温控风扇是用单片机系统来完成的一个小型的控制系统。现阶段运用于国内的大部分家庭,系统效率越来越高,成本也越来越低。本文使用了8052单片机作
温控风扇是用单片机系统来完成的一个小型的控制系统。现阶段运用于国内的大部分家庭,系统效率越来越高,成本也越来越低。本文使用了8052单片机作为智能温控风扇系统的控制器,选择DS18B20元件作为检测环境温度参数的传感器元件,同时添加了达林顿反相器实现对风扇电机转速的控制。并且系统提供对环境动态温度以及预设温度的动态显示,显示硬件部分为LED数码管。系统能够按照对预设定的温度和环境温度参数,实现对风扇启闭、转速的自动控制。
2 整体方案设计
2.1系统整体设计
整体方案设计:系统中采用的DS18B20温度传感元件能够感知环境中的温度信息,并将环境温度情况转化为数字信号,随后传输给At89C52控制器,系统中集成的LED显示硬件能够度当前环境中温度动态信息以及设定的温度进行实时显示。系统中允许的预设温度格式为整数型,而传感元件对环境中温度的检测能够实现小数点后一位信息。在驱动电机方面,控制器通过PWM脉宽调制实现对转速的控制。系统输入部分则通过两个独立按键的方式实现,其中一个能够实现预设温度的调高,而另一个则能够实现对预设温度的降低,搭建的系统结构框图参见图2-1所示。
图2-1系统框图
2.2本方案论证
本文搭建的温控风扇系统,系统能够按照环境温度参数的动态变化,实现对电机启闭、转速的智能控制调节,因此要求系统能够实现较高的温度分辨率以及对电机的良好控制能力。
2.2.1温度传感器的选择
在对系统进行分析后,最终确定使用DS18B20传感器件作为系统的温度监测元件,以实现较高的温度分辨率,检测元件在获得环境温度情况后便将其转变为数字信号,以提供给系统。因为所选取的温度传感元件具有较高的集成度,因此不需要对该元件配备外置放大变化电路,进而使得温度误差较小,所选取的元件能够实现较高的温度分辨率。传感元件发送的携有温度情况的数字信号能够直接提供给单片机,这极大程度上简化了系统,同时所选取的温度传感元件内部通过总线的方式进行连接,因此便于实现与系统的集成,仅通过接口方式便可以实现与系统的连接。
2.2.2控制核心的选择
在系统搭建过程中,选择AT89C52单片机对系统进行控制,借助编程的方式实现对传感器传输的数字信号的判断,经过处理后,通过输入端实现对电机的驱动[1]。AT89C32单片机主要具备供电电压低、性能高等优势,其内部集成了8K只读粗初期,以及256K随机存储空间,能够实现与MCS-51系统的兼容,成本较低,符合本系统的使用要求。
2.2.3温度显示器件的选择
所设计的系统通过LED共阴极数码管实现对温度参数的显示。这种硬件成本较为低廉,且能够以明确醒目的方式对关键信息予以显示,功耗开销较低,同时温度程序编写十分简单,在工程控制领域得到了广泛的应用。不过这种显示方式需要通过动态扫描方式进行显示,因此不同LED数码管是顺序点亮的,存在闪烁问题,不过如果将扫描周期设置的较短,则人眼并不会感知这种闪烁。在本系统中通过合理的扫描频率选择,以保证正常的温度显示功能。
2.2.4调速的方式的选择
相比于其他软硬件结合的方式,在对电极实现智能控制的过程中,本文选择PWM软件的方式实现对电机的驱动,这种方式能够很大程度上提高设计的灵活性,同时也能更好的发挥单片机功能的控制,实现成本的大幅度降低,因此在本系统设计的过程中选择该方案进行。
3各单元模块的硬件设计
3.1系统器件简介
3.1.1DS18B20单线数字温度传感器的简介