基于单片机的温控电风扇设计(毕业论文

基于单片机的温控电风扇设计(毕业论文内容摘要：

时进行高低电平的转变，而不 为 用软件延时。 应用此 方案 时编程相对复杂。 (3) 利用单片机自带的 PWM控制器。 在 STC12系列单片机中自身带有 PWM控制器，但本系统所用到得 AT89系列单片机无此 性能。 对于方案一，该方案能够实现对直流风扇电机的无级调 速， 速率 变化灵敏，但 为 D/A转化 芯片的价格较高，与其温控状态下无级调速 性能 相比性价比不高。 对于方案二，相对于其他用硬件或者软硬件相结合的 方案 实现对电机进行调速而言，采用 PWM 用纯软件的 方案 来实现调速过程，具有更大的灵活性，并可大大降低成本，能够充分发挥单片机的 性能 ，对于简单 速率 控制系统的实现提供了一种有效的途径。 综合考虑选用方案二。 第三章 温控电风扇的硬件设计 本系统各器件简介 DS18B20 单线数字温度传感器简介 DS18B20 单线数字温度传感器 为 Dallas 半导体 公司开发的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。 它具有 3 引脚 TO－ 92 小体积封装形式。 温度测量范围为 55℃ ——+125℃，可编程为 9 位 —— 12 位 A/D 转化 精度，测温分辨率可达 ℃。 被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出。 工作电压支持 3V—— 的电压范围，既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。 DS18B20 还支持“一线总线”接口，多个 DS18B20可以并联到 3 根或 2 根线上， CPU 只需一根端口线就能与诸多 DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节 省大量的引线和逻辑电路。 它还有存储用户定义报警温度等 性能。 DS18B20 内部结构及管脚 DS18B20 内部结构如图３所示，主要由 4 部分组成： 64 位 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。 其管脚排列如图４所示， DQ 为数字信号端， GND 为电源地， VDD 为电源输入端。 9 图 31 DS18B20 内部结构 图 32 DS18B20外形及管脚 AT89C52 单片机简介 AT89C52 为 一种带 4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（ FPEROM） 256B片 内 RAM的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多 性能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C52 为 一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C52 单片机管脚 AT89C52单片机管脚如图 3所示。 10 图 33 AT89C52单片机管脚 各管脚 性能 ： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口 为 一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这 为 由于内部上拉的缘故。 在 FLASH 编程和 校验时， P1 口作为第八位地接 收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这 为 由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊 性能 寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口： P3 口管脚 为 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这 为 由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊 性能 口。 ： RXD（串行输入口）； ： TXD（串行输出口）； ： /INT0（外部中断 0）； 11 ： /INT1（外部中断 1）； ： T0（记时器 0 外部输入）； ： T1（记时器 1外部输入）；： /WR（外部数据存储器写选通）； ： /RD（外部数据存储器读选通）。 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的 为 ：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令 为 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 /EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管 为 否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 八段 LED 数码管 本系统使用五个七段 LED数码管作为温度显示 ,公共阳极。 各部分电路设计 电源电路 电源电路采用 LM7805集成稳压器作为稳压器件 ，用典型接法， 220V电源整流滤波后送入LM7805稳压，在输出端接一个 470U和 ，得到 5V稳压电源。 电路如图4所示。 12 图 34 电源 数码管显示电路 显示部分包括如下图 5： 5个八段（共阳）数码管、 PNP型三极管、电阻等。 其连接方式如下：应用单片机 P0 口连接八段数码管，用 P2 口的 — 片选信号输出端口，其中要用 8550（ PNP 型）三极管做驱动。 又因为 P0口做 I/O口时要加上拉电阻 ,所以我们给 P0各位各加一个 10K的电阻到电源。 为了防 止烧坏数码管，所以给数码管各段各加一个 300欧姆的限流电阻。 要显示的数据通过 P0口送给数码管显示，通过 P2口的 — 五个端口分别对数码管进行位选，事实上数码管 为 间断被点亮的，只 为 其间断时间十分短，扫描周期在 20ms以下，利用人眼视觉暂留，我们基本看不出它们的闪烁。 图 35 显示电路 声响、温度采集、温度设定以及复位电路 电路如图 6所示，这一部分主要 为 由 DS18B20，四个 按钮 、一个电容一个三极管和一个蜂鸣器等构成。 声响电路在每按下 按钮 时会响一声，当没有把 DS18B20接入到电 路中时，单片机就会通 13 过蜂鸣器发出报警声音。 温度采集电路主要 为 由 DS18B20构成，它可以把采集的温度数据转化成二进制数，经过单片机处理后输出送数码管显示。 温度设定主要 为 通过 按钮 S S2|、 S3来设定的。 按钮 S S S3 分别接入单片机的 、 、。 S3为 设定键。 用于对风速调节的上限和下限值 TH、 TL 的设置。 当按下 S1时，可以加 1， 长按可以快速加 1，当按下 S2 时，可以减 1， 长按可以快速减 1。 图 36 声响、温度采集、温。