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文檔簡介

基于單片機的溫度智能風扇摘要在電氣高度集成化的今天,電扇被廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、公共場所等地方。主要原因有:風扇跟其他電器相比如空調(diào),它具有成本低廉、體積小巧、易操作等特點。然而人們的要求越來越苛刻,普通的風扇很難再滿足大眾的需求。本論文設(shè)計的是一種溫度智能風扇,此風扇由四大部分組成:溫度采集模塊、處理器、LCD顯示模塊、電機驅(qū)動模塊。溫度采集采用DS18B20,該溫測器件是數(shù)字化的傳輸方式把信號以高低電平方式采樣給處理器AT89S52,這樣給處理器提供的相當穩(wěn)定的信號輸送。而設(shè)計的處理中心是單片機AT89S52,AT89S52是市場上應(yīng)用較多的單片機,它是高度集成的處理器。電機驅(qū)動模塊用的是L298,該芯片是全四驅(qū)驅(qū)動,內(nèi)部有2組電路可同時控制兩個電機,體積小,價格低廉,性價比極高。當單片機接收到DS18B20的信號后,就做出響應(yīng)給電機,電機驅(qū)動后把PWM脈寬值和溫度值都輸送到液晶屏上。最后的顯示模塊則是LCD1602,這款液晶屏的優(yōu)點在于幾乎沒有閃爍,擁有高刷新率使得使用者觀察時不會出現(xiàn)視覺模糊。擁有這樣四個模塊的溫度風扇從而體現(xiàn)出了實時檢測、功能齊全、物美價廉的特點。關(guān)鍵詞:

溫度智能風扇;DS18B20;L298

TheintelligenttemperaturefanbasedonMicrocomputerAbstractIntheelectricalintegrationtoday,fansarewidelyusedinhome,office,publicplaces.Themainreasonsare:comparedwithotherappliancessuchasair-conditioningfan,ithasthecharacteristicsoflowcost,smallvolume,easyoperationetc..However,peoplearebecomingmoredemanding,ordinaryfansareverydifficulttosatisfytheneedsofthemasses.Sothisdesigndecisiontodesignakindofintelligenttemperaturefan,thefaniscomposedoffourparts:thetemperatureacquisitionmodule,processor,LCDdisplaydrivermodule,motor.TemperatureacquisitionusingDS18B20,thetemperaturemeasuringdeviceisthetransmissionmodeofdigitalsignalwithhighlevelsamplingtotheprocessorAT89S52,whichisprovidedtotheprocessorsignalisquitestableconveying.TheprocessingcenterisdesignedtoAT89S52microcontroller,AT89S52iswidelyusedonthemarket,itisahighlyintegratedprocessor.ThemotordrivemoduleisusedinL298,thechipisfulloffour-wheeldrive,thereare2internalcircuitwithcontrolledgroupoftwomotor,smallsize,lowprice,highcostperformance.WhentheMCUreceivestheDS18B20signal,couldrespondtothemotor,motordriveafterthePWMpulsewidthandtemperaturevaluesaretransportedtotheLCDscreen.ThelastistheLCD1602displaymodule,theLCDscreenisthatalmostnoflicker,hashighrefreshrateallowstheusertoobservewhenwon'tappearblurredvision.Temperaturefanhasfourmoduleswhichreflectthecharacteristicsofreal-timedetection,completefunction,highqualityandinexpensive.Keywords:

LED;

Intelligenttemperaturefan;DS18B20;L29第一章引言隨著科學技術(shù)的發(fā)展,風扇早已普及到人們的生活中如:宿舍、家庭、辦公室等場合。擁有手動操控,定時時間短的基本功能,已經(jīng)漸漸滿足不了大眾的需求了。然而,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟,智能化的家用電器越來越符合人們的觀念。本設(shè)計應(yīng)用了智能化的理念設(shè)計了溫度智能風扇,其比較普通風扇有幾個優(yōu)點。一、溫度智能風扇可以實時采集溫度;二、實時顯示現(xiàn)場溫度;三、手動自動相結(jié)合。具有這些優(yōu)點的智能風扇市場潛力巨大,也是日后的研究方向。溫度智能風扇的簡介溫度智能風扇是以單片機為微處理器,集溫度采集模塊,電機驅(qū)動模塊和LCD顯示模塊于一身的高性價比風扇。其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在兩方面:一方面自動根據(jù)室溫來調(diào)節(jié)風速并顯示實時溫度,來保證熟睡的兒童或老人的身體狀況;另一方面操作簡單,顯示清晰,采用低成本的高清顯示屏且設(shè)計構(gòu)架簡易。1.2溫度智能風扇發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢當今社會已經(jīng)完全進入了信息化時代,溫度智能風扇也慢慢進入家庭生活中。隨著溫度控制器在各行各業(yè)中的廣泛的應(yīng)用,具有對溫度進行實時監(jiān)控,并能同時控制電機運作來改變溫度,為人們的日常生活帶來了方便。簡易溫度監(jiān)測控制器是利用單片機系統(tǒng)來完成的一個小型的控制系統(tǒng)?,F(xiàn)大多用于大部分家庭,系統(tǒng)效率越來越高,成本也越來越低。其發(fā)展趨勢可以根據(jù)其性質(zhì)進行相應(yīng)的改進來運用與不同場合的監(jiān)測控制,并帶來大量的經(jīng)濟效益。隨著智能化程度的不斷提高,開發(fā)一種多功能智能溫控風扇已是大勢所趨。1.3溫度智能風扇的研究意義科技發(fā)達的當代,信息化程度極高,人們生活發(fā)生翻天覆地的變化,對于電器產(chǎn)品的要求也是隨之攀升。傳統(tǒng)的風扇已遠遠不能滿足生活的需求。一般來說,傳統(tǒng)手動控制風扇通過個人手動單一的切換,旋轉(zhuǎn)按鈕實現(xiàn)風扇風速的調(diào)整。溫度智能風扇的出現(xiàn)開始取代原有傳統(tǒng)風扇的地位,其不僅自動智能劃程度高,且綠色環(huán)保低能耗。目前,絕大多數(shù)家庭風扇使用時都是由人員手動操作,往往會因為人員的離開或者熟睡忘記關(guān)掉風扇導(dǎo)致浪費,在本設(shè)計中,采用單片機為控制器,以溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內(nèi)有無人員及室內(nèi)溫度,從而達到智能控制的目的。

第二章系統(tǒng)方案的設(shè)計2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該方案的設(shè)計體系:采用溫度傳感器DS18B20對室內(nèi)溫度進行檢測,檢測的溫度信號以數(shù)字化方式出給處理器。在LCD屏幕上顯示當前溫度,其中當前室溫溫度可精確到小數(shù)。并采用L298芯片對電機驅(qū)動,實現(xiàn)直流風扇風速的改變的是運動PWM脈寬調(diào)制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示:系統(tǒng)有四大模塊組成:LCD顯示模塊、溫度采集模塊、電機驅(qū)動模塊以及處理器模塊。模塊簡單功能介紹:DS18B20負責的是溫度的實時采集,采集到數(shù)據(jù)后反饋給單片機。處理器AT89S52是核心處理器接收到來自DS18B20的信號后相應(yīng)并驅(qū)動L298模塊,L298驅(qū)動后帶動直接電機運轉(zhuǎn),直流電機是PWM脈寬調(diào)制的方法來控制轉(zhuǎn)速的,最后把PWM占空比及當前的溫度輸送給LCD1602顯示。圖1整體結(jié)構(gòu)框圖2.2單片機選擇單片機是一塊內(nèi)部包含處理器、內(nèi)部程序器、總線等多系統(tǒng)的器件,高集成度的單片機分處理小范圍來看相當于微型處理器。市場上目前最常見的單片機有如下幾個系列:51系列單片機,AVR系列單片機,PIC系列單片機。而生產(chǎn)應(yīng)用最為廣泛的還是51系列的單片機。為何人們對51系列單片機情有獨鐘,因為51系列單片機的特點:突出點在于生產(chǎn)工作最多,實用,指令集精簡規(guī)范化,內(nèi)外部結(jié)構(gòu)相當簡單,性能多且可擴展。所以使用的場合比其他系列的單片機要多的多。對于如此的生產(chǎn)高要求,商家要求其功能越來越多,廠家就在此基礎(chǔ)上擴展其性能,使得51系列的單片機運行更快,接口更多且簡易,實用操作更為便捷。對于AVR單片機,它是較新的單片機,是由atmel公司推出上市,它的特點在于:指令集以周期性為主,便于查檢;性能更高;運行效率比起51有很大程度的提高,但在價格與穩(wěn)定性方面51系列單片機更勝一籌。最后是美系單片機PIC,它是微芯公司的產(chǎn)品,上市不久,雖然不常用但其優(yōu)點不容小視。例如:程序指令模塊精簡,性能高、人性化,I/O串口符合多種產(chǎn)品的接口,但價格比51單片機要高,實際操作使用不變。綜合以上各種系列單片機的各項指標及要求性能,我選擇了51系列單片機。因為對它我認識透徹,實際操作過許多次,容易排查。2.3溫度傳感器選擇溫度傳感器的選擇:方案一:使用鉑電阻測溫法。查資料發(fā)現(xiàn)因為鉑電阻阻值與溫度有明顯的線性關(guān)系,通過單片機將該關(guān)系的表達式組成數(shù)組后導(dǎo)致信號采集過程中出現(xiàn)失真及誤差,處理器單片機輸出的電壓有著微小的變化,最后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號發(fā)生巨大變化,單片機處理不準。方案二:溫測元件采用DS18B20,DS18B20是數(shù)字化的傳遞方式,傳送過程中更穩(wěn)定。針對方案一,鉑電阻有價格便宜、成本低、效果好的優(yōu)點。但鉑電阻對溫度的細微變化不太敏感,對于微小的溫度變化難以直接測取。所以不太適用于本設(shè)計的智能風扇。而對于方案二,采用DS18B20作為設(shè)計的溫度傳感器,因為其優(yōu)點是數(shù)字化的接口,方便與單片機的串口相接,而且對于溫度的檢測相當敏感,溫度分辯率極高、穩(wěn)定性也很優(yōu)越,價格適中,所以決定采用方案二。2.4顯示電路選擇方案一:利用4位共陰數(shù)碼管的動態(tài)掃描來顯示。方案二:利用LCD1602液晶屏顯示。對于4位數(shù)碼管的動態(tài)掃描方式即方案一來說,該方案雖然十分實用,成本底,顯示時不管白天黑夜都可以看的清楚,程序也簡易。唯一不足的地方是以動態(tài)掃描顯示方式使四個LED逐個點亮,在此過程中會有閃爍而導(dǎo)致顯示少量信息。即使閃爍時間再短,人們一般也不愿意經(jīng)常盯著數(shù)碼管去觀察,會出現(xiàn)視覺疲勞。對于方案二,液晶體顯示屏的有點在于其顯示的不僅僅是數(shù)字,可以是數(shù)字,可以是符號,甚至可以是圖形。這是LED數(shù)碼管無法比擬的。但是許多液晶顯示屛價格比LED數(shù)碼管要高的多,驅(qū)動程序也復(fù)雜。采用LCD1602液晶屏因為是小屏且這款屏在LCD中價格本來就屬于低的,設(shè)計中還需顯示符號,所以本系統(tǒng)采用方案二。2.5電機驅(qū)動芯片選擇在直流電機驅(qū)動電路的設(shè)計中,主要考慮到其性能、功能、效率、可靠性、輸出電流和電壓范圍等等。綜合以上參數(shù)決定使用L298來驅(qū)動。L298是15個管角的單塊集成電路,是SGS公司的產(chǎn)品。它的優(yōu)點是:輸出電流比較大,輸出電壓也很大以及全驅(qū)動的特點,設(shè)計用L298來接收邏輯電平,驅(qū)動直流電機。對于4個通道全驅(qū)動的特點,L298可以通過這個來驅(qū)動電路。其額定工作電流為1A,最大可達1.5A,Vss電壓最小4.5V,最大可達36V;Vs電壓最大值也是36V。L298可直接對電機進行控制,無須隔離電路,可以驅(qū)動雙電機。本設(shè)計采用的是直流電機,所以L298芯片很合適。

第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計系統(tǒng)分為處理中心、數(shù)據(jù)采集、終端驅(qū)動和數(shù)據(jù)顯示四大部分。這四個模塊組合在一起就可以實現(xiàn)溫度實時控制的智能化風扇。其中處理中心是AT89S52、數(shù)據(jù)采集中心是溫測器件DS18B20、終端驅(qū)動中心是L298以及數(shù)據(jù)顯示中心則是LCD1602。LS1是報警喇叭,在該設(shè)計硬件框圖中沒有用到,屬于外加功能。晶振電路跟復(fù)位電路也是獨立的。3.1系統(tǒng)整體硬件框圖圖2系統(tǒng)整體硬件框圖如圖2所示:系統(tǒng)整體框圖有LCD1602液晶屏、電機驅(qū)動L298、DS18B20溫度傳感模塊、單片機AT89S52以及晶振、和復(fù)位電路組成。為了美觀一目了然,晶振與復(fù)位電路沒有連接上單片機而是單獨列出的小模塊。3.2處理中心(AT89S52)AT89S52是一個高集成化的處理器,它是由ATMEL公司所生產(chǎn)的具有普遍推廣的最基礎(chǔ)的芯片,具有高性能和高性價比。(一)、AT89S52主要功能列舉如下:1、擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash2、內(nèi)部程序存儲器(ROM)為8KB3、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)為256B4、32個可編程I/O口5、8個中斷源6、三個16位定時器/計數(shù)器7、晶片內(nèi)部具時鐘振蕩器(傳統(tǒng)最高工作頻率可至12MHz)8、全雙工UART串行通道(二)、AT89S52各引腳功能介紹:VCC:電源正端一般接+5V。GND:電源接地端。/EA/VPP:EA:程序存儲器,當選擇EA=1時,CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的程序,當超出或者溢出的部分再轉(zhuǎn)移到外部程序存儲器中。當EA=0時,直接執(zhí)行外部程序存儲器的程序。VPP:簡單的說就是控制內(nèi)部程序存儲器的擦除和寫入時提供編程的脈沖。PSEN:此腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。即外部存儲器的片選信號,低電平有效,以實現(xiàn)對ROM的操作。XTAL1:接外部晶體和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器反相放大器的輸入;若使用外部時鐘時,該引腳為外部時鐘的輸入端。XTAL2:接外部晶振和微電容體的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器反相放大器的輸出;若使用外部時鐘時,該引腳必須接地。端口引腳復(fù)用功能P1口復(fù)用:P1口的復(fù)用如:1.0、2.0是兩個定時器/計算器,1.6、1.5、1.7用于在線程序的編程。P3口復(fù)用: P3的復(fù)用如:3.0、3.1是輸出輸入口,3.2、3.3運用于外部中斷;3.5是定時器的外部輸入口;3.6是屬于外部存儲器的寫寫選通口;3.7是屬于外部數(shù)據(jù)寄存器的讀選通口。3.3數(shù)據(jù)采集中心(DS18B20)3.3.1DS18B20簡介DS18B20溫度傳感器,它是擁有成本低、體積小、單一總線的突出特點,DALLAS公司所生產(chǎn)的器件,即單總線器件。所以用它來充當溫測系統(tǒng),實現(xiàn)簡單便捷的數(shù)字化檢測。DS18B20有以下多個特點:1、DS18B20的唯一性:即有且只有一個序列號。2、單總線模式:只需要一個端口就可以實現(xiàn)通信。3、獨立性高:在運行測量中只需要依靠自己獨立完成不需要接外部其他任何設(shè)備。4、測溫范圍廣:一般范圍在-55度到125度左右。5、高分辨率:由于傳輸?shù)臄?shù)字信號,所以很穩(wěn)定,分辨率極高。3.3.2DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20是64位的內(nèi)部存儲器。存儲器有“0”和“1”兩個字節(jié),該芯片的輸出也是如此:高電平和低電平。DS18B20中有個暫存器,該暫存器可以設(shè)置溫度上下限,就是一字節(jié)的上線和下和一字節(jié)的下線,上線負責警報觸發(fā)、下線負責配置寄存器。那么當需要溫度轉(zhuǎn)換時可以通過下線來配置寄存器。暫存器其他字節(jié)內(nèi)部保留用于其他需求。而最后個字節(jié)是放程序的冗余。值得一提的是,DS18B20獨立性極高,運行時不需額外電源給其供電,單總線的傳輸就能滿足;當總線當DQ管腳提供上拉電阻時,表示該總線此時為高電平。當總線為低電平時,管腳CPP為DS18B20提供所需電源3.3.3DS18B20信號方式DS18B20是“一線器件”,所以采用嚴格的單總線通信協(xié)議,體積小,適用電壓更寬,更經(jīng)濟提高了抗干擾性來確保數(shù)據(jù)的完整性。通信協(xié)議規(guī)定了總線上的多種信號的時序。如復(fù)位脈沖,響應(yīng)脈沖信號、寫0、寫1、讀0和讀1等信號的時序。因此要正確使用DS18B20,就必須要掌握其初始化序列、寫時序、讀時序。(1)初始化序列:初始化序列中包含兩個脈沖,一個是復(fù)位脈沖,一個是應(yīng)答脈沖。復(fù)位脈沖的產(chǎn)生是當處理器拉低總線時,可以產(chǎn)生復(fù)位脈沖,該時間需要至少480μs。復(fù)位脈沖得到后,處理器需要總線被釋放就要發(fā)出脈沖信號。對于應(yīng)答脈沖,它的產(chǎn)生比較復(fù)雜,不但要把總線拉低還需外接上拉電阻,一般在5k左右。應(yīng)答脈沖的產(chǎn)生需要上升沿,而拉低總線再外接上拉電阻就形成了上升沿。(2)寫時序:寫時序有兩種狀態(tài),一個是寫“1”,另一個是寫“0”。不管是寫“1”或者是寫“0”時序都是主機向DS18B20寫入。當處理器向DS18B20寫“1”時,需要產(chǎn)生一個上升沿,則必須拉低總線后再外接上拉電阻。而在寫“0”時,處理器只需要拉低單總線,并保持在60μs即可。要注意的是不管是寫哪種狀態(tài)都有一個恢復(fù)時間,大概在1μs左右。寫時序開始后,DS18B20必須對其進行采樣,而采樣的來源就是邏輯“1”或者邏輯“0”.(3)讀時序:同樣的讀時序也有兩種狀態(tài),一個是讀“1”,另一個是讀“0”。不管是讀“1”或者是讀“0”,都是DS18B20寫入數(shù)據(jù)給處理器。讀時序比較簡單,當你需要的是讀“1”時序時,只需要保持總線是高電平,如果是要讀“0”則要先拉低總線,然后釋放,再接外部上拉電阻拉高總線,讀時序的特點是下降沿有效與寫時序相反,時間大概在15μs。所以主機在總線釋放后的這段時間內(nèi)需要對總線進行采樣。3.4系統(tǒng)終端驅(qū)動中心L298是15個管角的單塊集成電路,是SGS公司的產(chǎn)品。它的優(yōu)點是:輸出電流比較大,輸出電壓也很大以及全驅(qū)動的特點,用L298來接收邏輯電平,驅(qū)動直流電機,晶體管等一些感性負載。內(nèi)部是4通道邏輯驅(qū)動電路,其工作額定電流為1A,最大可達1.5A,Vss電壓最小4.5V,最大可達36V;Vs電壓最大值也是36V。L298可直接對電機進行控制,不需要外接電路或者隔離電路,電路連接驅(qū)動相當簡易。L298是高電壓模塊,采用標準TTL邏輯電平信號VSS,VSS可接4.5~7V電壓。4腳VS接電源電壓,VS電壓范圍VIH為+2.5~36V。輸出電流可達2.5A,可驅(qū)動要求苛刻的感性負載。L298其1管腳和15管腳的發(fā)射極以單獨方式引出,便于電流采樣電阻的接入,形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動2個電動機,OUT1,OUT2一對可以入一個電機和OUT3,OUT4另一對接入一個電機,本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機。3.5數(shù)據(jù)顯示中心液晶屏的選取要注意如下幾點:(1)顯示質(zhì)量高:液晶顯示器在收到每一段點信號后,不需要重新刷新亮點而是一直保持遠些的色彩和光亮度,恒定發(fā)光。并不同與陰極射線管顯示器(CRT),需要不斷刷新新的亮點,會出現(xiàn)閃爍及人體視覺疲勞。因此,液晶顯示器不會閃爍畫質(zhì)就自然高。(2)體積小、重量輕:液晶屏顯示是通過控制液晶分子的面積在屏幕上達到顯示的目的,所以在重量上比相同面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。(3)數(shù)字式接口:液晶屏接口是數(shù)字式的,不管與上位機或是下位機接都很方便。(4)功耗低:液晶屏采用高集成技術(shù),把器件優(yōu)質(zhì)化達到省能源省電的功效。而1602是字符型液晶,顯示字母和數(shù)字比較方便,控制簡單,成本較低所以本設(shè)計采用該液晶。第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計本設(shè)計以單片機AT89S52為核心外接LCD屏顯示,溫度檢測傳感器DS18B20負責采集室內(nèi)溫度后反饋給單片機,處理器響應(yīng)驅(qū)動模塊,電機驅(qū)動隨室溫及預(yù)設(shè)溫度的改變發(fā)生快慢的轉(zhuǎn)變以達到智能溫控的效果。系統(tǒng)軟件設(shè)計的思路是分為主程序與主流程圖、DS18B20溫測控制流程圖與程序、驅(qū)動模塊與電機的連接流程圖與程序、LCD1602顯示控制流程圖與程序這四大部分。4.1設(shè)計總流程圖與程序圖3總體設(shè)計流程圖如上框圖所示:該框圖是程序的主流程圖,程序開始時需要初始化。然后DS18B20采樣室溫給單片機AT89S52,等待單片機處理。單片機響應(yīng)后驅(qū)動電機模塊L298,全四驅(qū)的通道促使電機開始啟動,(當然購買的電機啟動時由于動力不足需要助跑),當室溫與當前預(yù)設(shè)值發(fā)生變化時,電機會根據(jù)自動控制,如預(yù)設(shè)值比檢測到的室溫高時,電機轉(zhuǎn)速變慢;預(yù)設(shè)值比檢測到的室溫底時,電機轉(zhuǎn)速變快。當室溫達到程序設(shè)置的最大值時,電機全速運轉(zhuǎn)。單片機收到電機運轉(zhuǎn)信號后響應(yīng)LCD1602,LCD1602開始讀取溫度并把溫度顯示在顯示屏幕上。程序:#include"AT89X52.H"#include"DS18B20.H"#include"1602.H"sbitMOTOR=P1^2;voiddisplay_1602() { XY(0,0); print("DC-MOTORAuto"); XY(0,1); print("PWM:%"); XY(5,1); write(DATA,digit[speed/100]); XY(6,1); write(DATA,digit[(speed%100)/10]); XY(7,1); write(DATA,digit[speed%10]); XY(0,0); print("WenDu:"); }voidauto_control(){ read_temperature();}4.2DS18B20溫測控制流程圖與程序圖4DS18B20溫測控制流程圖如上框圖所示:程序開始時先要進行初始化,數(shù)據(jù)需要清零,之后DS18B20進行采樣室內(nèi)溫度也就是所謂的讀溫度,讀取室內(nèi)溫度后內(nèi)部進行處理即計算溫度,計算溫度時,DS18B2的精度可調(diào)根據(jù)程序可以精確到小數(shù)點后一位,當然只需要適當改寫程序。最后把采集到的溫度經(jīng)過計算輸入到單片機中,等待單片機的處理。程序:voidtemp_display(void){ uint8TL; uint8TH; uint8TN; uint8TD; rest_1602(); ReadyReadTemp(); TL=ReadOneChar(); TH=ReadOneChar(); TN=TH*16+TL/16; TD=(TL%16)*10/16; j=TN/100; k=(TN%100)/10; l=TN%10; }4.3LCD1602顯示控制流程圖與程序圖4LCD1602顯示控制流程圖如上框圖所示:LCD先初始化后,延時一段時間,掃描屏幕上的坐標。坐標確定后就可以知道在第幾行第列。首先掃描第一行,第一行上最大橫坐標為24,最大縱坐標為8再根據(jù)程序應(yīng)該顯示的是WenDu:然后掃描第二行,最大橫縱坐標與第一行相同,內(nèi)容是顯示PWM的百分比。至于在第一行或者第二的哪個位置只要確定X坐標就可以。

程序:#define__1602_H__#defineCMD 0voidrest_1602(){ write(CMD,0x38); write(CMD,0x0c); write(CMD,0x06); write(CMD,CLEAR); }voidprint(unsignedchar*p){ while(*p!='\0') { write(DATA,*p); p++; }}4.3驅(qū)動模塊與電機的連接流程圖與程序圖5驅(qū)動模塊與電機連接流程圖如上框圖所示:程序開始時需要初始化。初始化后程序先clear清零,則電機停止。然后延時設(shè)定的時間即100-speedMS時間后,電機開始啟動。(可能實物的功率較大,所以電機啟動時需要助跑。)電機啟動后會隨著時間的延長而慢慢加速,等到了某個設(shè)定值時,電機就全速運行。程序:voidmotor(uint8speedMS){ MOTOR=0; delay(100-speedMS); MOTOR=1; delay(speedMS); MOTOR=0; }第五章系統(tǒng)實物調(diào)試圖6LCD顯示LCD1602顯示:當前如圖6所示:溫度為27.1度;PWM脈寬為30%。LCD1602是標準的16引腳。VO腳是液晶對比度的調(diào)整管腳,VDD是電源腳,VSS是接地端,第四腳是RS負責寄存器的選擇控制,低電平有效。當然使能端還是E腳,最后是傳輸管腳D0到D7。圖7處理器單片機模塊:當前如圖7:AT89S52,作為處理器。AT89S52是40管腳的器件,P0到P7口作為串口輸出接外部上拉電阻5K左右。P2.0到P2.2分別連接LCD1602的RS、RW、E口。P2.7口接DS18B20的單總線口DQ。P1口接L298。XTAL1、XTAL2口接晶振電路,RS口接復(fù)位電路。圖8電機驅(qū)動模塊電機驅(qū)動模塊:當前如圖8所示:作為電機驅(qū)動。L298的enableA和enableB用于控制正反轉(zhuǎn),四個管腳IN1、IN2和IN3、IN4為兩組PWM輸入口。兩組驅(qū)動可以控制直流電機的正反轉(zhuǎn)、運行快慢。如上圖有一根紅線跟一根藍線,是接了IN1跟IN2因為只需要一個電機。圖9風扇外接風扇:當前如圖9所示:本設(shè)計用風扇代替。該風扇的電壓范圍為0V到12V,電機達到全速運轉(zhuǎn)的電壓只需5V就可以了。圖中有一條黑線和一條紅線,紅線是電源線、黑線是接地線。外接的風扇接口非常的簡單。為了設(shè)計的美觀就采用了此類型的風扇。

結(jié)束語本畢業(yè)設(shè)計從3月份開始著手準備,包括去打板子,選器材,編寫論文,查閱資料,讓我從中得到了很多樂趣與知識。溫度智能風扇這一課題是基于我平時生活中的觀察得到的靈感,因為普通的風扇不能根據(jù)室溫來調(diào)節(jié)風速,定時也不方便對于一些老人視力不好的更難操作。由此設(shè)計了次智能風扇。通過學習,認真學習了DS18B20、L298、LCD1602這幾個模塊,掌握了其原理以及硬件接口等等。在此也要感謝我的指導(dǎo)老師給我的細心的幫助。在此期間,有許多好朋友同學一起陪著我,想好畢設(shè)做得方案,然后決定要用哪些器件,最后去批發(fā)市場選材。經(jīng)歷了不少困難,都一步一步陪著我過來了。還要感謝我的畢設(shè)指導(dǎo)老師,顏老師,他年紀本來就很大了學校事務(wù)又比較多。仍舊在百忙中抽出時間,幾乎是每周一個電話,定期的督促我論文的進度,解答我的難題。讓我在寫論文的途中少出錯少走彎路,真的由衷的感謝你們?yōu)槲腋冻隽说年P(guān)心以及陪伴。在此,對你們表達最崇敬的感激之情,謝謝!

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