智能溫控風(fēng)扇的生產(chǎn)實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 學(xué)號(hào)： 09034040145 創(chuàng)新生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院 電信學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班級(jí) 電子09-1 學(xué)生 周義超&劉財(cái)聰 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） 劉利民 實(shí)習(xí)時(shí)間 2012年 12月 10 日至 2013年 1 月 5 日基于單片機(jī)的溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì)摘 要溫控風(fēng)扇在現(xiàn)代社會(huì)中的生產(chǎn)以及人們的日常生活中都有廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)生產(chǎn)中大型機(jī)械散熱系統(tǒng)中的風(fēng)扇、現(xiàn)在筆記本電腦上的廣泛應(yīng)用的智能CPU風(fēng)扇等。本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的溫控風(fēng)扇系統(tǒng)，采用單片機(jī)作為控制器，利用溫度傳感器DS18B20作為溫度采集元件，并根據(jù)采集到的溫度，通過(guò)一個(gè)達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)。根據(jù)檢測(cè)到

2、的溫度與系統(tǒng)設(shè)定的溫度的比較實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)和停止，并能根溫度的變化自動(dòng)改變風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)用LED八段數(shù)碼管顯示檢測(cè)到的溫度與設(shè)定的溫度。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、DS18B20、溫控、風(fēng)扇第一章 緒論1.1 前言在現(xiàn)代社會(huì)中，風(fēng)扇被廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮著舉足輕重的作用，如夏天人們用的散熱風(fēng)扇、工業(yè)生產(chǎn)中大型機(jī)械中的散熱風(fēng)扇以及現(xiàn)在筆記本電腦上廣泛使用的智能CPU風(fēng)扇等。而隨著溫度控制技術(shù)的發(fā)展，為了降低風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音以及節(jié)省能源等，溫控風(fēng)扇越來(lái)越受到重視并被廣泛的應(yīng)用。但是目前市場(chǎng)上的風(fēng)扇多半是采用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，存在著電路復(fù)雜，功能單一等局限性，因此有必要對(duì)現(xiàn)有的控制器進(jìn)行改進(jìn)。本文設(shè)計(jì)了

3、一種只能溫控風(fēng)扇控制系統(tǒng)。它由ATMEL公司的8052系列單片機(jī)AT89C52作為控制器，采用DALLAS公司的溫度傳感器DS18B20作為溫度采集元件，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)使系統(tǒng)檢測(cè)到得環(huán)境溫度以及系統(tǒng)預(yù)設(shè)的溫度動(dòng)態(tài)的顯示在LED數(shù)碼管上。根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)到得環(huán)境溫度與系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度的比較，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)的自動(dòng)啟停以及轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)成本低，可靠性高，有較高的應(yīng)用價(jià)值。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多用單片機(jī)作控制的溫度控制系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，如基于單片機(jī)的溫控風(fēng)扇系統(tǒng)。它使風(fēng)扇根據(jù)環(huán)境溫度的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度的變化而變化，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇的智能控

4、制。它的設(shè)計(jì)為現(xiàn)代社會(huì)人們的生活以及生產(chǎn)帶來(lái)了諸多便利，在提高人們的生活質(zhì)量、生產(chǎn)效率的同時(shí)還能節(jié)省風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量。23第二章 整體方案設(shè)計(jì)第二章 整體方案設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的整體思路是：利用溫度傳感器DS18B20檢測(cè)環(huán)境溫度并直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)給單片機(jī)AT89C52進(jìn)行處理，在LED數(shù)碼管上顯示當(dāng)前環(huán)境溫度值以及預(yù)設(shè)溫度值。其中預(yù)設(shè)溫度值只能為整數(shù)形式，檢測(cè)到的當(dāng)前環(huán)境溫度可精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。同時(shí)采用PWM脈寬調(diào)制方式來(lái)改變直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速。并通過(guò)兩個(gè)按鍵改變預(yù)設(shè)溫度值，一個(gè)提高預(yù)設(shè)溫度，另一個(gè)降低預(yù)設(shè)溫度值。2.2 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)環(huán)境溫度的

5、變化，然后根據(jù)環(huán)境溫度變化來(lái)控制風(fēng)扇直流電機(jī)輸入占空比的變化，從而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，亦可根據(jù)鍵盤(pán)調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，再由環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值來(lái)控制電機(jī)。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時(shí)，單片機(jī)對(duì)應(yīng)輸出口輸出不同占空比的PWM信號(hào)，控制電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，并隨著環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值的增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸升高，同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高溫報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)還能動(dòng)態(tài)的顯示當(dāng)前溫度和設(shè)置溫度，并能通過(guò)鍵盤(pán)調(diào)節(jié)當(dāng)前的設(shè)置溫度。2.3系統(tǒng)原理框圖DS18B20溫度檢測(cè)數(shù)碼管顯示獨(dú)立鍵盤(pán)PWM驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)報(bào)警電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路AT89C52 圖2-3 系統(tǒng)原理框圖第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)第

6、三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件總設(shè)計(jì)原理圖本系統(tǒng)的硬件模塊有：主控芯片模塊、時(shí)鐘復(fù)位模塊、獨(dú)立鍵盤(pán)輸入模塊、溫度轉(zhuǎn)換模塊、聲光報(bào)警模塊、顯示模塊和電機(jī)風(fēng)扇模塊，共七大模塊組成。分別負(fù)責(zé)讀取、顯示、轉(zhuǎn)換、報(bào)警以及運(yùn)轉(zhuǎn)等功能的實(shí)現(xiàn)。其總設(shè)計(jì)原理圖如圖3-1所示：圖3-1 硬件總設(shè)計(jì)原理圖3.2 各模塊電路單元設(shè)計(jì)3.2.1 主控模塊的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的主控模塊如圖3-2-1所示。本模塊主要有AT89C52單片機(jī)組成，其功能主要是讀取相關(guān)數(shù)據(jù)作處理后，把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單片機(jī)RAM中，再把數(shù)據(jù)傳送到輸出電路用于顯示或控制等。圖3-2-1 主控單片機(jī)模塊下面介紹某些引腳的接法：XTAL1和XTAL2連接12MH

7、z的晶振，RST接復(fù)位電路引腳，P12引腳接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的輸入引腳，P15接聲光報(bào)警電路的輸入引腳，P16和P17分別接的是獨(dú)立按鍵的設(shè)置預(yù)定值的“加”和“減”，P37接溫度傳感器的數(shù)據(jù)端口I/O口，P0和P2分別接六位數(shù)碼管的段選和位選端口，具體接法請(qǐng)參考圖3-1所示。3.2.2 晶振和復(fù)位電路模塊設(shè)計(jì)本模塊主要由兩部分組成，一個(gè)是晶振電路，另一個(gè)是復(fù)位電路，如圖3-2-2所示：圖3-2-2 晶振電路與復(fù)位電路晶振電路：主要是由兩個(gè)30pF的電容和12M的晶振組成的。復(fù)位電路：主要由一個(gè)10uF的電解電容、10k的電阻和一個(gè)復(fù)位按鍵組成的。其中的RST接的是單片機(jī)的復(fù)位端，有圖可知，本系統(tǒng)采用

8、的是高電平復(fù)位，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，RST處于高電平，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)復(fù)位，也即是上電復(fù)位。另外，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)后，也可以選擇按鍵復(fù)位，即當(dāng)按下S0按鈕時(shí)，也可以使RST置高電平，這時(shí)系統(tǒng)也會(huì)復(fù)位，也即是所謂的按鍵復(fù)位。3.2.3 獨(dú)立鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)獨(dú)立鍵盤(pán)由兩個(gè)獨(dú)立按鍵S1和S2組成，一端分別與單片機(jī)的P16和P17相連，另一端接地，當(dāng)按下任一健時(shí)，P1口讀取低電平有效。系統(tǒng)上電后，進(jìn)入鍵盤(pán)掃描子程序，以查詢(xún)的方式確定各按鍵，完成溫度初值的設(shè)定。其中按鍵S1為加按鍵，沒(méi)按下一次，對(duì)預(yù)設(shè)值加一，按鍵S2為減按鍵，每按下一次，對(duì)預(yù)設(shè)值進(jìn)行減一運(yùn)算。電路圖如圖3-2-3所示：圖3-2-3 獨(dú)立鍵盤(pán)模塊電路3.2

9、.4 溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)本模塊的設(shè)計(jì)，采用采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供處理器處理。將DS18B20溫度傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)端口與單片機(jī)的一位I/O口相連，其余兩引腳分別接電源和地即可。本設(shè)計(jì)將DS18B20接在P37口實(shí)現(xiàn)溫度的采集，其與單片機(jī)的連接圖如圖3-2-4所示：圖3-2-4 溫度檢測(cè)模塊電路3.2.5 聲光報(bào)警模塊設(shè)計(jì)聲光報(bào)警模塊主要由一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)5V有源蜂鳴器以及相關(guān)元件構(gòu)成。它通過(guò)P15接口與單片機(jī)相連，其硬件電路原理圖如圖3-

10、2-5所示：圖3-2-5 聲光報(bào)警模塊原理圖此報(bào)警模塊電路的功能主要是當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)到的溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值10攝氏度時(shí)，單片機(jī)的P15引腳端口輸出周期為0.6S的脈沖方波驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊電路工作，二極管閃爍，蜂鳴器叫，其中低電平有效。反之，報(bào)警模塊電路停止工作，二極管不閃，蜂鳴器不叫。3.2.6 數(shù)碼管顯示模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)制作中，選用六位共陰極數(shù)碼管作為顯示模塊，它與單片機(jī)硬件的接口如圖3-2-6所示。其中前3位數(shù)碼管用于顯示溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)采集到的溫度值，可精確到0.1攝氏度，顯示范圍為0到99.9攝氏度；后兩位數(shù)碼管用于顯示系統(tǒng)設(shè)置的初值溫度值，只顯示整數(shù)溫度值，顯示范圍為0到99攝氏度。

11、六位數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g、dp線(xiàn)分別與單片機(jī)的P0口連接，其中P0口接一個(gè)10k的排阻作為上拉電阻；六位數(shù)碼管的位選W1到W6分別與單片機(jī)的P2.0到P2.5口相連接。只要其中一位中輸出低電平時(shí)，則選中導(dǎo)通該位數(shù)碼管。圖3-2-6 數(shù)碼管顯示模塊電路3.2.7 電機(jī)風(fēng)扇模塊電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中由單片機(jī)的I/O口輸出PWM脈沖，通過(guò)一個(gè)達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)12V直流無(wú)刷風(fēng)扇電機(jī)以及實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。電路如圖3-2-7所示：圖3-2-7 電機(jī)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊電路鍵盤(pán)控制設(shè)置溫度，通過(guò)軟件向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，由單片機(jī)通過(guò)P1.2口輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的PWM脈沖，經(jīng)過(guò)U

12、LN2803驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇直流電機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與啟停的自動(dòng)控制。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)按照設(shè)定的等級(jí)有所提高；當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的下降；當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而環(huán)境溫度又高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，電機(jī)重新啟動(dòng)。風(fēng)扇電機(jī)的一端接12V電源，另一端接ULN2803的OUT5引腳，ULN2803的IN5引腳與單片機(jī)的P1.2引腳相連，通過(guò)控制單片機(jī)的P1.2引腳輸出PWM信號(hào)，由此來(lái)控制風(fēng)扇直流電機(jī)的速度和啟停。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件總設(shè)計(jì)框圖程序設(shè)計(jì)部分主要包括主程序、DS18B20初始化函數(shù)、溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)、溫度讀取函數(shù)、鍵盤(pán)掃描函數(shù)、數(shù)碼管

13、顯示函數(shù)、溫度處理函數(shù)、風(fēng)扇電機(jī)控制函數(shù)以及中斷報(bào)警函數(shù)等。總設(shè)計(jì)流程圖如圖4-1所示：調(diào)用鍵盤(pán)掃描函數(shù)主程序開(kāi)始調(diào)用數(shù)碼管顯示函數(shù)程序初始化調(diào)用溫度處理函數(shù)調(diào)用DS18B20初始化函數(shù)調(diào)用風(fēng)扇電機(jī)控制函數(shù)調(diào)用DS18B20溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)結(jié)束 調(diào)用溫度讀取函數(shù)圖4-1 軟件總流程圖第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.2 軟件編程與仿真4.2.1 用Keil C51編寫(xiě)程序Keil C51是美國(guó)Keil Software公司開(kāi)發(fā)的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言的軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與單片機(jī)匯編語(yǔ)言相比，C語(yǔ)言在不僅語(yǔ)句簡(jiǎn)單靈活，而且編寫(xiě)的函數(shù)模塊可移植性強(qiáng)9，因而易學(xué)易用，效率高。隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使

14、用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前使用較多的MCS-51系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)的軟件。用Keil C51編寫(xiě)的程序入圖4-2-1所示:圖4-2-1 程序編寫(xiě)圖4.2.2 數(shù)碼管顯示程序分析數(shù)碼管顯示程序采用了動(dòng)態(tài)顯示的方法，分別有五個(gè)變量作顯示緩沖內(nèi)存，依次顯示實(shí)時(shí)溫度的十位，個(gè)位，小數(shù)位和設(shè)定值，程序如下：void digitalshow(uchar a4,a3,a2,a1,a0)dbuf3=a0; dbuf4=a1;dbuf0=a2;dbuf1=a3;dbuf2=a4;P2=0xff;P0=dispcodedbuf3;P2=dispbitcode5;

15、Delay(1); P2=0xff;P0=dispcodedbuf4;P2=dispbitcode4;Delay(1);P2=0xff;P0=dispcodedbuf0;P2=dispbitcode2;Delay(1);P2=0xff;P0=dispcodedbuf1;P0=P0|0x80;P2=dispbitcode1;Delay(1);P2=0xff;P0=dispcodedbuf2;P2=dispbitcode0;Delay(1);4.2.4 溫度處理程序分析這個(gè)溫度處理程序，把溫度傳感器采集到的溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而控制高低電平的分配，當(dāng)溫度值小于設(shè)定值時(shí)，高電平為零個(gè)，低電平有五

16、個(gè)；當(dāng)溫度值高于設(shè)定值時(shí)，高電平為1，低電平為4，以此類(lèi)推，從而控制輸出電平的占空比，程序如下：void deal(float tmp) /溫度處理if(tmp<=sheding)gao=0;di=5;else if(tmp>sheding)&&(tmp<=(sheding+1)gao=1;di=4;else if(tmp>(sheding+1)&&(tmp<=(sheding+3)gao=2;di=3;else if(tmp>(sheding+3)&&(tmp<=(sheding+5)gao=3;di=

17、2;else if(tmp>(sheding+5)&&(tmp<=(sheding+7)gao=4;di=1;else gao=5; di=0;4.2.5 電機(jī)風(fēng)扇控制程序分析void dianji() uchar q,i; for(q=0;q<di;q+) pwm=0; digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10); for(i=255;i>0;i-) digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10); for(q=0;q<gao;q+) pw

18、m=1; digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10); for(i=255;i>0;i-) digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10); 4.2.6 用Proteus軟件進(jìn)行仿真總仿真圖如圖4-2-2所示:圖4-2-2 總仿真電路圖仿真過(guò)程:點(diǎn)擊開(kāi)始仿真按鈕,系統(tǒng)開(kāi)始仿真,寫(xiě)好的程序把預(yù)設(shè)值設(shè)置為20攝氏度，把溫度傳感器的溫度值才低溫調(diào)至高溫,在調(diào)到小于20攝氏度時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，報(bào)警電路不工作；當(dāng)調(diào)到大于設(shè)定值20攝氏度時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)調(diào)到更高溫度時(shí)，可以看到電機(jī)風(fēng)扇

19、的轉(zhuǎn)速越來(lái)越快，且當(dāng)溫度高于設(shè)定值10攝氏度時(shí)，報(bào)警器工作。本設(shè)計(jì)為5級(jí)調(diào)速，下圖4-2-3為1級(jí)和3級(jí)下的轉(zhuǎn)速： 圖4-2-3還可以通過(guò)按鍵S1和S2來(lái)設(shè)置預(yù)設(shè)值。當(dāng)預(yù)設(shè)值大于實(shí)時(shí)溫度值時(shí)，電機(jī)風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)，報(bào)警電路也停止工作，蜂鳴器不叫，閃光燈滅。通過(guò)仿真，可以看出直流風(fēng)扇電機(jī)在系統(tǒng)設(shè)定溫度一定的情況下，其轉(zhuǎn)速隨著環(huán)境溫度（溫度傳感器檢測(cè)到的溫度）的增加而增大。當(dāng)環(huán)境溫度低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，風(fēng)扇自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的功能。當(dāng)然，在此沒(méi)有實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇直流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是電機(jī)在隨環(huán)境溫度變化的五個(gè)等級(jí)的速度變化，環(huán)境溫度在一定小范圍內(nèi)變化風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速是不變的，只有超過(guò)了設(shè)

20、定的某一界限時(shí)轉(zhuǎn)速才會(huì)變化第五章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試5.1 制作安裝5.1.1 制作流程PCB 板是所有設(shè)計(jì)過(guò)程的最終產(chǎn)品。PCB 圖設(shè)計(jì)的好壞直接決定了設(shè)計(jì)結(jié) 果是否能滿(mǎn)足要求，PCB 圖設(shè)計(jì)過(guò)程中主要有以下幾個(gè)步驟： （1）創(chuàng)建 PCB 文件 在正式繪制之前，要規(guī)劃好 PCB 板的尺寸。這包括 PCB 板的邊沿尺寸和 內(nèi)部預(yù)留的用于固定的螺絲孔，也包括其他一些需要挖掉的空間和預(yù)留的空間。 （2）設(shè)置 PCB 的設(shè)計(jì)環(huán)境（3）將原理圖信息傳輸?shù)?PCB 中 規(guī)劃好 PCB 板之后，就可以將原理圖信息傳輸?shù)?PCB 中了。 （4）元件布局 元件布局要完成的工作是把元件在 PCB 板上擺放好。布局

21、可以是自動(dòng)布局，也可以是手動(dòng)布局。 （5）布線(xiàn) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)表，在 Protel DXP 提示下完成布線(xiàn)工作，這是最需要技巧的工作 部分，也是最復(fù)雜的一部分工作。 （6）檢查錯(cuò)誤 布線(xiàn)完成后，最終檢查 PCB 板有沒(méi)有錯(cuò)誤，并為這塊 PCB 板撰寫(xiě)相應(yīng)的文檔。 （7）打印 PCB 圖紙9 （8）準(zhǔn)備感光板，進(jìn)行曝光 （9） 顯影 （10）腐蝕 （11）鉆孔（12）焊接在 PCB 板的制作時(shí)，要考慮電氣要求、散熱、封裝尺寸等。在確定 PCB 尺 寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。從而完成元器件的安裝與焊接。5.2 系統(tǒng)調(diào)試5.2.1 軟件調(diào)試按鍵顯示部

22、分的調(diào)試：起初根據(jù)設(shè)計(jì)編寫(xiě)的系統(tǒng)程序：程序的鍵盤(pán)接口采用P1口，數(shù)碼管顯示采用P0口控制LED的斷碼，P2口控制LED的位碼，從而實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)功能及數(shù)碼管的顯示。經(jīng)過(guò)編譯沒(méi)有出錯(cuò)，但在仿真調(diào)試時(shí)，數(shù)碼管顯示的只是亂碼，沒(méi)有正確的顯示溫度，按鍵功能也不靈，當(dāng)按下鍵時(shí)，顯示并不變化。經(jīng)過(guò)查找分析，發(fā)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描程序沒(méi)有沒(méi)有按鍵消抖部分，按鍵在按下與松手時(shí)，都會(huì)有一定程度的抖動(dòng)，從而可能使單片機(jī)做出錯(cuò)誤的判斷，導(dǎo)致按鍵條件預(yù)設(shè)溫度時(shí)失靈，甚至根本不能工作。因此必須在按鍵掃描程序中加入消抖部分，即在按鍵按下與松手時(shí)加入延時(shí)判斷，以檢測(cè)鍵盤(pán)是否真的按下或已完全松手。數(shù)碼管不能正確的顯示，主要是因?yàn)樗詳?shù)碼管的

23、段碼都由P0口傳送，而數(shù)碼管顯示又采用了動(dòng)態(tài)掃描的方式，但在程序中卻沒(méi)有設(shè)置顯示段碼的暫存器，導(dǎo)致當(dāng)P0口傳送段碼時(shí)發(fā)生混亂，不能正確識(shí)別段碼。應(yīng)在系統(tǒng)中加入鎖存器，或是在程序中設(shè)定存儲(chǔ)段碼的空間。在鍵盤(pán)加入了消抖程序，數(shù)碼管顯示程序中加入了段碼的存儲(chǔ)空間后，數(shù)碼管能夠正常的顯示，按鍵也能夠工作，達(dá)到了較好的效果。溫度程序調(diào)試：在溫度轉(zhuǎn)換程序中，為了能夠正確的檢測(cè)并顯示溫度的小數(shù)位，程序中把檢測(cè)的溫度與10相乘后，再按一個(gè)三位的整數(shù)來(lái)處理。如把24.5變?yōu)?45來(lái)處理，這樣為程序的編寫(xiě)帶來(lái)了方便。電機(jī)調(diào)速電路調(diào)試：在本設(shè)計(jì)中，采用了達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。軟件設(shè)置了P1.2

24、口輸出不同的PWM波形，通過(guò)達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)軟件中程序設(shè)定，根據(jù)不同溫度輸出不同的PWM波，從而得到不同的占空比控制風(fēng)扇直流電機(jī)。程序?qū)崿F(xiàn)了P1.2口的PWM波形輸出，當(dāng)外界溫度低于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)或自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)外界溫度高于設(shè)置溫度時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高或是自動(dòng)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，且外界溫度與設(shè)置溫度的差值越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，即占空比增加。5.2.2 硬件部分的調(diào)試（1） 數(shù)碼管顯示模塊的硬件調(diào)試（2） 聲光報(bào)警器模塊的硬件調(diào)試（3） 電機(jī)風(fēng)扇調(diào)速電路模塊的硬件調(diào)試（4） 獨(dú)立鍵盤(pán)模塊硬件調(diào)試（5） 溫度檢測(cè)模塊硬件調(diào)試5.3 電路總圖：圖5-3 電路總圖結(jié) 論

25、 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，以溫度傳感器DS18B20檢測(cè)環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境溫度變化調(diào)節(jié)不同的風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速，在一定范圍能能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)節(jié)，LED數(shù)碼管能連續(xù)穩(wěn)定的顯示環(huán)境溫度和設(shè)置溫度，并能通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立按鍵調(diào)節(jié)不同的設(shè)置溫度，從而改變環(huán)境溫度與設(shè)置溫度的差值，進(jìn)而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的溫控風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可推廣到各種電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)生活中，本系統(tǒng)可用于簡(jiǎn)單的日常風(fēng)扇的智能控制，為生活帶來(lái)便利；在工業(yè)生產(chǎn)中，可以改變不同的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)輸入控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，如在電力系統(tǒng)中可以根據(jù)不同的負(fù)荷達(dá)到不同的電壓

26、信號(hào)，再由電壓信號(hào)調(diào)節(jié)不同的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)。綜上所述，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究在社會(huì)生產(chǎn)和生活中具有重要地位。參考文獻(xiàn)1 李學(xué)龍.使用單片機(jī)控制的智能遙控電風(fēng)扇控制器J.電子電路制作，2003,9:1315.2 藍(lán)厚榮.單片機(jī)的PWM控制技術(shù)J.工業(yè)控制計(jì)算機(jī).2010,23(3):97983 李鋼，趙彥峰.1-Wire總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DSI8B20原理及應(yīng)用J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2005,28(21):7779.4 王文海，周歡喜.用Proteus實(shí)現(xiàn)51單片機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真調(diào)試J.IT技術(shù)，2006,20:1011參考代碼附錄：程序代碼：#include <

27、reg52.h> #include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P37;sbit key1=P16;sbit key2=P17;sbit led=P13;sbit alarm=P15;sbit pwm=P12;bdata uchar dat;sbit dat0=dat0;sbit dat7=dat7;uchar shi,ge,xiaoshu,sheding=20,gao,di,count,tcount;uchar dp16=0,0,1,1,2,3,3,4,5,5,6

28、,6,7,8,8,9;uchar code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; uchar dispbitcode=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; uchar dbuf5=0,0,0,0,0; void dmsec(uint count) uint i;/ 1ms延時(shí)while(count-) for(i=0;i<125;i+)void delay15(uchar n)/15us do _nop

29、_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();n-; while(n);void digitalshow(uchar a4,a3,a2,a1,a0)dbuf3=a0; dbuf4=a1;dbuf0=a2;dbuf1=a3;dbuf2=a4;P2=0xff;P0=dispcodedbuf3;P2=dispbitcode5;delay15(20); P2=0xff;P0=dispcodedbuf4;P2=dispbitcode4;delay15(20);P2=0

30、xff;P0=dispcodedbuf0;P2=dispbitcode2;delay15(20);P2=0xff;P0=dispcodedbuf1;P0=P0|0x80;P2=dispbitcode1;delay15(20);P2=0xff;P0=dispcodedbuf2;P2=dispbitcode0;delay15(20);P2=0xff;bit reset(void) bit err; DQ=0; delay15(40); DQ=1; delay15(4); err=DQ; delay15(18); return(err);void wbyte(uchar d) uchar i; da

31、t=d; for(i=8;i>0;i-) DQ=0; delay15(1); DQ=dat0; dat=dat>>1; delay15(1); DQ=1; uchar rbyte(void) uchar i; dat=0; for(i=8;i>0;i-) dat=dat>>1; DQ=0;_nop_();DQ=1;delay15(1);dat7=DQ;delay15(4); return(dat);void convert(void) bit err; err=reset(); wbyte(0xcc); wbyte(0x44);int readt(void)

32、 uchar H,L; int f; bit err; err=reset(); wbyte(0xcc); wbyte(0xbe); L=rbyte(); H=rbyte(); f=(H*256+L)*0.0625*10; return(f);void keyscan()if(key1=0)dmsec(5);if(key1=0)sheding+;if(sheding=100)sheding=20;while(!key1)digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10);else if(key2=0)dmsec(5);if(key2=0)sheding-;if(sheding=0)sheding=20;while(!key2)digitalshow(shi,ge,xiaoshu,sheding/10,sheding%10);void deal(float