 10]; //取溫度的小數顯示
dis_smg[1] = smg_du[temperature / 10 % 10] & 0xdf; //取溫度的個位顯示
dis_smg[2] = smg_du[temperature / 100 % 10] ; //取溫度的十位顯示
}
}
baojing_kz(); //報警控制函數
}
}
程序運行結果如圖:

2、單片機引腳為什么無法直接控制電機或風扇?
單片機(Microcontroller)是一種現代化的電子器件,它可以用來控制各種電子設備,例如LED燈、傳感器、LCD屏幕等等。然而,單片機的引腳并不能直接控制電機或風扇,這是為什么呢?下面我們就來詳細解答。
首先,我們需要了解電機或風扇的工作原理。電機或風扇通常使用電源,通過電流的作用產生磁場,驅動轉子旋轉。因此,要控制電機或風扇,需要通過電路將單片機輸出的信號轉化為電流信號,才能讓電機或風扇工作。
但是,單片機輸出的信號通常是數字信號,如高電平或低電平,而電動機或風扇需要的是模擬信號,例如直流電流或交流電流。因此,如果直接連接電機或風扇到單片機引腳,無法轉化信號,單片機無法對電機或風扇進行控制,甚至可能損壞單片機。
為了解決這個問題,我們需要使用一些電路元件,例如晶體管、繼電器、功率模塊等,將單片機輸出的信號轉化為適合電機或風扇的電流信號。
其中,晶體管是一種非常常見的元件,它可以通過一個電壓信號控制另一個電路的開關狀態。可以使用晶體管作為開關,通過單片機輸出的數字信號將晶體管驅動打開或關閉,從而控制電機或風扇的開關狀態。
另外,如果需要控制大功率的電機或風扇,還可以使用功率模塊。功率模塊是一種集成電路,可以將單片機輸出的信號轉換為高功率的電流信號,從而驅動電機或風扇。
總之,單片機的引腳無法直接控制電機或風扇,需要通過電路將輸出的數字信號轉換為適合電機或風扇的模擬信號。晶體管、繼電器、功率模塊等元件都可以用來完成這個轉換過程,讓單片機具有控制電機或風扇的能力。
3、51單片機風扇怎么接
51單片機小風扇,正極直接接電源,負極接NPN三極管的集電極,三極管發射極接地。51單片機小風扇,由51單片機+DS18B20溫度傳感器+共陽四位數碼管+風扇+獨立按鍵+DC電源構成,為智能溫控風扇系統,該系統可以實現風扇隨實時環境溫度而智能變速功能。系統主要選用STC89C52單片機作為控制中心,DS18B20數字溫度傳感器采集實時溫度,再經單片機處理后通過三極管放大信號。
4、單片機溫控風扇驅動電路中8050和8550的工作原理
在三極管中8050是NPN極性,8550是PNP極性。為了能讓更多的人能區分三極管8050和8550,這里我為大家科普一下。
一:什么是三級管
三極管主要是用來進行電流調節的,它可以將弱信號放大為具有更高振幅的電子信號,也可以作為無接觸的切換。三極管的排列方式有PNP和NPN兩種。
使用萬用表 Rx100或 Rx1k分別測定三極管兩端的正、反向電阻值時,如果用一只筆尖與一個特定的電極相連接,而另一只針依次與其它兩個電極相接觸時,那么,與該電極相連接的電極就是基極b。此時,要留意一下萬用表顯示的極性,假如紅色筆與 基極b接觸,如果把黑色的針插在其它電極上,測量到的電阻都很低,就可以判斷出被測試的管道是 PNP三極管;若黑色筆與基極b相連接,而紅色的兩個電極與另一個電極相接觸時,電阻值偏低,那么被測量的三極管就是 NPN類型。
二:8050和8550區別
8550和8050分別是日本公司生產的PNP和NPN型硅三極管,在三極管中8050是NPN極性,8550是PNP極性。
為了讓大家更容易的區分這兩種三極管的不同之處,這里我將它們的具體參數列舉出來。
8050三級管:
類型:開關型;極性:NPN;最大集電極電流(A):0.5A;直流電增益:10to60;功耗:625mW;最大集電極-發射極電壓(VCEO):25;特征頻率:150MHz。
8550三級管:
8550三極管是一種低電壓,大電流,小信號的PNP型硅三極管。集電極-基極電壓Vcbo:-40V;工作溫度:-55℃ to +150℃;最大集電極電流(A):0.5 A; 直流電增益:10 to 60; 功耗:625 mW; 最大集電極發射電壓(VCEO):25; 頻率:150MHz。
實際上從以上的對比來看,我們可以直觀的發現8050和8550三極管的主要區別在于8050是NPN極性,8550是PNP極性。
5、電風扇自動溫控調速器電路設計
這是一個電風扇自動溫控調速器,可根據溫度變化情況自動調節電風扇的轉速,電路加以調整,也可用于其它電氣設備的控制。
電路工作原理:圖中IC是555時基電路,與R2、R3和C2等元件構成多諧振蕩器,可發出占空比可調的矩形波信號。當溫度變化時,熱敏電阻的阻值發生變化,改變多諧振蕩器輸出方波的占空比,調節雙向晶閘管VT的導通角,從而改變風扇電極兩端的電壓,自動調節電風扇的轉速。元器件選擇 集成電路IC選用NE555時基電路,也可使用LM555和TLC555等型號。VT為雙向晶閘管,其耐壓應在400V以上,額定電流應根據所控制的電風扇容量來合理選用。電阻R1~R5可選用普通1/8或1/4W碳膜電阻器;Rt為負溫度系數熱敏電阻,可選常溫下阻值為10KΩ左右的熱敏電阻。電容C1選用普通鋁電解電容器;電容C2和C3選用滌綸電容器。VD為穩壓值為9.1V的穩壓二極管。

責任編輯:David
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