发布时间 : 星期一 文章基于单片机的智能风扇控制系统设计，知网查重5.4%更新完毕开始阅读
4.5按键连接电路
按键包括三个独立按键S1 S2和S3，一端与单片机的P3.1、P3.2和P3.3口连接，另一端接地，当按下任一键时，P3口读取低电平有效。系统上电后，进入按键扫描子程序，以查询的方式确定各按键，完成温度初值的设定。其中按键S1为设置键，可设置温度上下限值，第一次按下设置键设置温度上限值，第二按下设置键设置温度下限值，再按加减键就可以修改温度值。每按一次S2加键，系统对最初设定值加五，按键S3为减按键，每按下一次，系统对初定值进行减一计算。其连线图如图3-4所示。
第五章 软件设计
5.1 程序设置
程序设计部分主要包括主程序、DS18B20初始化函数、DS18B20温度转换函数、温度读取函数、按键扫描函数、数码管显示函数、温度处理函数以及风扇电机控制函数。DS18B20初始化函数完成对DS18B20的初始化；DS18B20温度转换函数完成对环境温度的实时采集；温度读取函数完成主机对温度传感器数据的读取及数据换算，按键扫描函数则根据需要完成初值的加减设定；温度处理函数对采集到的温度进行分析处理，为电机转速的变化提供条件；风扇电机控制函数则根据温度的数值完成对电机转速及启停的控制。主程序流程图如图4-1所示。
第六章 系统调试
6.1 软件调试
6.1.1 按键显示部分的调试
起初根据设计编写的系统程序：程序的按键接口采用P3口，数码管现实采用P0控制LED的段码，P2口控制LED的位码，从而实现按键功能以及数码管的显示。经过编译没有出错，但在仿真调试时，数码管显示的只是乱码，没有正确的显示温度，按键功能也不灵的，当按键按下时，显示并不变化。
经过查找分析，发现按键扫描程序没有按键消抖部分，按键在按下与松手时，都会有一定程序的抖动，从而可能使单片机做出错误的判断，导致按键条件预设温度时失灵，甚至根本不工作。因此必须在按键扫描程序中加入消抖部分，即在按键按下与松手时加入延时判断，以检测按键是否真的按下或已完全松手。
数码管不能正确的显示，主要是因为所有数码管的段码都由P0口传送，而数码管显示又采用了动态扫描的方式，但在程序中却没有设置显示段码的暂存器，导致当P0口传送段码时发生混乱，不能正确识别段码。应在系统中加入锁存器，或是在程序中设定存储段码的空间。
在按键加入了消抖程序，数码管显示程序中加入了段码的存储空间后，数码管能够正常的显示，按键也能正常的工作，达到了较好的效果。 6.1.2 传感器DS18B20温度采集部分调试
由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，为软件的设计和调试带来了极大的方便，体积小、低功耗、高精度为控制电机的精度和稳定提供了可能。软件设计采用了P1.2口为数字温度输入口，但是需要对输入的数字信号进行处理后才能显示，从而多了温度转换程序。通过软件设计，实现了对环境温度的连续检测，由于硬件LED个数的限制，只显示了预设温度和环境温度的整数部分。
6.1.3 电动机调速电路部分调试
本设计中，采用了两个三极管为核心的驱动电路驱动直流电机，本系统仅驱动一个。软件设置了P1.0口输出不同的PWM波形，通过三极管驱动直流电机转动，通过软件中程序设定，根据不同温度输出不同的PWM波，从而得到不同的占空比控制风扇直流电机。
6.2 硬件调试
6.2.1 传感器DS18B20温度采集部分调试
将DS18B20芯片接在系统板对应的P1.2口，通过插针在对应系统板的右下侧三口即为对应的VCC、P1.2和GND，可将芯片直接插在该插件上，因此极为方便。系统调试中为验证DS18B20是否能在系统板上工作，将手心靠拢或者捏住芯片，即可发现LED显示的前两位温度也迅速升高，验证了DS18B20能在系统板上工作。由于DS18B20为3个引脚，因此在调试过程中因注意各个引脚的对应位置，以免其接反而使芯片不能正常工作甚至烧毁芯片。 6.2.2电动机调速电路部分调试
系统本部分的设计中重在软件设计，因为外围的驱动电路只是将送来的PWM信号放大从而驱动电机转动。系统软件设置在P1.0口输出是电机转动的PWM占空比，当环境温度高于设置温度时，电机开始转动，若此时用高于环境温度的热源靠近芯片DS18B20时，发现当当前温度大于预设温度上限，风扇转速较高；小于预设温度上限，大于预设
温度下限风扇转速较低；小于预设温度下限风扇自动关闭。
6.3 系统功能
6.3.1 系统实现的功能
本系统能够实现单片机系统检测环境温度的变化，然后根据环境温度变化来控制风扇直流电机输入占空比的变化，从而产生不同的转动速度，也可根据按键调节不同设置温度，再由环境温度与设置温度的差值来控制电机。当环境温度低于设置温度时，电机停止转动；当环境温度高于设置温度时，单片机对应输出口输出不同占空比的PWM信号，当当前温度大于预设温度上限，风扇转速较高；小于预设温度上限，大于预设温度下限风扇转速较低；小于预设温度下限风扇自动关闭。并能通过按键调节当前的设置温度。 6.3.2 系统功能分析
系统总体上由五部分组成，即按键与复位电路、数码管显示电路、温度检测电路、电机驱动电路。首先考虑的是温度检测电路，该部分是整个系统的首要部