一种简易的智能风扇设计

淮安信息职业技术学院电子工程学院 解 呈 徐建丽

一种简易的智能风扇设计

淮安信息职业技术学院电子工程学院 解 呈 徐建丽

为了实现温度对风扇的智能控制，本研究设计了一款以AT89C51单片机为控制核心的简易智能风扇，包括硬件和软件两部分，该系统实现了温度对风扇启动、停止及转速的控制，具有结构简单，易操作，使用方便等优点。

AT89C51；智能；控制

目前，电风扇仍是夏天人们用来降温避暑的家用电器，且绝大多数风扇在使用时都是由人员手动操作控制，当天气闷热时，人们需要手动开启风扇和选调风速，这种控制方式常常会由于使用人员的疏忽，在人员离开后忘记关闭设备而导致电量的浪费，对于本系统设计的智能风扇就可以解决这个问题，实现了风扇智能控制，达到了节能的目的。

1.系统硬件设计

本系统由AT89C52、DS18B20、可控硅、LCD1602、电机、风扇及其他外围部件组成。其中AT89C51单片机作为主要控制芯片，DS18B20作为温度传感器进行温度采集，同时把把采集到的室内温度送到单片机，通过单片机进行判断，根据判断的结果控制相应引脚输出高电平或低电平，从而控制可控硅电路，达到控制电风扇转动或停止的目的，同时LCD1602用于显示当前的温度值，系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图

1.1 单片机AT89C51

AT89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种高性价比的方案。它的外部引脚多，程序存储容量大，同时也具有内部定时、计数和全双工串口。AT89C51具有体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好等特点。

图2 温度检测电路

1.2 温度检测电路

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。本系统设计的温度检测电路如图2所示，其中DS18B20 用于采集温度，并将采集到的温度传送给单片机P1.2口，单片机通过此口接收检测的实时温度数据。为保证信号的稳定输出，必须在DS18B20的2脚接上拉电阻，使其在无数据传输时一直处于高电平状态。

图3 温度显示电路

图4 可控制控制电路

图5 系统流程图

1.3 温度显示电路

由单片机P1.2接收的实时温度数据，经过分析和处理给LCD1602显示，温度显示电路如图3所示。其中LCD 1602第3脚VO为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，由于对比度过高会产生“鬼影”，因此在使用中可以通过一个10K的电位器调整对比度。

1.4 可控硅控制电路

电机调速是整个系统中一个重要的方面，本系统通过控制双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的调节，可控硅控制电路如图4所示。

2.软件设计

系统软件设计总体流程图如图5所示，风扇启动的最低温度为25℃，当温度高于25℃时，风扇电路导通，风扇转动并随温度改变转速；当温度低于25℃时，风扇电路不通电，风扇不转，同时在液晶显示屏上显示当前温度。

3.结束语

本设计为一种智能温控风扇系统，利用AT89C51单片机为主要控制器件，结合DS18B20 温度传感器和可控硅成功地控制了风扇自启及自动调速等。实验表明，本系统原理简单，工作稳定，成本低，使用方便，具有一定的实用性。

[1]陈忠平．单片机C 语言程序设计经典实例[M]．北京:电子工业出版社,2013．

[2]李娣娜,等． 一种简易的温控智能风扇控制系统的设计[J]．现代电子技术,2012(11)．

[3]蒋小军．基于单片机的智能温控风扇的设计[J]．科技展望,2016(13)．

解呈（1997－），男，江苏人，专科，学生，擅长电子产品设计方面的小制作。

本论文系2017年江苏省大学生实践创新项目—智能人体感应温控风扇设计（项目编号：201712805011Y）阶段性研究成果。

徐建丽（1981－），女，江苏人，硕士，讲师，研究方向：应用电子技术方面的教学和研究。