智能温控散热器
题目：智能温控风扇
摘要：设计这个智能电风扇它的主要功能是：通过温度传感器对笔记本电脑出风口温度进行采集，用51单片机来作为处理器，并用51单片机来控制散热底座电风扇的转速，把温度在数码管上显示出来。主要内容：本设计以STC89C52RC单片机为核心，通过温度传感器（DS18B20）对笔记本电脑出风口温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使散热底座转速随温度的变化而自动变化，实现“温度高，风力大；温度低，风力小”的性能。
关键词：STC89C52R，DS18B20，直流电机
Abstract:T he smart fan design of its main features are: temperature measurement by temperature sensor on single chip as the processor with 51, and 51 single-chip to control the fan with the speed, the temperature displayed on the LED display.Description: This design AT89C51 microcontroller as the core, through the temperature sensor (DS18B20) data collection on the ambient temperature in order to establish a control system that allows fans of the changes with the temperature automatically change gear to achieve "high temperature, large wind ; low temperature, wind small "performance.
Keywords：STC89C52R, DS18B20, DC motor
目录
第一章整体方案设计 (1)
1.1 前言 (1)
1.2 系统整体设计 (1)
1.3 方案论证 (2)
1.3.1 温度传感器的选择 (2)
1.3.2 控制核心的选择 (3)
1.3.3 温度显示器件的选择 (3)
1.3.4 调速方式的选择 (4)
第二章各单元模块的硬件设计 (5)
2.1系统器件简介 (5)
2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介 (5)
2.1.2 达林顿反向驱动器ULN2803简介 (5)
2.1.3 STC89C52RC单片机简介 (5)
2.1.4 LED数码管简介 (6)
2.2 各部分电路设计 (6)
2.2.1 开关复位与晶振电路 (6)
2.2.2 独立键盘连接电路 (7)
2.2.3 数码管显示电路 (7)
2.2.4 温度采集电路 (8)
2.2.5 风扇电机驱动与调速电路 (8)
2.2.6串口通信 (9)
第三章软件设计 (10)
3.1 程序设置 (10)
3.2 用Keil C51编写程序 (11)
第四章系统调试 (12)
4.1 软件调试 (12)
4.2 硬件调试 (12)
4.2.1 数码管亮度明显偏低 (12)
4.2.2 传感器DS18B20温度采集部分调试 (12)
4.2.3 电动机调速电路部分调试 (13)
4.3 系统功能 (13)
4.3.1 系统实现的功能 (13)
4.3.2 系统功能分析 (13)
结论 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
附录1：电路总图 (17)
附录2：程序设计 (18)
第一章整体方案设计
1.1前言
在现代社会中，风扇被广泛的应用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU 风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速，当温度升高到一定时能自动启动风扇，当温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生，如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利，在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。
本文设计了由STC公司的STC89C52RC单片机作为控制器，采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到得环境温度以及系统预设的温度动态的显示在两位LED数码管上。根据系统检测到得环境温度与系统预设温度的比较，实现风扇电机的自动启停以及转速的自动调节。
1.2系统整体设计
本设计的整体思路是：利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机STC89C52RC进行处理，在LED数码管上显示当前环境温度值(检测到的当前环境温度为整数）。同时采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。并通过一个按键实现智能控制和固定转速切换。系统结构框图如下：
图1.1系统构成框图
1.3 方案论证
本设计要实现风扇直流电机的温度控制，使风扇电机能根据环境温度的变化自动改变转速，需要比较稳定可靠的电机变速控制部件。 1.3.1 温度传感器的选择
在本设计中，温度传感器的选择有以下两种方案：
方案一：采用热敏电阻作为检测温度的核心元件，并通过运算放大器放大，由于热敏电阻会随温度变化而变化，进而产生输出电压变化的微弱电压变化信号，再经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。
方案二：采用模拟式的集成温度传感器LM35作为温度检测的核心元件，经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。
方案三：采用数字式的集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字温度信号给单片机进行处理。
温度显示
DS18B20
STC89C52RC
按键中断
PWM 驱动电路
直流电机
对于方案一，采用热敏电阻作为温度检测元件，有价格便宜，元件易购的优点，但热敏电阻对温度的细微变化不太敏感，在信号采集、放大以及转换的过程中还会产生失真和误差，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其自身电阻对温度的变化存在较大误差，虽然可以通过一定电路来修正，但这不仅将使电路变得更加复杂，而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。
对于方案二，虽然模拟式集成温度传感器LM35的高度集成化，大大降低了外接放大转化等电路的误差因数，温度误差变得很小，但由于其检测温度结果以电压形式输出，需要使用数模转换芯片ADC0809转换为数字信号，此过程较为繁琐。并且由于LM35对温度变化产生的电压变化较小，系统易受干扰。故该方案不适合本系统。
对于方案三，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转化等电路的误差因数，温度误差变得很小，并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又由于该温度传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变得非常简洁，抗干扰能力强，因此该方案适用于本系统。
1.3.2控制核心的选择
在本设计中采用STC89C52RC单片机作为控制核心，通过软件编程的方法进行温度检测和判断，并在其I/O口输出控制信号。STC89C52RC单片机工作电压低，性能高，片内含8k字节的只读程序存储器ROM和512字节的随机数据存储器RAM，它兼容标准的MCS-51指令系统，性价比高，适合本设计系统。
1.3.3温度显示器件的选择
方案一：应用动态扫描的方式，采用LED共阴极数码管显示温度。
方案二：采用LCD液晶显示屏显示温度。
对于方案一，该方案成本很低，显示温度明确醒目，即使在黑暗空间也能清楚看见，功耗极低，同时温度显示程序的编写也相对简单，因而这种显示方式得到了广泛应用。但不足的地方是它采用动态扫描的显示方式，各个LED数码管是逐个点亮的，因此会产生闪烁，但由于人眼的视觉暂留时间为20MS，故当数码管扫描周期小于这个时间时人眼不会感觉到闪烁，因此只要描频率设置得当即可采用该方案。
对于方案二，液晶显示屏具有显示字符优美，其不仅能显示数字还能显示字符甚至图形，这是LED数码管无法比拟的。但是液晶显示模块的元件价格昂贵，显示驱动程序的编写也较复杂，从简单实用的原则考虑，本系统采用方案一。
1.3.4调速方式的选择
方案一：采用数模转换芯片DAC0832来控制，由单片机根据当前环境温度值输出相应数字量到DAC0832中，再由DAC0832产生相应模拟信号控制晶闸管的导通角，从而通过无级调速电路实现风扇电机转速的自动调节。
方案二：采用单片机软件编程实现PWM（脉冲宽度调制）调速的方法。PWM是英文Pulse Width Modulation的缩写，它是按一定的规律改变脉冲序列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调节方式，在PWM驱动控制的调节系统中，最常用的是矩形波PWM信号，在控制时需要调节PWM波得占空比。占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。在控制电机的转速时，占空比越大，转速就越快，若全为高电平，占空比为100%时，转速达到最大。用单片机I/O口输出PWM信号时，有如下三种方法：
(1) 利用软件延时。当高电平延时时间到时，对I/O口电平取反，使其变成低电平，然后再延时一定时间；当低电平延时时间到时，再对该I/O口电平取反，如此循环即可得到PWM信号。
(2) 利用定时器。控制方法与(1)相同，只是在该方法中利用单片机的定时器来定时进行高低电平的转变，而不是用软件延时。在本设计中应用了此方法。
(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STC89系列单片机无此功能。
对于方案一，该方案能够实现对直流风扇电机的无级调速，速度变化灵敏，但是
D/A转换芯片的价格较高，与其温控状态下无级调速功能相比性价比不高。
对于方案二，相对于其他用硬件或者软硬件相结合的方法实现对电机进行调速而言，采用PWM 用纯软件的方法来实现调速过程，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功能，对于简单速度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。
第二章各单元模块的硬件设计
系统主要器件包括DS18B20温度传感器、STC89C52RC单片机、二位LED共阴数码管、风扇直流电机、达林顿反向驱动器ULN2803。辅助元件包括电阻电容、晶振、电源、按键等。
2.1系统器件简介
2.1.1 DS18B20单线数字温度传感器简介
DS18B20数字温度传感器，是采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20
可组网数字温度传感器芯片封装而成，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
DS18B20的主要特征：测量的结果直接以数字信号的形式输出，以“一线总线”方式串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；温度测量范围在-55℃~+125℃之间；可检测温度分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
2.1.2达林顿反向驱动器ULN2803简介
本系统要用单片机控制风扇直流电机，需要加驱动电路，为直流电机提供足够大的驱动电流。在本系统驱动电路中，选用达林顿反向驱动器ULN2803来驱动风扇直流电机。ULN2803在使用时接口简单，操作方便，可为电机提供较大的驱动电流，它实际上是一个集成芯片，单块芯片可同时驱动8个电机。每个电机由单片机的一个I/O口控制，单片机I/O口输出的为5V的TTL信号。本系统选用的电机为5V笔记本电脑散热底座电机，可用ULN2803来驱动。
2.1.3 STC89C52RC单片机简介
STC89C52RC是51系列单片机的一个型号，它是由STC公司生产的一个低电压、高性能的8位单片机，片内器件采用STC公司的非易失性、高密度存储技术
生产，与标准的MCS-51指令系统兼容，同时片内置有通用8位中央处理器和8k 字节的可反复擦写的只读程序存储器ROM以及512 字节的数据存储器RAM，在许多许多较复杂的控制系统中STC89C52RC单片机得到了广泛的应用。
2.1.4 LED数码管简介
本系统选用一个两位LED数码管来进行温度显示。LED又称为数码管，它主要是由8段发光二极管组成的不同组合，其中a~g为数字和字符显示段，dp为小数点的显示，通过a~g这7个发光二极管点亮的不同组合，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。共阴极结构把8个发光二极管阴极连在一起，共阳极结构把8个发光二极管阳极连在一起。通过单片机引脚输出高低电平，可使数码管显示相应的数字或字母，这种使数码管显示字形的数据称字形码，又称段选码。
2.2各部分电路设计
2.2.1开关复位与晶振电路
在单片机应用系统中，除单片机本身需要复位以外，外部扩展I/O接口电路也需要复位，因此需要一个包括上电和按钮复位在内的系统同步复位电路。单片机上的XTAL1和XTAL2用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接单片机片内OSC的定时反馈回路。本设计中开关复位与晶振电路如下图所示，当按下按键开关S1时，系统复位一次。晶振为11.0592MHz。
2.2.2独立键盘连接电路
键盘包括1个独立按键S1，一端与单片机的P3.2口相连，另一端接地，当按下任一键时，P3.2口读取低电平有效并产生中断。其接线图如下：
图2.2.2 独立键盘连接电路
2.2.3数码管显示电路
本设计制作中选用2位共阴极数码管作为显示模块，它和单片机硬件的接口如图2.2.3所示。用于显示温度传感器实时检测采集到的温度，可精确到1摄氏度，显示范围为0~99摄氏度。2位数码管的段选a、b、c、d、e、f、g、dp线分别与单片机的P0.0~P0.7口连接，其中P0口需接一1K的上拉电阻，并串联74HC573作为驱动电路，以使LED 能够获得较大电流。2位数码管的位选分别与单片机的P2.0~P2.1口相连接，只要
P2.0~P2.1中任一位中输出低电平，则选中与该位相连的数码管。
图2.2.3 数码管显示电路
2.2.4温度采集电路
DS18B20在使用时，一般都采用单片机来实现数据采集。只须将DS18B20信号线与单片机1位I/O线相连，且单片机的1位I/O线可挂接多个DS18B20，就可实现单点或多点温度检测。在本设计中将DS18B20接在P1.6口实现温度的采集。其与单片机的连接如图2.2.4。
图2.2.4 温度采集电路
2.2.5风扇电机驱动与调速电路
本设计中由单片机的I/O口输出PWM脉冲，通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动5V直流无刷风扇电机以及实现风扇电机速度的调节。
由单片机通过P2.2口输出与转速相应的PWM脉冲，经过ULN2803驱动风扇直流电机控制电路，实现电机转速控制。当环境温度升高时，直流电机的转速会相应按照设定提高，反之亦然；当环境温度低于设置温度时或高于预设温度时，电机保持恒定转速。
电路如图2.2.5所示，风扇电机的一端接5V电源，另一端接ULN2803的OUT3引脚，ULN2803的IN3引脚与单片机的P2.2引脚相连，通过控制单片机的P2.2引脚输出PWM信号，由此控制风扇直流电机的速度与启停。
图2.2.5 风扇电机驱动与调速电
2.2.6串口通信
单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和计算机之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，计算机的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，采用专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。采用三线制连接串口，也就是说和计算机的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。电路如图2.5所示，MAX232的第11脚和单片机的11脚连接，第12脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。
图2.5 MAX232与RS232电路
第三章 软件设计
3.1 程序设置
程序设计部分主要包括主程序、DS18B20初始化函数、DS18B20温度转换函数、温度读取函数、键盘中断函数、数码管显示函数、温度处理函数以及风扇电机控制函数。DS18B20初始化函数完成对DS18B20的初始化；DS18B20温度转换函数完成对环境温度的实时采集；温度读取函数完成主机对温度传感器数据的读取及数据换算，键盘扫描函数则根据需要完成初值的加减设定；温度处理函数对采集到的温度进行分析出理，为电机转速的变化提供条件；风扇电机控制函数则根据温度的数值完成对电机转速及启停的控制。
主程序流程图如图3.1.1：
图3.1.1 主程序流程图
主程序开始
程序初始化
调用DS18B20 初始化函数
调用DS18B20 温度转换函数
调用温度读 取函数
调用数码管 显示函数
调用温度处 理函数
定时器中断控 制风扇函数
3.2用Keil C51编写程序
Keil C51是美国Keil Software公司开发的51系列兼容单片机C语言的软件开发系统，与单片机汇编语言相比，C语言在不仅语句简单灵活，而且编写的函数模块可移植性强，因而易学易用，效率高。随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前使用较多的MCS-51系列单片机开发的软件。
Keil C51软件不仅提供了丰富的库函数，而且它强大的集成开发调试工具为程序编辑调试带来便利，在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。在使用时要先建立一个工程，然后添加文件并编写程序，编写好后再编辑调试。
第四章系统调试
4.1软件调试
软件编译工作进展较为顺利，主要难点在如何从DS18B20获得电压测试数据，并通过一定的算法得到实际、直观，并可直接显示在数码管上的温度值。经过在网上查询DS18B20的相关资料，并向同学请教后，我顺利写出了相关程序。并编译成功。
4.2硬件调试
印制板制作完成后，焊接上相应的电子元件，并检验无短路虚接后，向系统写入程序，并上电运行。根据运行的实际情况对电路和程序作出相应的调整和更改。这是一个非常重要的过程，也是发现问题解决问题的过程。本设计在进行硬件调试时出现了以下问题：
4.2.1数码管亮度明显偏低
数码管亮度不够，但经测试74HC573硬件正常，但测试P0口电压时发现其值只有1V多点，故74HC573无法获得有效信号。
经分析知，由于P0口无驱动能力，外界驱动电路时需添加上拉电阻。后加上1K 排阻后数码管亮度明显改善。
4.2.2传感器DS18B20温度采集部分调试
程序运行时，数码管示数能够随环境温度升高而增加，但通过校准发现其测量值比实际值总要高5摄氏度。
经过查找分析，发现系统硬件和程序都没有问题，后经网上搜索查询得知，DS18B20测量温度比实际温度高5摄氏度经常发生，只需在程序当中将结果减去5即可。因此只需对程序作出一些小的改变即可。
4.2.3电动机调速电路部分调试
系统本部分的设计中重在软件设计，因为外围的驱动电路只是将送来的PWM信号放大从而驱动电机转动。系统软件设置在P2.2口输出使电机转动的PWM占空比，当用高于环境温度的热源靠近测温芯片DS18B20时，发现电机的转速在升高，并越来越快，当达到一定值时，发现电机的转速不再升高；将热源离开测温芯片DS18B20时，发现电机的转速开始下降。调试得到了可观的控制效果。
4.3系统功能
4.3.1系统实现的功能
本系统能够实现单片机系统检测环境温度的变化，然后根据环境温度变化来控制风扇直流电机输入占空比的变化，从而产生不同的转动速度，亦可根据键盘调节不同的设置温度，再由环境温度与设置温度的差值来控制电机。当环境温度低于设置温度时，电机停止转动；当环境温度高于设置温度时，单片机对应输出口输出不同占空比的PWM 信号，控制电机开始转动，并随着环境温度与设置温度的差值的增加电机的转速逐渐升高。系统还能动态的显示当前温度和设置温度，并能通过键盘调节当前的设置温度。
4.3.2系统功能分析
系统总体上由五部分来组成，既按键与复位电路、数码管显示电路、温度检测电路、电机驱动电路。首先考滤的是温度检测电路，该部分是整个系统的首要部分，首先要检测到环境温度，才能用单片机来判断温度的高低，然后通过单片机控制直流风扇电机的转速；其次是电机驱动电路，该部分需要使用外围电路将单片机输出的PWM信号转化为平均电压输出，根据不同的PWM波形得到不同的平均电压，从而控制电机的转速，电路的设计中采用了达林顿反向驱动器ULN2803，实现较好的控制效果；再次是数码管的动态显示电路，该部分的功能实现对环境温度和设置温度的显示，其中DS18B20采集环境温度，按键实现不同设置温度的调整，实现了对环境温度和设置温度的及时连续显示。
结论
本次设计的系统以单片机为控制核心，以温度传感器DS18B20检测环境温度，实现了根据环境温度变化调节风扇电机转速，在一定范围内能实现转速的连续调节，并能通过一个独立按键实现自动调速和恒定转速的切换。LED数码管能连续稳定的显示环境温度，方便使用者直观了解电脑的发热状况。实现了基于单片机的温控风扇的设计。
本系统设计可推广到各种电动机的控制系统中，实现电动机的转速调节。在生产生活中，本系统可用于简单的日常风扇的智能控制，为生活带来便利；在工业生产中，可以改变不同的输入信号，实现对不同信号输入控制电机的转速，进而实现生产自动化，如在电力系统中可以根据不同的负荷达到不同的电压信号，再由电压信号调节不同的发电机转速，进而调节发电量，实现电力系统的自动化调节。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
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[6]曾喆昭.国外电子元器件[M].2000第2期
[7]汤志成.电子世界[M].2007第12期
[8]孙培敬.电子技术[M].1989第2期
致谢
本次课程设计历史3个月，期间我们曾遇到很多的困能，遭遇了一些挫折和打击，深切地认识到了自己在专业知识和实践能力等各方面的不足。但每当处于这些困惑当中时，总有老师和同学会伸出双手来帮助我们，为我们细致讲解，查漏补缺，直到我们掌握相关知识，获得成功为止！在此，我们要向我们的指导老师表示由衷的感谢，同时也要感激那些曾经热心帮助我们的老师和同学，以及也向各位默默奉献的老师们表示崇高敬意。由于个人基础、能力有限，在作品当中有不足之处，也请各位同学和老师批评、指正。
附录1：电路总图
附录2 程序设计
#include
//#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit ds=P1^6;
bit m=1,n=1,l=1;
uchar code shu[]=
{
0x77,0x60,0x5b,0x7a,0x6c,0x3e,0x3f,0x70,0x7 f,0x7e
};
uchar Tempur=30;
uint on,off,e=0;
void delay700() //误差-0.130208333333us {
uchar aa,bb;
for(bb=6;bb>0;bb--)
for(aa=52;aa>0;aa--);
}
void delay480() //480误差-0.399305555556us
{
uchar aa,bb;
for(bb=1;bb>0;bb--)
for(aa=218;aa>0;aa--);
}
void delay60() //60误差-0.321180555556us
{
uchar aa;
for(aa=26;aa>0;aa--);
}
void delay8() //误差-0.404513888889us {
uchar aa;
for(aa=2;aa>0;aa--);
} void delay51() //误差-0.001736111111us {
uchar aa;
for(aa=22;aa>0;aa--);
}
void delay48() //误差-0.256944444444us {
uchar aa,bb;
for(bb=1;bb>0;bb--)
for(aa=19;aa>0;aa--);
}
void delay(uchar z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--);
for(y=110;y>0;y--);
}
void reset()
{
ds=0;
delay700();
ds=1;
delay480();
}
void write_0()
{
ds=0;
delay60();
ds=1;
}
void write_1()
{
ds=0;
delay8();
ds=1;
delay51();
智能温控风扇设计-文献综述
智能温控风扇设计 摘要：本文综述了温度控制技术的有关概念以及现今温度控制技术存在的问题，同时介绍了温度控制技术的发展历史以及研究现状并指出随着温度控制技术的不断发展，温度控制技术将朝着高精度、智能化等方面快速发展 关键词：温度控制；发展；智能化
The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract：This paper discusses conceptions related to temperature control and points out the main problem of temperature control technology. And it also states development background and furture development of intelligent temperature control system and it points out that with these development of temperature control technology, the temperature control system will become more precise, intelligent. Key words: temperature control; development;intelligent
1.1 综述目的 随着温度控制技术与计算机、通信等技术的不断结合，使得现今的温度控制技术在过去几十年里有了极大发展。同时，随着工业化生产的不断发展，其对温度控制的提出了高精度、高智能化的发展要求。因此，介绍了解当前温度控制系统的发展状况对设计研究高精度、高 智能化的温度控制系统有其积极意义。 1.2 有关概念 PID控制——将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量。用这一控制量对被控对象进行控制，这样的控制称为PID控制。 参数整定——通过改变控制单元参数，如比例度δ、积分时间Ti、微分时间Td等，改善系统的动态、静态特性，以求取较佳的控制效果的过程。 1.3 综述范围 本文从温度控制电路的发展、温度控制算法的改进以及温度传感器的发展方向等几个方面综述了智能温度控制系统在近几年的发展状况以及未来的发展趋势。
可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器的制作方法
本技术公开了一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其结构包括进风格栅、进风接头、散热器主体、水冷装置、充电接口，散热器主体左端下侧一体化设有进风接头，且右端镶嵌锁接有水冷装置，充电接口镶嵌扣接于散热器主体前端左侧，并与散热器主体电连接，本技术使用时1、设备能够通过设有的引导装置配合单向阀，从而使设备对笔记本电脑散热引导出的空气能够引导至储水槽内经由水直接换热后排出，从而使排出空气能够得到大幅度的降温，更好的防止环境温度的上升，保证散热使用；2、设备通过设有自动排出空气的过滤装置，从而使空气在水中换热后能够经由海绵吸附过滤再排出，从而更好的防止空气排出时的潮湿，便于使用。 权利要求书 1.一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其结构包括进风格栅(1)、进风接头(2)、散热器主体(3)、水冷装置(4)、充电接口(5)，所述散热器主体(3)左端下侧一体化设有进风接头(2)，且右端镶嵌锁接有水冷装置(4)，所述充电接口(5)镶嵌扣接于散热器主体(3)前端左侧，并与散热器主体(3)电连接，所述进风格栅(1)镶嵌扣接于进风接头(2)内部，其特征在于： 所述水冷装置(4)包括水冷装配盒(a)、进风口(b)、通风引导装置(c)、排气除湿装置(d)、进水
口(e)、封盖(f)、通水接头(g)、排水口(h)、储水槽(i)、装配接头(j)，所述水冷装配盒(a)左端上下两侧均一体化设有装配接头(j)，并通过装配接头(j)与散热器主体(3)镶嵌锁接，所述水冷装配盒(a)内部一体化设有储水槽(i)，所述进水口(e)、排水口(h)分别一体化设于水冷装配盒(a)右端上下两侧，且贯穿与储水槽(i)相通，所述通水接头(g)设有两个，且均与水冷装配盒(a)为一体化结构，并对应设于进水口(e)、排水口(h)右侧，所述2个通水接头(g)右端均镶嵌锁接有封盖(f)，所述进风口(b)一体化贯穿水冷装配盒(a)左端上侧，所述通风引导装置(c)胶接于储水槽(i)内部，且右端贯穿水冷装配盒(a)右端上侧，所述排气除湿装置(d)设有2个，且成左右水平排列放置，并均与通风引导装置(c)锁接。 2.根据权利要求1所述的一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其特征在于：所述通风引导装置(c)包括冷却出气口(c1)、排气隔板(c2)、排气除湿槽(c3)、单向装配挡板(c4)、单向通气孔(c5)、限位杆(c6)、进气隔板(c7)、第一拉伸弹簧(c8)、密闭隔板(c9)，所述进气隔板(c7)镶嵌胶接于储水槽(i)内部顶端左侧，底部与储水槽(i)之间留有槽口，所述单向装配挡板(c4)中部一体化设有单向通气孔(c5)，且胶接于进气隔板(c7)与水冷装配盒(a)之间下侧，所述单向装配挡板(c4)底端通过第一拉伸弹簧(c8)与密闭隔板(c9)胶接，所述密闭隔板(c9)顶端中部垂直锁接有限位杆(c6)，所述排气隔板(c2)左端一体化设有冷却出气口(c1)看，且左端与进气隔板(c7)右端上侧胶接，且与储水槽(i)内部上侧胶接，并与储水槽(i)顶端之间形成有排气除湿槽(c3)，所述排气除湿槽(c3)右端贯穿水冷装配盒(a)右端上侧，所述排气隔板(c2)上镶嵌锁接有2个排气除湿装置(d)。 3.根据权利要求1或2所述的一种可高效水冷降温的智能温控笔记本散热器，其特征在于：所述排气除湿装置(d)包括第一压缩弹簧(d1)、临时顶压头(d2)、挤压装配板(d3)、挤压槽(d4)、过滤装配板(d5)、过滤通气口(d6)、海绵(d7)、第二拉伸弹簧(d8)、挤压出水孔(d9)、第二压缩弹簧(d10)、挤压板(d11)、挤压隔板(d12)、回水孔(d13)，所述挤压装配板(d3)锁接于排气隔板(c2)底端，且内部一体化设有挤压槽(d4)，所述挤压槽(d4)左端为直角梯形槽，且底端右侧通过回水孔(d13)贯穿挤压装配板(d3)与储水槽(i)相通，所述临时顶压头(d2)底端通过第一压缩弹簧(d1)与挤压装配板(d3)镶嵌扣接，并与挤压槽(d4)底端左侧相通，所述挤压板(d11)右端通过第二压缩弹簧(d10)与挤压槽(d4)右端镶嵌扣接，所述过滤装配板(d5)为直角梯形体，且左端中部一体化贯穿设有过滤通气口(d6)，所述过滤装配板(d5)顶端通过第二拉伸弹簧(d8)与水冷装配盒(a)镶嵌锁接，且底端贯穿排气隔板(c2)与挤压槽(d4)相接，所述过滤装配板(d5)右端中部镶嵌胶接有海绵(d7)，且底端设有挤压出水孔(d9)，所述挤压隔板(d12)设于
智能温控风扇开题报告
中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名：韩强学号：X29 学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：电气工程及其自动化 论文题目：家用风扇控制器的设计 指导教 师:温晶晶 2014 年3月 6日
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经 步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧 使用电风扇用作降温防暑设备[1]。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始 使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭 空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广 阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风 扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提 出[2]。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些 昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人 感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响 人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计 一款智能的电风扇温度控制系统来解决[3]。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能， 同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有 广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU 风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够 根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计 具有一定的价值意义[4]。 二、本课题国内外研究现状及发展趋势 电风扇有着悠久的发展历史，它简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，
智能温度控制器
DS18B20智能温度控制器 DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822 的特性DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS1822与DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。 DS18B20的内部结构 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻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。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM 的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
智能散热器的设计
智能散热器的设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院年级专业：电子信息工程 指导教师： 助理指导教师： 二〇一五年五月
摘要 转换效率是我们在生活中最看重的，能把物质利用到最大化。能量大部分都被消耗在热能，所以提高散热是最为关键。智能散热器的设计是为了满足在开关电源中提高开关管效率进行需求而做的课题，具有较为广阔的市场前景。 本文介绍智能散热器的设计是针对开关电源中开关管散热而设计开发工作。在电源设计中散热决定了该电源的稳定性与可靠性。智能散热器整体设计是围绕低成本，模块化，可扩展和寿命长的特点。单片机采集功率器件的环境温度进而去控制风扇的旋转，并能自动根据温度的变化调整转速，在现实中有着非常广泛的应用， 该智能散热器系统可广泛应用于开关电源而设计，完全脱离人工操作，并可以通过远程监视、控制，真正实现了智能控制，目前已经在极高压电源上系统中使用。 关键词：PWM，单片机，智能系统，温度控制
ABSTRACT The conversion efficiency is our most valued in life, can make to maximize the material utilization. Most of the energy is consumed in the heat, so as to improve the heat dissipation is the key. The design of intelligent radiator is to meet the increasing demand for the switch efficiency of the project in the switching power supply, has a broad market prospect. This paper introduces the design of intelligent radiator is designed for the development of the heat pipe switch in a switching power supply work. In the
智能温控风扇开题报告
XXX本科毕业论文（设计）开题报告书 学生姓名学号 二级学院专业级班毕业论文 （设计）题目基于51单片机智能温控风扇 指导教师 职称 毕业论文（设计）工作期限2015年月日起至2015年月日止 毕业论文（设计）进行地点 一、选题的背景与意义： 生活中，我们经常会使用一些与温度有关的设备。尽管空调作为日常生活家电已经步入千万普通家庭中，但空调普遍耗能太多，而且在占中国大部分人口的农村地区依旧使用电风扇用作降温防暑设备。近些来，空调价格水平不断下降，越来越多的人开始使用空调，对电风扇行业是个不小的冲击，但是空调的强大的功能下是以高耗能、封闭空间为代价的。相比之下，电风扇通风较好且功耗低仍是很大的一个优势，还是具有广阔的市场空间的，电风扇需要新型的技术功能，来满足不同的人群需求。为了提高电风扇的市场竞争力，使之在技术含量上有所提高，且更加安全可靠，智能电风扇随之被提出。 传统电风扇具有以下缺点：风扇不能随着环境温度的变化自动调节风速，这对那些昼夜温差大的地区是致命的缺点，尤其是人们在熟睡时，不但浪费资源，还很容易使人感冒生病；传统电风扇机械的定时方式常常会伴随着机械运动的声音，特别是夜间影响人们的睡眠，而且定时范围有限，不能满足人们的需求。鉴于这些缺点，我们需要设计一款智能的电风扇温度控制系统来解决。 温控风扇系统，是根据当时温度情况去自动开通和关闭电风扇，能很好的节约电能，同时也方便用户们的使用更具人性化。而且温控风扇系统在工业生产、日常生活中都有广泛的应用，如在工业生产中大型机械设备的散热系统，或限制笔记本电脑上的智能CPU风扇等基于单片机的温控风扇都能够根据环境温度的高低自动启动或停止转动，并能够根据温度的变化实现转速的自动调节，在现实生活中具非常广泛的用途，因此它的设计具有一定的价值意义。 二、研究内容、拟解决的主要问题：
基于单片机的智能温控风扇设计
摘要 本设计为智能温控风扇系统，该系统可以实现风扇随实时环境温度而智能变速功能。 系统主要选用STC89C52单片机作为控制中心，DS18B20数字温度传感器采集实时温度，再经单片机处理后通过三极管放大信号后驱动直流风扇的电机。用户可以预设上限、下限温度值，当测得环境温度值在预设上下限值区间中时，此时风扇以半速转动；当温度升高并大于预设上限温度值时，风扇会自动调速，以全速转动；当温度降低并低于预设的下限温度值时，这时风扇电机自动停止转动。全程实现风扇转速随外界温度而智能自变。 关键词：温控风扇，STC89C52单片机，DS18B20数字温度传感器，智能自变
Abstract This design for the intelligent temperature control fan system, the system can realize the fan intelligent variable speed function according to the real-time environmental temperature. STC89C52 single-chip microcomputer system is mainly used as the control center, DS18B20 digital temperature sensor to collect real-time temperature, then through single chip through triode amplifier signal after drive dc fan https://www.wendangku.net/doc/ca1613614.html,ers can preset upper limit and lower limit temperature, when the environment temperature measurement in the preset upper and lower limit range, the fan rotates at half speed;When the temperature is greater than the preset limit temperature, fan speed automatically, with full rotation.When the lower limit of temperature is lower and lower than the preset value, the fan motor automatically stop running.The entire implementation and intelligence from change fan speed varies with temperature. Key words:temperature control fan, STC89C52 Single chip microcomputer and DS18B20 digital temperature sensor, smart since the change
智能温度控制器方案
智能温湿度控制器硬件总体方案 注：（参考大部分电器生产厂家温湿度控制器与干式变压器温度控制器比较，发现两者使用的范围和环境完全不同，一般的温湿度控制器温度测量及控制范围都0oC -50oC之间，而干变式温度控制器温度的测量范围0oC -200oC，而控制温度在100oC以上，控制器的长期工作温度在85oC以上，而在这总情况下一般的湿度传感器已经超出正常工作温度范围，所以在干式变压器中并不适用。这里湿度部分主要是为以后温湿度控制器设计而准备，可以设计电路部分，但保留为以后做准备，这里设计方案主要用于干式变压器温度控制器）。 1、智能温湿度控制器硬件组成 智能温湿度控制器需要采集温度和湿度两个部分，这里我们以各3路来说明，即3路温度采集，3路湿度采集，通过内部分析计算，来显示各路的温度、湿度数值，另外还需要配置一定的输出接口。如RS485、开关量输出（主要用于输出报警、跳闸、风机、故障）等。以组成温湿度监测系统。 1.1硬件组成原理 根据温湿度控制器功能，选择“A/D转换芯片+微处理器（带捕捉功能）”来实现（注：对于现在大多数AD采样功能都是内置的，捕捉功能是在湿度传感器中使用的，一般的湿度传感器都是电容式的，通过555振荡电路将其转换为频率信号，再通过CCP功能检测频率）。如图1-1所示为系统硬件原理图。 图1-1 智能温湿度控制器硬件组成原理图 1.2 硬件模块划分 根据硬件原理图，把硬件划分成模拟采样微处理部分、操作显示、模拟采样、开关量输出、电源、通信等几个部分。为了便于硬件的模块化开发，把各个模块设计为独立的硬件模块，而通过组装各个模块，来组成所需要的硬件系统。 控制器设计成3个印制板来制作，将电源、通信和开关两输出设计在同一块板子上，模拟采样和微处理部分设计在同一块板子上，在有就是将操作和显示部
智能温控风扇设计-开题报告
智能温控风扇设计-开题报告 一、选题的背景和意义(所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势) 历史背景及意义 温度是描述一个目标特点时最重要的数值之一，它与我们的日常生产及生活息息相关，它的测量和 [1]调整对控制产品的质量，提高生产效率和加快国家经济的发展有着非常重要的作用，特别是在冶金、化工、机械、电气等各类工业中使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等。因此对温度的检测和控制的技术进行研究是非常有必要的。在工业的研制和生产中，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件，而为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度，采用电子技术是重要的途径。以单片机为核心的温度调节系统来对温度进行控制，广泛应用于社会生活的各个领域，是用途很广的一类工业控制系统。这类系统不仅具有控制方便、组态简单、灵活性大、成本低，可靠性高等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标。 研究及发展现状 温度控制系统广泛应用于社会各个领域，但根据应用场合以及要求性能的不同使得其也不尽相同。传统的温度控制系统大多数采用模拟方法实现，主要有开关式控制法、比例式控制法等等，控制电路大都采用继电器控制电路，虽然结构简单，但由于继电器动作频繁，常导致触点不良而影响温度控制，且其反应速度慢、精度低、造价高、维修麻烦。而随着温度控制技术的不断进步以及其与计算机等技术的相结合，使得温度控制系统在各方面取得了巨大发展。其具体如下:1)在控制电路上，采用主回路无
[2]触点作为控制电路的方法，即采用无触点的可控硅或固态继电器替代传统的继电器，克服了传统继电器接触不良的问题，提高了系统的稳定性，且其造价低，维修简单;2)在温度采集方面，打破了传统的用热电阻、热电偶以及A/D转换器采集温度的思路，采用单线数字温度传感器采集温度，不仅简化了电路结构，同时有效地提高了系统的控制精度，如美国DALLAS公司1995年生产DS1820数字温度传感器，其 [3]【4】测温范围-55,+125?,标称测温精度为0.5?，从DS18B20读出或写入信息仅需1根口线(单线接口);3)采用单片机等做为中央控制核心:单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机，是把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器CUP、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、 [5]【6】定时器/计数器等部件制作在一块集成芯片上构成的一个完整微型计算机，具有丰富的中断等资源。用单片机做为中央控制核心不仅极大地提高了温度控制系统的智能化，减化了外围电路的设计，同时结合文献[7]的算法，通过编程方法实现系统的参数自整定，提高了系统的控制精度以及反应速度，增强了系统功能，同时使得系统的适应性大大增强。与此同时，在国外随着计算机等技术的迅猛发展以及其与温度控制技术的不段结合，使得其温度控制技术在智能化、自适应、参数自整定等方面取得大量成果。从20世纪70 年代以来，先是采用模拟式组合表来采集现场信息并进行记录和控制。到80年代末出现了分布式控制系统。在此基础上，日本、美国、德国等国在温度控制领域都生产出了一批性能优异的温度控制器及仪器数字控制器等。这些温度控制系统普遍具有参数自整定功能并结合了计算机、通信等技术，运用先进的算法，具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。 而我国在温度控制技术方面尽管已经取得了一些成就，但是更多的企业仍值停留在简单的PID控制，
智能温控电脑散热器
智能温控电脑散热器 设计书
一、设计目的 当今社会，笔记本的普及率逐渐递增；对于大学生，几乎人人都拥有自己心爱的笔记本电脑。当笔记本处于工作状态时，温度是一个重要指标，笔记本温度越高，对笔记本的性能产生的影响随之变坏。那么，对笔记本进行降温处理显得尤为重要。在笔记本中，虽然有内置的散热器，但是有时候并不能达到对笔记本散热降温的要求，如：笔记本每天长时间不断的工作，外界环境温度的提高（夏季）等。于是，通过对笔记本加外部散热器来达到降温的目的不失为一种好方法。所以，在本次设计中，提出了智能温控电脑散热器的想法，以达到对笔记本降温的目的。 二、设计思路 为了给笔记本散热，达到智能控制笔记本散热器（风扇）的目的，在设计中按照以下思路进行： ①．通过51单片机（STC12C5A60S2芯片）来控制四位数码管（共阳极数码管）的显示。数码管可以显示：当前笔记本温度值、高温报警温度值以及低温报警温度值； ②．用PWM的原理（占空比的不同）控制风扇的转速，使不同的温度有不同的转速； ③．采用DS18B20数字温度计来检测当前的笔记本温度，通过读取当前笔记本温度值，确定当前笔记本温度值处于不同的温度区间范围，从而控制风扇的转速，从而达到智能控制风扇的目的。 三、设计过程 在本设计中，采用了51单片机（STC12C5A60S2芯片）来进行智能风扇散热器的控制，其设计原理图如下图所示：
从原理图中可以看出，设计分为了以下几个部分：USB接口、电源接口电路、风扇接口电路、DS18B20温度传感器电路以及数码管显示电路等。 本次的原理图设计中，所用的器件具体信息如下表所示： Comment Description Designator Footprint LibRef Quantity Cap Pol1 Polarized Capacitor (Radial) C1 RB7.6-15 Cap Pol1 1 Cap Capacitor C2, C3 RAD-0.3 Cap 2 Dpy Red-CA 7.62 mm Black Surface HER 7-Segment Display: CA, RH DP DS0, DS1, DS2, DS3 A Dpy Red-CA 4 Header 2 Header, 2-Pin P2, P3 HDR1X2 Header 2 2 2N3906 PNP General Purpose Amplifier Q1 TO-92A 2N3906 1 Res2 Resistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11 AXIAL-0.4 Res2 11 SW-PB Switch S1, S2, S3, S4 SPST-2 SW-PB 4 SW DPDT Switch SW1 SOT23-6_L SW DPDT 1 8051 8051 U1 DIP-40 8051 1 DS18B20 Header, 3-Pin U2 HDR1X3 Header 3 1 74HC245 U4 DIP-20 74HC245(DIP) 1 22.1184M Crystal Oscillator Y1 R38 XTAL 1 1）按键设计 按键S2、S3、S4分别连接P3.2、P3.3、P3.4。S4为设置键，S3为报警温度上限值，S2为报警温度下限值。当按S4键，可以切换当前温度值、报警温度上
智能温控风扇实物报告
一、智能温控风扇的设计 1.1单片机最小系统 1.1.1单片机最小系统硬件电路 晶振电路 图1-1晶振电路复位电路 图1-2复位电路下载电路
电源电路
图1-6焊接实物1.2单片机应用系统 1.2.1智能温控小风扇硬件电路 按键电路
温度传感器接口电路
1.2.2 设定值，通过 PWM高低电平MAIN: SETB EA
SETB ET0 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#00 MOV TH0,#255 SETB TR0 MOV SP,#55H TEMP_H EQU 37H ;字定义伪指令 TEMP_L EQU 36H TEMP_D EQU 35H TEMPV EQU 45H TEMSV EQU 50H TEMPV_S EQU 47H TEMPV_G EQU 46H TEMSV_S EQU 52H TEMSV_G EQU 51H BUS BIT P2.4 ;位定义伪指令 SETB P1.3 ;用于产生PWM脉冲的端口 MOV DPTR,#TABEL ;数码管显示段码首地址 MOV TEMSV,#30 ;假定的设定值 MOV R5,#191 ;用于PWM控制占空比参数的寄存器 MOV R6,#255 LOOP:LCALL TEMPC ;温度暂存器的读取子程序 LCALL CHANGE ; 温度转换子程序 LCALL DISPLAY ;温度显示子程序 LCALL KEYSCAN ;按键扫描控制设定值子程序 LCALL PWM ;PWM电机调速子程序 SJMP LOOP /*************************************************** 名称：获取DS18B20温度暂存器数据子程序 功能：将温度低字节存入35H寄存器， 温度高字节存入36H寄存器 ***************************************************/ TEMPC:LCALL RES ;初始化子程序 MOV A,#0CCH ;写跳过rom命令字节 ACALL WB MOV A,#44H ;写温度转换命令字节 ACALL WB LCALL DELAY1S ;等待温度转换时间（等待时间用显示和按键扫描子程序填充） LCALL RES ;初始化子程序 MOV A,#0CCH ;写跳过rom命令字节 ACALL WB MOV A,#0BEH ;写读ram命令字节
温控器的分类
温控器，温控控制器(英文Thermostat)是指控制温度的智能或非智能开关，所以在有些场合又被称为温控开关，一般用于各类家用电器，机电设备等的温度控制场合，并能按照用户设定好的数值进行温度调节，以达到合适的温度。对家用电器，温控器除了调节温度的作用，同时也具有节省能源的作用，这十分符合现代提倡绿色家电的理念。 温控器的分类五花八门，对于非专业用户来说，选购温控器是一件非常困难的事情，本文从以下几个方面来对温控器进行大概的分类，希望同行斧正。 以温控器制造原理来分，温控器分为： 一.突跳式温控器：各种突跳式温控器的型号统称KSD，常见的如KSD301,KSD302等，该温控器是双金属片温控器的新型产品，主要作为各种电热产品具过热保护时，通常与热熔断器串接使用，突跳式温控器作为一级保护。热熔断器则在突跳式温控器失娄或失效导致电热元件超温时，作为二级保护自，有效地防止烧坏电热元件以及由此而引起的火灾事故。 二,液涨式温控器：是当被控制对象的温度发生变化时使温控器感温部内的物质（一般是液体）产生相应的热胀冷缩的物理现象（体积变化），与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩。以杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的液胀式温控器具有控温准确，稳定可靠，开停温差小，控制温控调节范围大，过载电流大等性能特点。液涨式温控器主要用于家电行业，电热设备，制冷行业等温度控制场合用。 三，压力式温控器，改温控器通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为空间压力或容积的变化，达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动关闭触头，以达到自动控制温度的目的。它由感温部、温度设定主体部、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。压力式温控器适用于制冷器具（如电冰箱冰柜等）和制热器等场合。 以上是市场上最为常见的温度控制器种类，当然按用途分类也可以分为地暖温控器，空调温控器，电机温控器等等，但温控器的用途非常广难以一概而论，而且按用途分类并不精确，经常有同一款温控器有不同名字的现象。 以上几种是常见的机械式温控器。 四，电子式温控器，电子式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及热敏电阻等作为测温电阻，这些电阻各有其优确点。一般家用空调大都使用热敏电阻式。
基于AT89C51单片机的智能温控风扇设计
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题研究及应用前景 (2) 1.2本设计任务主要要求 (2) 第二章方案选择 (3) 2.1温度传感器的选择 (3) 2.2主控机的选择 (4) 2.3显示电路 (5) 2.4调速方式 (5) 第三章系统硬件设计 (7) 3.1系统总体设计 (7) 3.2主控芯片介绍 (7) 3.2.1AT89C51简介 (7) 3.2.2AT89C51主要功能和系统参数 (8) 3.2.3AT89C51单片机引脚说明 (9) 3.2.4AT89C51单片机最小系统 (11) 3.3DS18B20温度采集电路 (13) 3.3.1DS18B20温度处理方法 (13) 3.3.2DS18B20工作原理 (13) 3.4其他电路 (14) 3.4.1数码管驱动显示电路 (14) 3.4.2风扇驱动电路 (15) 3.4.3按键模块 (15) 第四章系统软件设计 (17) 4.1主程序流程图 (17) 4.2DS18B20子程序流程图 (18) 4.3数码管显示子程序流程图 (19) 4.4按键子程序流程图 (19) 第五章系统调试 (21) 5.1系统功能 (21) 5.1.1硬件调试 (21) 5.1.2系统实现的功能 (21) 5.1.3系统功能分析 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 附录1：protel原理图 (25) 附录2：系统PCB板图 (26) 附录3：源程序 (27)
摘要 在炎热的夏天人们常用电风扇来降温，但传统电风扇多采用机械方式进行控制，存在功能单一，需要手动换挡等问题。随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用电器产品趋向于自动化、智能化、环保化和人性化，使得智能电风扇得以逐渐走进了人们的生活中。智能温控风扇可以根据环境温度自动调节风扇的启停与转速，在实际生活的使用中，温控风扇不仅可以节省宝贵的电资源，也大大方便了人们的生活。 本设计为一种温控风扇系统，具有灵敏的温度检测和显示功能，采用单片机AT89C51为核心控制器对风扇转速进行控制，使用温度传感器DS18B20检测温度数据，通过数码管显示实时温度，根据采集的温度，实现了风扇的自起自停。可由使用者设置高、低温度值，测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档，当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档，当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇，控制状态随外界温度而定。 关键词：单片机AT89C51；温度传感器DS18B20；数码管；电风扇
智能温控散热器1
题目：智能温控风扇 摘要：设计这个智能电风扇它的主要功能是：通过温度传感器对笔记本电脑出风口温度进行采集，用51单片机来作为处理器，并用51单片机来控制散热底座电风扇的转速，把温度在数码管上显示出来。主要内容：本设计以STC89C52RC单片机为核心，通过温度传感器（DS18B20）对笔记本电脑出风口温度进行数据采集，从而建立一个控制系统，使散热底座转速随温度的变化而自动变化，实现“温度高，风力大；温度低，风力小”的性能。 关键词：STC89C52R，DS18B20，直流电机 Abstract:T he smart fan design of its main features are: temperature measurement by temperature sensor on single chip as the processor with 51, and 51 single-chip to control the fan with the speed, the temperature displayed on the LED display.Description: This design AT89C51 microcontroller as the core, through the temperature sensor (DS18B20) data collection on the ambient temperature in order to establish a control system that allows fans of the changes with the temperature automatically change gear to achieve "high temperature, large wind ; low temperature, wind small "performance. Keywords：STC89C52R, DS18B20, DC motor
智能温控风扇设计-论文
智能温控风扇设计-论文 智能温控风扇设计 摘要:实现温度控制自动化不仅能够大大提高工业生产的效率～同时还能提高产品质量～减少消耗～因此设计研究高精度、稳定、适用性强的温度控制系统对工业生产发展具有其积极意义。本文介绍了一种智能温度控制风扇的设计方案～其采用AT89S51单片机为控制器核心～通过测量温度的变化来改变风扇的转速从而达到温度控制的目的。同时实现温度采集、温度显示、温度设定等功能。经实验表明～本设计不仅稳定性好～而且温度控制精度高～反应快。 关键字:智能控制,单片机,温度 The design of Intelligent Temperature Control Fan Abstract: Automating temperature control can not only greatly increase the efficiency of production, but also improve the quality of product and reduce the cost. Therefore , a research on high precision、stability、and applicability temperature control system is significant for industry produce. This paper introduces a design of intelligent temperature control fan, which is based on AT89S51 MCU as core controller. It can control the temperature by changing the revolving speed of the fan. And it also includes the function of temperature gathering, temperature display and temperature setting. Experiment shows that the design has a good stability and high precision, and its response time is low. Keywords: Intelligent control; MCU; Temperature 目录
智能温度控制器程序
/**************************************************************************/ /*** 名称：智能温度控制器***/ /*** 功能：读取当前DS18B20温度，由五个八段数码管显示出来。***/ /*** 描述：选择DS18B20的最高精度——12位精度转换,增量为0.0625.使测温***/ /*** 温度有较高的精度, 五个数码管能实现00.000--99.999范内较高精度***/ /*** 的数值显示，可应用于对温度控制有较高要求的场合。***/ /*** 连线：DS18B20的2脚与单片机的P1.0口连接***/ /***************************************************************************/ #include