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基于51单片机智能温控风扇

内容摘要：随着人们生活质量的提高，人们更是追求产品的智能化，如今的智能电子产品应用很广，这些技术推动着社会的进步，也满足了人们对便利的需求。

本设计采用STC89C51单片机作主控制芯片，用温度传感器DS18B20检测温度，检测到的信号会发送给单片机进行处理，并可以通过LCD1602实时显示温度值。此外，本系统还有驱动电路、蜂鸣器电路和按键电路，驱动电路是用来驱动电扇风叶转动的；蜂鸣器主要是起到了提醒的作用；按键电路包括设置键和温度加减键，用户可以便捷的设定温度的上下限，当温度大于最大数值时，蜂鸣器响，风扇以最大速度转动，当温度低于最小数值时，蜂鸣器响，风扇停止转动。温度在处于设定值的某个中间范围时，风扇会以中等的速度转动。软硬件的结合完成了上述功能，最后又经过严格的仿真测试，达到了预期的效果。本此设计的智能温控风扇总体结构比较简洁、系统性能稳定，具有很高的实用性。

关键词：智能风扇；DS18B20温度传感器；STC89C51单片机

第1章引言

1.1设计的目的及意义

人们现如今的生活质量普遍提高，对产品自动化、智能化的需求也逐渐普遍。作为老式的家用电器，由于空调的影响，风扇被认为是过时的。但是，风扇的特点是价格低，放置方便且重量轻。由于大多数家庭的消费水平有限，作为成熟的消费电子行业一部分的风扇将继续在中小城市和乡村占据主导地位。

市面上一般的电扇不能控制温度，在一些温度变化大的场合，这是一个致命的缺点，也容易让人感冒。电扇常用的是涡轮机计时，这种方法比较原始，会产生噪声，尤其在安静的房间更加的明显，这些噪音会使人失眠，带来不舒适的体验，而且这样传统的定时方法定时时间不长，有时候还没睡着定时就已经就结束，达不到应有的效果。

由于这些原因，设计一种智能温度控制风扇是十分紧要的，一方面解决了上述问题，另一方面也解决了用户的需求。

1.2国内外研究现状

随着人们生活质量的提高，人们更是追求产品的智能化，所以智能化设备是越来越受欢迎的。“智能电器”有许多个类型，比如说一些智能电气组件，智能开关和智能插座等等。智能电气设备旨在体现在智能的一方面，通过一些电子器件和程序的结合，使得产品自动运作，完成相应的功能，这样的自动化设备节省了人力，方便使用者的使用。

在许多的应用场合，风扇虽然被认为是过时的。但风扇的价格低，放置方便且重量轻。由于大多数家庭的消费水平有限，大多数普通家庭还在使用。传统的风扇具有不能控制温度的缺点，所以设计一款智能的温度控制风扇是很有必要的，能够满足用户的需求，方便使用者。在成本相似的情况下，把传统的风扇向智能化发展，市场潜力很大。

国内外的风扇功能也越来越强大，总体上朝着智能化、便捷化和舒适化方向发展。今后的发展方式会更加多样，更能满足消费者的需求。

2.1硬件方案的选择

硬件的选择要综合很多因素，对不同的模块之间进行反复的对比，选择一个性能高，并且稳定，重要的是价格要比较低。本设计主要对一些重要模块进行对比，比如说单片机的选型是非常重要的，内存大小、工作速度、应用程序范围大小和成本都是要考虑的因素构

2.1.1主控芯片的选择

方案一：AT89C51比较常见，是一种低输入、高性能的芯片，可用MCS51指令系统；32个双向I/0串口；128x8位内存；芯片工作电压为5V左右。还有两种省点模式，一种是低功耗空闲，另一种模式是断电，内部包括振荡器和时钟。初学者接触的很多，学习起来比较简单，芯片价格也比较低。

方案二：采用STC12系列，属于国产芯片，它的功能强大，内部集成了FLASH、ROM等存储器。用户可以使用编程

软件编译后，把一些数据通过hex文件写入芯片内部的闪存中，这样即使在芯片断电时数据信息也不会消失。芯片经常和12M晶振相连接，然后为正常工作提供相应的频率，可以满足绝地多数场合的使用。这款芯片价格比较低，应用也比较多。

通过对这两种常见芯片的对比，可以发现AT89C51更好用一些，速度快，也更具有优势。这个单片机对开发环境要求低，有效的节省了开发时间，大大提高了效率。重要的是，这款芯片比较经典，价格更加的便宜。综合来看，本设计选用AT89C51单片机。

2.1.2显示器件的选择

方案一：本方案采用LCD12864这个型号作为智能风扇的液晶显示，此模块在系统应用中最为普遍且控制较易，价格低廉。它的名字的由来，是由LCD显示点组成的128列64行的阵列，所以根据这个特点才叫12864。一位2进制数和一个显示点对应，当输出程序为0时表示输出，为1时表示发光。这款LCD不太常用，性能也不高。

方案二：LCD是英文缩写，液晶显示器它自身是不具有发光的性能的，通过对液晶进行电处理，就能显示所需要显示的字符。本方案采用LC