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1、厦门工学院本科生毕业设计（论文）题 目： 基于单片机的风扇温控仪设计 姓 名： 董林峰 学 号： 1408102007 系 别： 电气工程系 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2014级 指导教师： 张捷 2018年 5月 20日独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明本人完全了解华侨大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅
2、和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名： 指导教师签名： 日期：厦门工学院毕业设计论文基于单片机的风扇温控仪设计摘要电风扇在我们日常生活和工作中是必不可少的工具，尤其是夏天更能给人带来凉爽。但是随着当今能源匮乏，环保节能意识加强，传统电风扇已不足以满足现在的需求。基于单片机的智能控制,本文设计了一款新型智能风扇温控系统，可以自动控制风速。通过感知和检测周边现场的环境温度，风扇会适当的调节自身的转速和频率，根据环境温度也会做出启动，停止等动作，不需要人为操控，具备很强的便捷性。温度传感器DS18B2
3、0内部的E2ROM中存储设定的高温和低温数值，掉电后仍然能保存上次设定值，性能稳定,控制准确。该智能电风扇的控制系统运用的是以STC89C52单片机作为系统控制的核心；房间温度采用温度传感器DS18B20收集。此项设计弥补了传统风扇的种种不足，一方面在日常生活中运用智能温控技术，另一方面可以达到自动调控节省了自然资源。关键词：单片机，交流电机，温度传感器DS18B20Design of fan temperature control instrument based on single chip microcomputerabstractElectric fans are indispensa
4、ble tools in our daily life and work, especially in summer. However, with the lack of energy and the awareness of environmental protection and energy saving, traditional electric fans are not enough to meet the current demand.We design an intelligent temperature control fan system with automatic tem
5、perature control and wind speed control based on SCM intelligent control. When the ambient temperature rises, the fan will change its speed according to the temperature. When the temperature is reduced, it can also reduce the frequency, without human manipulation, it has a strong convenience. It can
6、 detect the ambient temperature accurately and automatically control the starting, stopping and wind speed of the electric fan according to the change of the ambient temperature. The high temperature and low temperature values are stored in the E2ROM of the temperature sensor DS18B20. After the powe
7、r failure, the last setting value can be saved, the performance is stable and the control is accurate. The control system of the intelligent electric fan is used as the core of the system control by single chip microcomputer STC89C52, and the temperature acquisition is accomplished by using the temp
8、erature sensor DS18B20 in the indoor temperature collection. This design makes up for the shortcomings of the traditional fan, on the one hand, the use of intelligent technology in daily life, on the other hand, can achieve automatic control and save the natural resources.Key words: single chip micr
9、ocomputer, intelligent control, temperature sensor DS18B20目 录第1章 绪论11.1 电风扇的工作原理11.2 电风扇的发展现状和前景11.3 本设计任务和主要内容1第2章 系统器件的选型32.1 温度传感器的选型32.2 微处理器的选择62.3 显示器件的选型8第3章 系统的硬件设计103.1 温度检测电路103.2 电机调速电路113.3 按键电路设计133.4 LED数码管显示电路设计13第4章 系统软件设计154.1 主程序154.2 数字温度传感器模块和显示子模块164.3按键模块164.4 电机调速与控制子模块18第5章 系
10、统的调试与仿真205.1 硬件调试205.2实现温度的检测和显示215.3实现温度控制风扇转速21结论25参考文献26附录一27基于单片机的风扇温控仪设计第1章 绪论1.1 电风扇的工作原理电风扇其核心的部件是：交流电动机。交流电动机的工作原理是：通电线圈通过在磁场中而受到力导致转动。其中涉及的能量的转化形式为：电能主要转化为机械能，而且由于线圈会有电阻，所以无可厚非的有一部分电能将要转化为系统的内能。电风扇在运行时实际室内的温度不仅没有产生下降，反而会上升。我们就此问题剖析了原因：这是因为电风扇在运行时，因为电风扇的线圈里有电流流过，导线中是有电阻的，所以导线会产生热量向外放热，因此温度会上
11、升。但人们怎么会感觉到丝丝凉意呢？这是因为人体的汗腺遍布体表所以体表有很多的汗液，当电风扇运行开始时，室内的气流会产生流动，进而就会就加快汗液的快速蒸发，通过我们学过的知识可知道“蒸发就会需要吸收大量的热量 ”，所以人们会感觉到有凉意。1.2 电风扇的发展现状和前景现在的电风扇大都采用机械方式进行控制，这种控制方式存在着一些缺陷，比如说：会产生很大的声响影响正常工作生活，风扇的功能比较少，每个档位之间的温度变化太大无法满足人们意愿且人们需要手动的去调节档位，倘若人们入睡便无能为力，会造成伤风感冒或资源浪费。在各种设备上电风扇的作用也不可或缺，许多大型设备需要持续运行，但设备运行时长过长时会产生
12、大量热量进而烧坏电路，运用电风扇可以采用风冷为设备降温，达到延长运行时长产生经济效益。当今社会的科技水平逐渐提高，智能化技术越来越多的运用在了生活家电上，电风扇智能化就运用了这一技术运用高精度所集成的温度传感器，用于单片机控制，可以精确地显示实时温度，并根据用户所设定的温度为依据自动的该对应的温度时作出微风、强风、停止的动作，精确度高，动作准确。1.3 本设计任务和主要内容本文用STC89C52单片机为核心，通过数字温度传感器收集外部的环境温度变化的数据量，接着建立一个控制系统，从而使电风扇可以通过随温度的变化来自动的选择档位，可以实现气温高时风力强劲，气温低时风力减弱的性能。除此之外，通过按
13、键模块达到各种功能的开启与停止，并且用户可以设置电风扇的工作温度最低限值，如果气温低于所设置下限值时，电风扇就会自动停下来，如果高于此温度时电风扇就会再一次开始运行。本设计主要内容如下：(1)用户可以通过键盘设置，设定最高温度和最低温度限值(2)当检测的温度低于下限值时,则电风扇马上关闭。(3)当检测温度趋于下限和上限之间时,则电风扇旋转速度较慢。(4)当采集温度高于上限值时,则电风扇风加大到最大转速第2章 系统器件的选型2.1 温度传感器的选型感测温度的核心设备是数字集成温度传感器DS18B20。由于温度传感器DS18B20的特点是集成度高，因此其他电路中的误差（如外部放大）大大降低，要控制
14、温度误差非常低，使用DS18B20可以使其具有非常高的温度分辨率。温度值可以通过器件内部的转换，转换成数字量可以用来直接进行输出，简化了系统编程，与微控制器的接口变的非常简单，抗干扰能力强。DS18B20温度传感器是美国DALLAS公司最近推出的一款改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻和其他测温元件相比，它可以直接读取测量温度，并根据实际要求通过简单的编程实现912位的数字值的读数。DS18B20的主要特点有：（1）独立的单线接口只需要一个接口引脚进行通信；（2）不需要外部的部件；（3）可以用数据线供电，不需要备用电源；（4）温度读取范围在-55摄氏度和+125摄氏度的区间，误差率为0.5摄
15、氏度；（5）温度可以以9-12位的数字来显示；（6）使用者可以自己定义非易失性的报警限定值；（7）支持多点联网功能，多部DS18B20可以并行联接在一条三线上，实现多点温度测量；（8）负压特性：当电源极性反转时，温度计不会因受热而燃烧毁坏，但不能正常工作；图2-1给出了DS18B20的内部结构 ：64 位ROM、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。引脚排列如图2-2所示，DQ 为数字信号端，GND 为电源地，VDD 为电源输入端。芯片功能命令表如表2-1所示。图2-1 DS18B20内部结构图 图2-2 DS18B20外形及管脚DS18B20芯片功能命令表如下：表2-
16、1 DS18B20功能命令表命令 说明 协议READ ROM 读取激光ROM64位 33HMATCH ROM 匹配ROM 55H SKIP ROM 跳过ROM CCHSEARCH ROM 搜索ROM F0HALARM SEARCH 告警搜索 ECHWRITE SCRATCHPAD 把字节写入暂存器的地址2和3 4EHREAD SCRATCHPAD 读取暂存器和CRC字节 BEHCOPY SCRATCHPAD 将暂存器内容复制到非易失性存储器 48HCONVERT T 开始温度转换 44HRECALL E2 将非易失性存储器中的值调回到暂存器 B8HREAD POWER SUPPLY 读电源供电
17、方式：0为寄生电源，1为外电源 B4H2.2 微处理器的选择本设计的控制核心采用的是单片机。通过软件编程的方式来判断温度，并控制信号在单片机的输出端口。采用单片机作为控制器有很多优点，根据程序的编写即可以在显示电路上把通过传感器所收集的温度展现出来，还能让用户运用键盘的按钮，随心所欲地来设置温度的动作上下限的数值，基本可以满足各种各样要求。而且运用程序来判断温度具备非常高和可靠地精准度，能够非常准确的监测到周围环境气温的细小差别。本文选用STC89C52单片机作为控制器。STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程闪存。STC89C52采用了经典的MCS
18、-51内核，但是已经进行很多的改进使得芯片具有传统51微控制器所不具备的功能。内置8 位中央处理器单元CPU 和在系统内可编程闪存。STC89C52RC引脚简介：(1) VCC和VSS：VCC接+5V电压，VSS接地。(2) P0口：P0是一组需要外接上拉电阻的8位漏级双向I/O口。其输出级能以吸收电流的方式驱动8个TTL负载 。在连接外部存储器时，CPU将其定义为数据/地址的低8位。在程序校验过程中，需要外接上拉电阻才能发送信号，而在Flash程序编写过程中，无漏级开路问题可直接作为接收信号的端口。(3) P1口：P1是一组内部带着上拉电阻的8位双向I/O口。该输出端可以驱动4个LS TTL
19、负载。内部的上拉电阻可以在端口录入为1的时候使端口升到高电位，这就可以使成为输入口。(4) P2口: P2是一个内部已带有上拉电阻的8位双向I/O口。其输出级能驱动4个LS TTL逻辑门电路。在访问片外程序或数据存储器过程中，P2的输出地址为高八位。在Flash编程或校验过程中，接收高八位的地址信号和控制信号。(5) P3口：P3是一组内部已提供上拉电阻的8位双向I/O口。与其他端口相比，P3口还能实现第二功能口的功能，如表2-2所示。表2-2 P3口第二功能定义端口引脚及名称第二功能端口引脚第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外中断0)P3.
20、3/INT1(外中断1)P3.4 T0(定时/计数器0 外部输入)P3.5T1(定时/计数器1 外部输入)P3.6/WR(片外数据存储器写选通)P3.7/RD(片外数据存储器读写选通)(6) RST: 单片机复位引脚。当程序出现问题，该引脚将发出两个机器周期的高电平信号使单片机复位。(7) ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存用于锁存地址的低位字节。在FLASH编程的时候，这个引脚也可以用于输入编程脉冲。(8) /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取值期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，两次有效的/PSEN信号将不出现。(9) /EA/
21、VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是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）。（10）XTAL1：反相震荡放大器的输入端口及内部时钟工作电路的输入。（11）XTAL2: 振荡器反相放大器的输出端口。 2.3 显示器件的选型选用液晶屏作为方案不太合适，虽然液晶屏具有显示漂亮字符的优点，不仅显示数字，还显示字符和图形，但是液晶显示模块昂贵且驱动复杂。故采用四位共阳数码管显示温度，动态扫描显示。选择LED数码管是因为
22、成本低，显示温度清晰醒目，夜间可见，功耗极低，并且显示驱动程序的编写相对简单。缺点是扫描显示模式是五个LED一个一个点亮，所以会出现闪烁，但人眼的视觉停留时间为20毫秒，当数码管扫描周期小于这个时间时，人眼不会感觉到闪烁，所以可以通过增加扫描频率来消除闪烁。由于LED数码管具有显示亮度高、响应速度快等特点，设计采用四位LED数码管来显示环境温度。数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，主要是由7或8段发光二极管的不同明暗组合构成不同的字符。如图2-3所示，其中 a、b、c、d、e、f、g为数字和字符显示；dp为小数点的显示；S1、S2、S3、S4分别表示四个数码管的位。根据二极管单
23、元连接，LED数码管可分为共阴极和共阳极。共阳极数码管是指将所有发光二级管的阳极接到一起形成共阳极的数码管，共阳极数码管在应用时将公共极接到+5V，当发光二极管的阴极为低时点亮，反之亦然。 图2-3数码管连接到微控制器电路的共阳极数码管，为了显示数字“6”必须a、c、d、e、f、g这6个显示段发光 （即这6个字段为低电平）只要在P0口输入10000010（86H）即可。86H即为数字7的段选码。常用字符相对应的段码表见表2-3。表2-3 LED段选码表显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码03FHC0H87FH80H106HF9H96FH90H25BHA4HA77H88H34
24、FHB0HB7fH83H466H99HC39HC6H56DH92HD3FHA1H67DH82HE79H86H707HF8HF71H8EH第3章 系统的硬件设计3.1 硬件设计的综述220v交流电给传统电风扇提供能量，电风扇的电机分为几个档位，为了完成风速变化的目标需要运用人工手动来调节电动机的频率，即每改变一次风力，必须需要人工来完成操作，这样就会造成人力的极大浪费。本毕业设计介绍基于STC89 C52微控制器的风扇温控仪设计，此项课题灵活的运用了单片机控制技术、无级调速技术和温度传感技术，在家用电器领域，使用了大量的智能控制技术，将电风扇的电机转速作为被控制量，由单片机分析采集到的数字温度信
25、号，再通过可控硅对风扇电机进行调速。为了达到无人控制的风速自动调整效果。键盘输入LED显示单片机系统电机控制模块数字温度传感模块图3-1 系统总体结构框图3.2 温度检测电路该模块使用DS18B20作为温度传感器，使用STC89C52单片机作为处理器，并将温度显示器作为温度控制输出单元。整个系统力求结构简单，功能齐全。电路图如图3-2所示。系统工作原理如下：DS18B20数字温度传感器收集现场温度并将测量数据发送STC89C52单片机的P2.4口，经过单片机处理之后，显示当前温度值并将其与设定温度值的上限和下限作比较，如果它高于设定的上限或低于设定的下限，则控制电机转速以自动调整。图3-2 D
26、S18B20温度传感器原理图3.3电机调速电路电动机调速是整个控制装置中非常重要的一个方面。通过控制由三极翻转的导线变化，输出端电压改变，使得施加在风扇的输入电压改变，为了调整风扇转速，实现各档风速的无级调速。电机调速原理：双向可控硅的导通条件如下：(1）阳-阴极间加正向电压；(2）控制阳极-阴极间加正触发电压；(3）阳极电流IA 大于晶闸管的最小保持电流IH。风机的风速由高到低设为2、1档，每个风速都有一个极限值。在额定电压和额定功率下，以最高速度运行时，叶片的最大圆周上的速度不超过2150米分钟且线速度可由下列公式求得V=Dn103 式3-1 在等式3-1中，V为叶片最大圆周上的线速度(m
27、/min),并且D为风扇中最大外径圆的直径(mm)，n为电风扇的最高转速(r/min)。代入数据求得n51555r/min,取n5=1250 r/min.又因为：取n1=875r/min。则可得出五个档位的转速值：n1=875r/min，n2=980r/min，n3=1063r/min，n4=1150 r/min，n5=1250r/min又由于负载上电压的有效值u0=u1 式3-2在式式3-2中，u1是输入交流电压的有效值，为控制角。解得：(1) 当5=0时，t=0ms；(2) 当4=23.5时，t=1.70ms；(3) 当3=46.5时，t=2.58ms；(4) 当2=61.5时，t=3.4
28、3ms；(5) 当1=76.5时，t=4.30ms。以上计算的是控制角和触发时间，当检测到过零点时，按照所求得的触发时间延时发脉冲，便可实现预期转速在该模块电路中使用过零双向可控硅型光耦MOC3041M ,集成光电隔离、过零检测、过零触发功能，防止了输入和输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷, 并简化了输出通道隔离2驱动电路的结构。设计好的晶闸管触发电路原理图如图3-3所示。其中RL即为电机负载，其工作原理是:微控制器响应用户的参数设置并 在I/ O 口输出一个高电平, 在逆变器反向后，发送低电平打开光电耦合器, 并触发三端双向可控硅开关, 以使操作电路导通。给定时间内,负载得到的功率为: 式
29、3-3式3-3中: P 为负载得到的功率（ kW）; n 是给定时间内由SCR导通的正弦波数量; N 是给定时间内交流正弦波的总数; U为晶闸管在一个周期内完全导通的电压有效值（V）; I 是在一个电源周期内晶闸管完全导通时的电流值（A）。从式3-3中 可以看出,当U , I , N 为固定值时, 只要n 值的值发生变话就可以可控制功率输出,从而达到调节电机转速的目的。图3-3电机调速原理图3.4按键电路设计 按键是用户与单片机沟通的重要部件。这三个按键主要用于使用者对电风扇进行操作，S4为进出上下温度设置状态的按键，S3为设定温度的加键，S2为设定温度的减键。经过此按键操作电路能够设置上限温
30、度值和下限温度值的操作。图3-4按键电路3.5 LED数码管显示电路设计本电路的显示电路主要有一个4位一体的数码管构成，采用的是动态扫描的方式，其与单片机输出端相连电路如图3-5所示。这是一个普通的阳极数码管，每一位数码管的a、b、c、d、e、f、g和dp都各自连接在一起。每个端口能可以接收由微控制器的P1端口产生的显示段代码。在照明数码管的过程中，每个数码管的照明都是即时的。因为人类的的眼睛具有视觉暂留现象的存在，所以在人类的眼里就是能够稳定显示的4位数字。图3-5 LED数码管显示电路第4章 系统软件设计本系统的操作程序采用C语言编写，采用模块化设计。课程设计仿真调试采用的是Protues
31、仿真软件，按照原理图将各器件画在软件中。程序编写采用Keil软件，用C进行语言编写。4.1 主程序初始化DS18B20采集温度显示当前温度温度 t0不导通电风扇不转根据温度选择档位导通角随温度发生变化电风扇转速随温度发生变化否风扇运行模式自动模式是图4-1主程序流程图系统软件设计的整体流程图如图4-1所示，启动风扇的最低温度为t0，读取转换后的温度值及风扇运行模式并作出相应处理：自动模式下，当温度高于t0时，风扇电路开启，风扇转动并温度变化;当温度低于t0时，风扇电路不通电，风扇不转；4.2 数字温度传感器模块和显示子模块如图8所示，主机控制DS18B20数字温度传感器必须经过三个步骤：初始化
32、、ROM操作指令、存储器操作指令。单片机所用的系统频率为12MHz。开始DS18B20初始化启动DS18B20测量温内部判断调用读子程序显示子程序结束调用相应的控制程序调用相应的键值处理程序调用写子程序异常正常根据DS18B20数字温度传感器的初始化时序、读取时序和写入时序可以写成图4-2数字温度传感器模块程序流程图3个子程序：初始化子程序、写子程序、读子程序4.3按键模块在按键模块上是通过软件程序设定的三个按键来实现不同的功能。三个按键结构简单，使用方便。其中S4连接P2.2端口为设置键，按下S4一次，进入设定温度上限状态。当再按下S4，就会进入设定温度下限状态。S3连接P2.1端口为加键，
33、在设定上下限温度的情况下，此时按下S3为温度上限或则温度下限加1。S3连接P2.0端为减键，在设定上下限温度情况下，此时按下S2为温度上限或温度下限减1。最后再次按设置按钮S4退出温度上限和下限温度设置。图4-3按键控制的流程图4.4 电机调速控制模块本模块采用双向可控硅过零触发的方式，由微控制器控制三端双向可控硅开关，通过改变每个控制周期期间打开和关闭的交流全波信号的数量来调整负载功率，进而达到调速的目的。由于INT0信号反映工频电压过零时间，只要使用外部中断0中断服务程序，控制门打开和关闭，并使用服务中断次数来统计和确定控制量n，即每次中断减一次计数，如果n不等于0，则保持控制级别为“1”
34、，并继续打开控制门；如n=0，则使控制电平将重置为“0”，并且控制门关闭，使可控硅过零触发脉冲不再通过。这样就可以根据控制处理所需的控制量实现晶闸管的过零控制，从而达到根据控制量进行控制的效果，实现可调速度。（1）中断服务程序：执行中断服务程序时，首先要保护现场，设置INT0中断标志，禁止主程序修改操作参数，然后开始递减计数，判断晶闸管是否关断，INT0中断标志清零，初始化数据恢复，场景恢复，中断返回。（设1秒钟通过波形数N=100）（2）回路控制执行程序：主循环控制执行程序的任务是初始化数据存储单元并确定电机工作参数nmin/nmax，并将其转换为“有效过零点”的个数；确定中断优先级、开中断
35、，为了确保正弦波的完整性，工频过零同步中断INT0被确定为高电平中断源。EX0中断温度大于等于下限值并且小于上限值控制可控硅截止中断返回设置T0参数启动定时T0中断控制可控硅导通停止T0定时中断返回b图4-4电机调速控制模块流程图第5章 系统的调试与仿真5.1 硬件调试硬件设计完成，然后接线到焊接安装完毕，开始进行硬件调试，主要调试有以下几个步骤：(1)检查电路在电路焊接完成后，首要的工作是必须先仔细的检查电路的连线是否正确。对照电路图，按照一定的顺序逐个进行检查，排除相应的问题。比较重要的一点是，应该重点检查系统电源的方向，接地端口与大地接地是否正常，注意检查别接反二极管方向和电解电容的极性
36、，具体集成电路和晶体管的引脚是否接错，观察焊点是否牢固，电源系统是检查的重点，要避免电源短路和极性错误，如果有需要时可以运用万用表来检测线路是否短路。(2)排除电源故障在通电前，如果电源电压的幅值和极性错误非常容易造成集成块损坏。通电后检查各个引脚上的点位是否处在正常数值，VCC与GND之间确保输出电压在 5V4.8V之间。(3)通电观察：再给电路接通电源之前需要确保电路板的电源端无正常短路现象。一旦开启电源，不要急于使用仪器观察波形和数据，而是要观察是否有异常的现象，如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果是这样，不要恐慌，首要应该快速切断电源，只有等到排除故障后才可以再一次开启电源
37、。然后，测量每个歧管的电源引脚上的电压，以查看集成电路是否开启。(4) 指标测试在电路正常调试之后，电路将根据设计要求进行测试。测试并记录测试数据，分析测试数据，最后作出测试结论以确定电路是否满足设计要求。如有不符，则应仔细检查问题所在。因此，在整个设计过程中需要谨慎细致，并且要更全面的考虑这个问题。具体系统PCB图如下：5.2实现温度的检测和显示课程设计仿真调试采用的是Protues仿真软件，按照原理图将各器件画在软件中。程序编写采用Keil软件，用C语言编写。这里我们设定环境温度为27进行仿真，仿真结果如图5-1所示。 图5-2温度检测和显示的仿真5.3实现温度控制风扇转速在温度控制风扇转
38、速中，电机的转动采用了三极管驱动的方式。软件设定了P2.3端口能够输送不一样的PWM波形，可以经由三极管的放大作用来驱使风扇电机转动。由于软件中程序设置可以依据温度的高低输送有差别的PWM波形。PWM波形的差别可以得到不同的占空比，因此控制风扇电机两端的电压就有区别，达到调节转速的目的。5.3.1温度低于设定温度当设定的最低温度值为20摄氏度，检测到的环境温度为18摄氏度时，仿真结果如下图所示： 图5-2低于设定温度的仿真5.3.2温度在最低温度和最高温度之间当设定的最低温度为20摄氏度，最高温度为25摄氏度，检测到的环境温度为23摄氏度时，仿真结果如下图所示。 图5-3处在上下限间的仿真5.
39、3.3温度高于设定温度当设定的最高温度为25摄氏度，检测到的环境温度为28摄氏度时，仿真结果如下图所示。 图5-4高于设定温度的仿真结论本次设计的系统我们采用的是以单片机作为核心，主要用来对外界环境温度信号的采集、处理、显示等功能，选用温度传感器DS18B20来作为温度检测器件，达到了随着环境温度的变化相应的做出调节电机转速的动作。通过设置按键模块可以有用户自定义的设置更改上下限的温度值。采用LED数码管可以使得监测所得的环境温度和用户所定义的温度值能够简单明了清楚地显示出来。电机的调速是将温度的上下限值与所检测到的环境温度相比较，得到不同的占空比。占空比的大小代表着向风扇电机输入端能提供电压
40、的大小，因而能调节风扇电机的转速。本设计中的温度控制系统适用性强，可开发性高，而且成本低廉可大量的应用到生活中电机的控制系统中，对电机转速的控制，可以满足日常的生产生活的需要。在日常生活中，该系统可以用来控制风扇，达到家居智能化，其设计方便可以应用于各种生活场景中，给生活提供了极大的便利。在工业生产中，温控风扇应用更加的广泛，风扇相比其他散热方式具有更好的经济优势。综上所述，该系统的设计和研究在社会生产和生活中具有重要地位。参考文献1高海生.单片机及应用技术大全M.成都：西南交通大学出版社.2005.2王福瑞.单片微型机测控技术大全M.北京：北京航空航天大学出版社.2003.3张伟.单片机原理
41、及应用M.北京：机械工业出版社.2003.4何立民.单片机应用系统设计M.北京:清华大学出版社.2006.5吴少军.实用低功耗设计(原理器件与应用)/单片机应用技术系列M.人民邮电出版社，2003.6Ding Xiaojin.A metheod of measuring multi-point temperature based on DS18B20J.Electronic Engineer,2006,27(7):1-7.7Wang Jinliang.Application of digitalized sensor DS18B20 in chemical filedJ.Foreing Ele
42、ctronic Measurement Technology,2005,24(2):18-21.8杨子文.单片机原理及应用M.陕西：西安电子科技大学出版社.2006.9黄坚，自动控制原理及其应用M.北京：高等教育出版社，2004.10沙占友，集成化智能传感器原理与应用M.北京：电子工业出版社，2004附录一附录二#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned intuchar code smg_du=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff; uchar code smg_we=0xef,0xdf,0xbf,0x7f;uchar dis_smg4 = 0;uchar smg_i = 3; sbit dq = P24;bit flag_lj_en; bit flag_lj_3_en; uchar key_time,key_value; bit key_500ms ;sbit pwm = P23; uchar f_pwm_l ; uint temperature ; bit flag_300ms ;uchar menu_1; u