一種簡(jiǎn)易溫控智能風(fēng)扇控制系統的設計

摘要：為了實(shí)現溫度對電風(fēng)扇的智能控制，設計并制作了一種以AT89C51為控制核心的簡(jiǎn)易智能風(fēng)扇控制系統，包括硬件和軟件兩部分，重點(diǎn)介紹DS18B20對溫度檢測的方法及利用溫度如何實(shí)現風(fēng)扇的智能控制。該系統通過(guò)仿真和實(shí)物測試，可實(shí)現溫度的顯示及根據溫度智能控制風(fēng)扇的開(kāi)啟和關(guān)閉，且具有電路結構簡(jiǎn)單、操作容易、硬件少、成本低等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：AT89C51；智能風(fēng)扇；DS18B20；溫度檢測

0 引言
近年來(lái)，隨著(zhù)人們生活及科技水平的不斷提高，家用電器在款式、功能等方面日益求精，并朝著(zhù)健康、安全、多功能、節能等方向發(fā)展。電風(fēng)扇由于價(jià)格低廉而且相對省電，安裝和使用方便，在中國大部分人口的農村地區依舊使用電風(fēng)扇作為降溫防暑設備。但是目前市場(chǎng)上的電風(fēng)扇多半是采用全硬件電路實(shí)現，存在著(zhù)電路復雜、功能單一等局限性，因此有必要對現有的控制器進(jìn)行改進(jìn)。本文設計了一套溫控智能風(fēng)扇控制系統，當溫度高于25 ℃時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟電風(fēng)扇；低于25℃時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉電風(fēng)扇。還可在軟件中設置溫度限值，并顯示實(shí)時(shí)溫度，實(shí)踐證明該系統成本低，可靠性高，實(shí)現弱電控制強電，有較高應用價(jià)值。

1 系統硬件設計
本系統由集成數字溫度傳感器DS18B20、單片機AT89C51、LCD1602、繼電器及一些外圍器件組成。硬件電路中DS18B20進(jìn)行溫度采集，把采集到的溫度通過(guò)P2．2口送到單片機中進(jìn)行判斷，根據判斷的結果控制其引腳P1．6輸出高電平或低電平，從而控制繼電器線(xiàn)圈中能否有電流經(jīng)過(guò)，達到控制電風(fēng)扇轉動(dòng)或者停止的目的。同時(shí)將溫度顯示在LCD1602上，當溫度高于35℃或低于0℃時(shí)，發(fā)出聲音報警。系統結構框圖如圖1所示。

1．1 單片機AT89C51
AT89C51是一種帶4 KB閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，為很多嵌入式控制系統提供了一種高性?xún)r(jià)比的方案。它的外部引腳多，程序存儲容量大，同時(shí)也具有內部定時(shí)、計數和全雙工串口。AT89C51具有體積小，重量輕，抗干擾能力強，對環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好等特點(diǎn)。
1．2 溫度檢測顯示電路
DS18B20是Dallas半導體公司開(kāi)發(fā)的世界上第一片支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口的溫度傳感器，其測溫范圍為-55～+125℃，可編程的9～12位A／D轉換精度，測溫分辨率可達0．062 5℃。被測溫度用符號擴展的16位數字量方式串行輸出。工作電壓支持3～5．5 V的電壓范圍，即可在遠端引入，也可采用寄生電源的方式產(chǎn)生。DS18B20還支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或3根以上線(xiàn)上，CPU只需1根端口線(xiàn)就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口少，可節省大量的引線(xiàn)和邏輯電路，還有存儲用戶(hù)定義報警溫度等功能。
在系統中，DS18B20的DQ端接AT89C51的P2．2口，單片機通過(guò)此口接收DS18B20檢測的實(shí)時(shí)溫度數據，經(jīng)過(guò)分析和處理交由LCD1602顯示。