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航空制造工程学院
创新能力综合训练
研究报告
题目：智能电风扇设计
所属课题：智能电风扇系统硬件设计
学院：
专业名称：
班级学号：
学生姓名：
被广泛的应用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速，当温度升高到一定时能自动启动风扇，当温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生，如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实
现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利，在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。
本文采用单片机作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，同时还利用风速传感器WFS-1采集室内空气流速，并根据WFS-1输出的电压信号和采集到的温度与系统设定的温度和风速的比较实现风扇电机的自动启动和
停止，并能根温度和室内空气流速的变化自动改变风扇电机的转速，用LCD显示检测到的温度、风速。弑伛蹣筹蠆彌遜脚饃凱鲟泾潤淥騍。
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研究方法
在传统电风扇结构和控制的基础上，加入单片机控制，采用遥控器控制风
扇的启动/停止，再加入温度控制环节和风速控制环节，实现房间的风速和人体
舒适性的自动调节。整体工作情况是：
1）用按键设定风速，温度，定时启动和定时时间等信息 ;
2）启动风扇工作；
3）风速、温度传感器实时检测房间的温度和风速信息；
4）单片机控制根据设定信息和检测信息，控制电机转速，实现自动、智能化、贐謅娇驽爛廡冻穡約讓贫攙檳劌缭。
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更舒适的控制。
开始
启动定时了吗？
Y
启动定时
检测风速
风速满足要求吗？
N
调节电机转速
检测温度
温度满足要求吗？
N
调节电机转速
电机驱动流程图

N
Y
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研究结果及分析
系统整体设计
本设计的整体思路是：利用温度传感器 DS18B20检测环境温度并直接输出
的数字温度信号和风速传感器 WFS-1检测环境风速并输出电压信号通过 AD0808
转换成数字信号传给单片机 AT89C51进行处理，在LCD上显示当前环境参数值
以及预设参数值。其中预设环境值只能为整数形式，检测到的当前环境温度和
风速可精确到小数点后两位，同时采用 PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机
的转速。系统结构框图如下：釁艷镝趋報敘鳢揀臉氢銘頒屆灄冑。
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DS18B20 WFS-1

温度、风速
显示显示
独立键盘
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AT89C51
PWM驱动
直流电机
电路
复位晶振
系统结构框图
温度模块硬件设计
、DS18B20数字温度传感器简介
、DS18B20的外形和内部结构
DS18B20内部结构主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。勝慑诞鴿鈦闶媽誡糲纸铄謗璉華鱼。
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（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相
同，这样就可以实现一根总线上挂接多个 DS18B20的目的。
（2） DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以 12位转化为例：用
16位符号扩展的二进制补码读数形式提供， ℃/LSB形式表达，其中S
为符号位。
2、DS18B20的主要特性
1）