STC89C51单片机的智能温控风扇设计+电路图(2)

随着夏天的到来,人们需要各种降温设备来维持凉爽。举一个例子,在发展快速的城市之中,人们大都选择降温效果好的空调,但是在相对城市而言的农村


随着夏天的到来,人们需要各种降温设备来维持凉爽。举一个例子,在发展快速的城市之中,人们大都选择降温效果好的空调,但是在相对城市而言的农村,人们大都选择电风扇,而且农村人口占大多数。每当夏季的到来,白天温度总会变得很高,人们会把电风扇调到强档来保持凉爽。夜晚来临的时候,这时候电风扇的强档不适合使用,需要调成弱档,防止人们发生疾病。很麻烦的一点是人们需要手动调节电风扇的各个档位,人们一旦睡着就无法在调节档位。人们常用的办法是定时。但是当定时到后人们睡着了气温没有降低人们还是会感觉到热,有可能会导致人们热醒,会很不舒服。如果定时太长,温度降低后,电风扇还会继续运动,这有可能会导致人们生病。这就导致了虽然定时关闭可以解决风扇一直处于开启的状态,但是并不能解决当温度的升高或降低从而引起风扇的转速发生改变。现如今在很多大功率的电器中的散热方面,很多电器都会采用风冷系统,通过风扇的转动从而降低温度,保护产品。就必须使用可以持续降温的大型电风扇来保护电子产品。但是,这种风扇的噪音就会相对很大。如果想降低噪声就不可以用上述风扇。为了解决以上问题,此次设计了可以随着外界温度的变化从而使风扇转速变化的智能温控风扇。这个设计采用了可以精确测量外界温度的温度传感器,并选用STC89C51单片机作为此设计的系统,加入显示电路来显示温度,并且系统可以通过使用者自行设定的温度来调控电风扇的各种档位的变化。

2  系统概述

2.1  单片机选用

STC89C51单片机跟其他单片机相比具有很多优势,其价格低廉,电路系统简单,相比较AVR单片机技术集多种器件和多种功能于一身的长处,但主要考虑于控制芯片的功耗,价格以及功能等各方面来说,在通过市场调查,资料查询,此次设计的系统主控芯片用STC89C51单片机。此单片机相比较而言其功耗低,高性能,操作简单,比较基础的单片机。对于其内部程序下载时可以连接串口直接下载,其最先系统设计的电路图也比较简单。比较于AVR,STC89C51单片机的成本相对比较低,其超强的抗干扰能力,超低的功耗,电路上的简单辅助系统设计,并且有开发环境上比较简单的实现操作等优势,因此设计的主控芯片选择STC89C51单片机[1]。

2.2  本设计任务和主要内容

在此次设计中,采用了数字温度传感器来获取外界的实时温度,采用了STC89C51单片机,两者相加在一起控制整个系统,从而设计出可以通过温度改变来使风扇转速改变的电风扇,实现了当温度升高电风扇转速加快,温度降低电风扇转速降低的功能。不仅如此使用者还可以远程操控这个系统,弥补了人们调节风扇必须走到风扇旁的不足。更加智能的一点是,想要风扇关闭,那么当前环境温度比设置温度低时就可以实现,想要风扇重新开启,那么当前环境温度高于设定温度时也可以实现。

主要内容如下:

(1)使用者可以通过按钮设定风扇的风速,风速有从低到高两个档位。

(2)风扇关闭,当前环境温度低于设定温度。

(3)当外界的温度在设定的温度之间时,风扇会自动调节到低档。

(4)当前环境的温度在设定的温度之上时,风扇会调节到高档。

3  方案论证

3.1 温度传感器的选用

温度传感器可以从以下几个选项中选择一个比较适合的:

1.感测温度的核心元件在运用中有很多种,其中之一是热敏电阻。热敏电阻阻值发生变化的原因就是环境温度发生变化,输出的电压也会发生微弱的变化,从而通过放大器放大这些电压变化信号,此时的单片机就会接收到AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号的信息。查阅资料可以知道热敏电阻有优点也有缺点,其优点是部件比较好且价格亲民,它的的缺点是当温度变化事热敏电阻的阻值变化不是很明显,在采集信号或者放大信号事会发生错误或者失真。而且因为热敏电阻的非线性,温度变化会使电阻有很大的误差,如果使用电路进行纠正的话,会影响电路的稳定性。当外界环境温度发生变化,如果变化比较大还可以检测到,但是如果温度变化比较小,就不容易检测出来。所以不推荐使用。