【单片机毕业设计】【jj-015】智能风扇 | 温控风扇 | 节能风扇 | 自动控制风扇
此次设计一款通过检测温度自动控制风扇转动的系统,该系统采用STM32单片机作为此次设计的核心控制模块,采用温度检测模块DS18B20对温度进行检测,通过人体红外检测是否有人,没人自动关闭风扇。在进行温度的设置过程中,用户可以按照自己的需求设置的最高温、最低温和风扇转动时间等值,当系统正常进行工作时,当温度大于设置最小值且小于最大值和最小值的中间值,则启动风扇以一档的速度转动;当温度大于最大值和最小
一、基本介绍
项目名:
基于单片机的智能风扇系统设计
基于单片机的温控风扇系统设计
基于单片机的节能风扇系统设计
基于单片机的自动控制风扇系统设计
项目名:智能风扇 | 温控风扇 | 节能风扇 | 自动控制风扇
单片机类型:STM32F103C8T6
具体功能:
1、通过DS18B20测量当前温度值,当温度大于设置最小值且小于最大值和最小值的中间值,则启动风扇以一档的速度转动;当温度大于最大值和最小值的中间值且小于最大值,则启动风扇以二档的速度转动;当温度大于设置最大值,则启动风扇以三档的速度转动
2、通过MX1508结合PWM调节风扇转速
3、通过人体红外检测是否有人,没人自动关闭风扇
4、通过步进电机带动风扇,可模拟自动摇头,按键可以控制启停
5、通过按键可设置风扇转动时间,时间到达,则自动停止(切换到手动模式的停止)
6、通过按键设置各阈值、手动控制风速、切换模式
7、通过显示屏显示测量值
扩展功能:通过WIFI模块将测量数据发送到手机端,并可以设置阈值、控制风速、风扇摇头以及模式切换
二、资 料总览
实物资料
仿真资料
三、51单片机部分资料展示
1、实物图展示
单片机型号:STC89C52
供电接口:TYPE-C
板子类型:PCB集成板,厚度1.2,两层板(上下层覆铜接地)
器件类型:元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
2、仿真图展示
仿真软件版本:proteus8.9
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:部分实物元器件仿真中没有,仿真中会用其他工作原理相似的元件代替,这样可能导致实物程序和仿真程序不一样
3、原理图展示
软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构图
4、PCB图展示
由原理图导出,中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
四、32单片机部分资料展示
1、实物图展示
单片机型号:STM32F103C8T6
供电接口:TYPE-C
板子类型:PCB集成板,厚度1.2,两层板(上下层覆铜接地)
器件类型:元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
2、原理图展示
软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构原理图
3、PCB图展示
由原理图导出,中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
五、系统框图
绘制软件:VISIO
本设计以单片机为核心控制器,加上其他模块一起组成此次设计的整个系统,其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器,其主要作用是获取输入部分的数据,经过内部处理,逻辑判断,最终控制输出部分。输入由四部分组成,第一部分是温度检测模块,通过该模块检测当前环境的温度;第二部分是人体热释电检测模块,通过该模块可以检测当前环境是否有人;第三部分是按键模块,通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等;第四部分是供电模块,通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成,第一部分是显示模块,通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值;第二部分是步进电机模块,通过该模块控制风扇进行摇头;第三部分是直流电机模块,通过该模块可以控制风扇进行选择。除此之外,蓝牙模块既作为输入又作为输出,蓝牙模块和手机进行连接,可以将监测的数据传输到用户手机端,用户也可以通过手机端发送指令控制风扇的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。
六、部分程序展示
软件版本:keil5
注意:逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件
*******监测函数
*****/
void Monitor_function(void)
{
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(time_num % 10 == 0) //约2s检测一次
{
temp_value = DS18B20_Get_Temp(); //获取温度值
if(time_num % 30 == 0) //发送数据
{
UsartPrintf(USART1,"\r\n温度:%d.%dC",temp_value/10,temp_value%10);
if(HUMAN == 0)
UsartPrintf(USART1," 人体:有人");
else
UsartPrintf(USART1," 人体:没有");
if(motor_pwm == 0)
UsartPrintf(USART1,"\r\n关闭");
else if(motor_pwm == 300)
UsartPrintf(USART1,"\r\n一档");
else if(motor_pwm == 600)
UsartPrintf(USART1,"\r\n二档");
else if(motor_pwm == 900)
UsartPrintf(USART1,"\r\n三档");
if(flag_direction == 1)
UsartPrintf(USART1," 摇头开");
else
UsartPrintf(USART1," 摇头关");
if(flag_mode == 0)
UsartPrintf(USART1,"\r\n自动");
else
UsartPrintf(USART1,"\r\n手动");
}
}
if(USART1_WaitRecive() == 0) //接收数据
{
if(usart1_buf[0] == 'A') //A:切换模式
{
if(flag_mode == 0)
flag_mode = 1;
else
flag_mode = 0;
}
else if(usart1_buf[0] == 'B') //B:加风速
{
flag_mode = 1;
motor_pwm+=300;
if(motor_pwm <= 900)
{
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
else
{
motor_pwm = 900;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
}
else if(usart1_buf[0] == 'C') //C:减风速
{
flag_mode = 1;
motor_pwm-=300;
if(motor_pwm >= 0)
{
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
else
{
motor_pwm = 0;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
}
else if(usart1_buf[0] == 'D') //D:开摇头
{
flag_direction = 1;
}
else if(usart1_buf[0] == 'E') //E:关摇头
{
flag_direction = 0;
}
USART1_Clear();
}
}
}
/****
*******显示函数
*****/
void Display_function(void)
{
switch(flag_display) //根据不同的显示模式标志位,显示不同的界面
{
case 0: //界面0:测量界面,显示温度、人体、档位、摇头、倒计时时间
Oled_ShowCHinese(1, 0, "温度:");
sprintf(display_buf,"%d.%dC ",temp_value/10,temp_value%10);
Oled_ShowString(1, 6, display_buf);
Oled_ShowCHinese(2, 0, "人体:");
if(HUMAN == 0)
Oled_ShowCHinese(2, 3, "有人");
else
Oled_ShowCHinese(2, 3, "没有");
if(motor_pwm == 0)
Oled_ShowCHinese(3, 0, "关闭");
else if(motor_pwm == 300)
Oled_ShowCHinese(3, 0, "一档");
else if(motor_pwm == 600)
Oled_ShowCHinese(3, 0, "二档");
else if(motor_pwm == 900)
Oled_ShowCHinese(3, 0, "三档");
if(flag_direction == 1)
Oled_ShowCHinese(3, 5, "摇头开");
else
Oled_ShowCHinese(3, 5, "摇头关");
sprintf(display_buf,"%d%d:%d%d:%d%d",countdown_hour/10,countdown_hour%10,countdown_minute/10,countdown_minute%10,countdown_second/10,countdown_second%10);
Oled_ShowString(4,0,display_buf);
if(flag_mode == 0)
Oled_ShowCHinese(4, 5, "自动");
else
Oled_ShowCHinese(4, 5, "手动");
break;
case 1: //界面1:显示设置温度最大值
Oled_ShowCHinese(1,0,"设置温度最大值");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d ",temp_max);
Oled_ShowString(2, 6, display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(2, 6, " ");
}
break;
case 2: //界面2:显示设置温度最小值
Oled_ShowCHinese(1,0,"设置温度最小值");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d ",temp_min);
Oled_ShowString(2, 6, display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(2, 6, " ");
}
break;
case 3: //界面3:显示设置倒计时时
Oled_ShowCHinese(1,1,"设置倒计时时");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d%d:%d%d:%d%d",countdown_hour/10,countdown_hour%10,countdown_minute/10,countdown_minute%10,countdown_second/10,countdown_second%10);
Oled_ShowString(2,4,display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(2,4," ");
}
break;
case 4: //界面4:显示设置倒计时分
Oled_ShowCHinese(1,1,"设置倒计时分");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d%d:%d%d:%d%d",countdown_hour/10,countdown_hour%10,countdown_minute/10,countdown_minute%10,countdown_second/10,countdown_second%10);
Oled_ShowString(2,4,display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(2,7," ");
}
break;
case 5: //界面5:显示设置倒计时秒
Oled_ShowCHinese(1,1,"设置倒计时秒");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d%d:%d%d:%d%d",countdown_hour/10,countdown_hour%10,countdown_minute/10,countdown_minute%10,countdown_second/10,countdown_second%10);
Oled_ShowString(2,4,display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(2,10," ");
}
break;
default:
break;
}
}
/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(flag_mode == 0) //自动模式下,(有人时,温度大于最大值三档、大于中值二档、大于最小值一档,否则关闭)
{
if((temp_value > temp_max*10) && HUMAN == 0)
{
motor_pwm = 900;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
else if((temp_value > ((temp_max+temp_min)/2)*10) && HUMAN == 0)
{
motor_pwm = 600;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
else if((temp_value > temp_min*10) && HUMAN == 0)
{
motor_pwm = 300;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
else
{
motor_pwm = 0;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
}
if(countdown_hour != 0 || countdown_minute != 0 || countdown_second != 0) //通风倒计时不为0
flag_countdown_begin = 1; //开始倒计时,进入定时器中断
if(flag_1s == 1) //1s到达
{
flag_1s = 0;
if(countdown_second > 0) //倒计时秒>0
countdown_second--; //倒计时秒-1
else //倒计时秒=0
{
if(countdown_minute > 0) //如果倒计时分>0
{
countdown_minute--; //倒计时分-1
countdown_second = 59; //倒计时秒=59
}
else //如果倒计时分=0
{
if(countdown_hour > 0) //如果倒计时时>0
{
countdown_hour--; //倒计时时-1
countdown_minute = 59; //倒计时分=59
countdown_second = 59; //倒计时秒=59
}
else //如果倒计时时=0,倒计时结束
{
flag_countdown_begin = 0;
flag_countdown_end = 1;
}
}
}
}
if(flag_countdown_end == 1) //倒计时结束,关闭风扇进入手动模式
{
flag_countdown_end = 0;
motor_pwm = 0;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
flag_mode = 1;
}
if(motor_pwm == 0)
flag_direction = 0;
if(flag_direction == 1) //如果在摇头模式,步进电机摇头
{
if(flag_Step2 == 0)
{
flag_step2_o = 1;
flag_step2_c = 0;
}
else
{
flag_step2_o = 0;
flag_step2_c = 1;
}
}
else
{
flag_step2_o = 0;
flag_step2_c = 0;
}
}
else //设置界面,关闭风扇
{
flag_countdown_begin = 0;
flag_direction = 0;
flag_step2_o = 0;
flag_step2_c = 0;
motor_pwm = 0;
TIM_SetCompare1(MOTOR_DIANJI_TIM,motor_pwm);
}
}
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