一種簡易的智能風扇設計

淮安信息職業技術學院電子工程學院 解 呈 徐建麗

一種簡易的智能風扇設計

淮安信息職業技術學院電子工程學院 解 呈 徐建麗

為了實現溫度對風扇的智能控制，本研究設計了一款以AT89C51單片機為控制核心的簡易智能風扇，包括硬件和軟件兩部分，該系統實現了溫度對風扇啟動、停止及轉速的控制，具有結構簡單，易操作，使用方便等優點。

AT89C51；智能；控制

目前，電風扇仍是夏天人們用來降溫避暑的家用電器，且絕大多數風扇在使用時都是由人員手動操作控制，當天氣悶熱時，人們需要手動開啟風扇和選調風速，這種控制方式常常會由于使用人員的疏忽，在人員離開后忘記關閉設備而導致電量的浪費，對于本系統設計的智能風扇就可以解決這個問題，實現了風扇智能控制，達到了節能的目的。

1.系統硬件設計

本系統由AT89C52、DS18B20、可控硅、LCD1602、電機、風扇及其他外圍部件組成。其中AT89C51單片機作為主要控制芯片，DS18B20作為溫度傳感器進行溫度采集，同時把把采集到的室內溫度送到單片機，通過單片機進行判斷，根據判斷的結果控制相應引腳輸出高電平或低電平，從而控制可控硅電路，達到控制電風扇轉動或停止的目的，同時LCD1602用于顯示當前的溫度值，系統組成框圖如圖1所示。

圖1 系統組成框圖

1.1 單片機AT89C51

AT89C51是一種帶4KB閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，為很多嵌入式控制系統提供了一種高性價比的方案。它的外部引腳多，程序存儲容量大，同時也具有內部定時、計數和全雙工串口。AT89C51具有體積小，重量輕，抗干擾能力強，對環境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好等特點。

圖2 溫度檢測電路

1.2 溫度檢測電路

DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現9～12位的數字值讀數方式。本系統設計的溫度檢測電路如圖2所示，其中DS18B20 用于采集溫度，并將采集到的溫度傳送給單片機P1.2口，單片機通過此口接收檢測的實時溫度數據。為保證信號的穩定輸出，必須在DS18B20的2腳接上拉電阻，使其在無數據傳輸時一直處于高電平狀態。

圖3 溫度顯示電路

圖4 可控制控制電路

圖5 系統流程圖

1.3 溫度顯示電路

由單片機P1.2接收的實時溫度數據，經過分析和處理給LCD1602顯示，溫度顯示電路如圖3所示。其中LCD 1602第3腳VO為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，由于對比度過高會產生“鬼影”，因此在使用中可以通過一個10K的電位器調整對比度。

1.4 可控硅控制電路

電機調速是整個系統中一個重要的方面，本系統通過控制雙向可控硅的導通角，使輸出端電壓發生改變，從而使施加在電風扇的輸入電壓發生改變，以調節風扇的轉速，實現各檔位風速的調節，可控硅控制電路如圖4所示。

2.軟件設計

系統軟件設計總體流程圖如圖5所示，風扇啟動的最低溫度為25℃，當溫度高于25℃時，風扇電路導通，風扇轉動并隨溫度改變轉速；當溫度低于25℃時，風扇電路不通電，風扇不轉，同時在液晶顯示屏上顯示當前溫度。

3.結束語

本設計為一種智能溫控風扇系統，利用AT89C51單片機為主要控制器件，結合DS18B20 溫度傳感器和可控硅成功地控制了風扇自啟及自動調速等。實驗表明，本系統原理簡單，工作穩定，成本低，使用方便，具有一定的實用性。

[1]陳忠平．單片機C 語言程序設計經典實例[M]．北京:電子工業出版社,2013．

[2]李娣娜,等． 一種簡易的溫控智能風扇控制系統的設計[J]．現代電子技術,2012(11)．

[3]蔣小軍．基于單片機的智能溫控風扇的設計[J]．科技展望,2016(13)．

解呈（1997－），男，江蘇人，專科，學生，擅長電子產品設計方面的小制作。

本論文系2017年江蘇省大學生實踐創新項目—智能人體感應溫控風扇設計（項目編號：201712805011Y）階段性研究成果。

徐建麗（1981－），女，江蘇人，碩士，講師，研究方向：應用電子技術方面的教學和研究。