STC89C51单片机的智能温控风扇设计+电路图(3)

2.感测温度的核心元件在另一方面也有很多种,其中一个是热电偶。单片机想收到热电偶发出的温度变化信号,就需要运用AD电路、桥式电路和放大电路。


2.感测温度的核心元件在另一方面也有很多种,其中一个是热电偶。单片机想收到热电偶发出的温度变化信号,就需要运用AD电路、桥式电路和放大电路。虽然使用热电偶和桥式电路会比使用热敏电阻对温度的变化有了比较大的提升,但是电路仍然会有些复杂,所以也不推荐使用。

3.最后,这次还可以选用DS18B20温度传感器作为感测温度的核心元件,单片机可以直接收到从它发出的数字温度信号。这种温度传感器跟以上两种感测温度的元件相比,它的原理和以上两种有了本质的区别,误差有了很大的降低而且测量的温度误差很小,主要都是因为它的高集成化还有它的温度分辨率非常高。可以直接把温度值转换为数字信号进行输出,简化系统编程并使用高级单总线技术(1-WRIE),与微控制器的接口非常简单且非常强大。所以推荐使用[2]。

3.2  控制核心的选用

控制核心有很多种,其中一个可以使用电压比较电路。这种电路中要加入感测温度的元件,比如热敏电阻或热电偶,电信号可以通过温度信号放大来获得。风扇的速度就会由其内部的放大器和比较器来控制。风扇会根据外部温度的高低来调整适合的档位。虽然电压比较电路不需要编写软件程序而且比较容易实现,其电路的特性比较简单。由于它不能随意的设置最高和最低的温度,而且它的控制模式比较单一,不适应不用环境也不能满足不同的用户。所以不推荐使用。

控制核心还可以使用单片机。当使用单片机作为核心时,需要通过软件编程确定其温度,且它的控制信号需要在端口输出。但是,它和上述核心相比有了很多优点,比如在电路中加入显示电路就可以清楚的显示传感器检测到的外界温度。可以随意的设置最高和最低的温度,满足用户的需求。而且通过编写的程序还可以精确的感测出外界温度环境的变化,拥有非常高的准度。所以推荐使用。

3.3显示电路的选用

显示电路有很多种,可以选用五位共阳数码管,通过动态扫描来显示温度。经过查询发现,该显示电路通过动态扫描显示的温度可以看得很清楚,而且价格优惠,到了晚上时,也可以看得很清楚。这种电路不仅耗能相对比较低,而且程序的编写也相对比较简单。但是如果使用此显示电路的话,也有很多缺点。首先是动态扫描是使LED灯依次点亮,会看出闪烁感,但是人眼有视觉停留的时间,如果我们可以使扫描的周期低于人眼的视觉停留时间,我们就不会感受到闪烁感,所以还是有很多缺陷。

因此还可以通过液晶显示屏来显示温度。此种显示屏显示内容比较多,而且使用起来它的程序也相对简单,该显示屏可以显示更多符号以及图形,这一点是LED数码管不可以相比的。所以综合考虑,我们选用液晶显示屏来显示温度。

3.4调速方式的选用

调速方式有很多种,可以选用变压器调节来作为调速方式。如果想要控制电机的转速也就是风扇的风力就需要通过连接线圈,然后改变线圈上的电压就可实现控制转速,我们可以通过将220 V的电压利用电磁感应来通过线圈降低电压从而实现[3]。如果选用此种调速方式,会有一起弊端。比如如果只用变压器来调节电压的话,这会使风扇的风速有一个上限,这种上限不能满足需求。而且这种方式效率比较低,在降压的过程中会损失很多能量。所以不宜选用。

调速方式还可以选用晶闸管,想要做出无级调速电路就需要用到晶闸管。当选用这种方式时,我们就可以实现自由调节的风速。其主要原理是:电位器通过控制晶闸管的导通角来控制从最大风速到闭合的非恒速控制,此时我们就可以完成从关闭风扇到风扇可以转到最大转速的之间的任意转速,实现无极调速。所以此方式易使用。