基于51单片机的智能温控风扇设计(四)

原创已于 2025-06-08 22:33:15 修改 · 991 阅读

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于 2025-04-23 11:21:09 首次发布

1、简介
一种基于51单片机的智能温控风扇系统。该设计使用ATC89C51单片机、DS18B20温度传感器模块、数码管显示屏模块以及电机驱动模块。用户可设置出两个档位的高、低温度值，温度传感器DS18B20测出灵敏的温度变化并用数码管显示出来，作为控制平台的ATC89C51单片机芯片对风扇开关以及转速进行控制。在自动模式下，当实际温度在两档之间时打开弱风1档，当实际温度高于高温度设定值时自动切换到强风2档，当实际温度低于低温度设定值时自动关闭风扇，风扇状态随外界实际温度而改变。在手动模式下，可通过加减按键控制风扇不同档位转动。

2、主要功能
a.通过数码管显示当前温度值、上下限值、风扇档位。

b.通过独立按键设置温度上下限值，第一次按下设置键设置温度上限值，第二次按下设置键设置温度下限值。

c.自动模式下：当实际温度低于下限值时风扇不转，当实际温度在两档之间时打开弱风1档，当实际温度高于上限值时自动切换到强风2档。

d.手动模式下：可通过加减按键控制风扇不同档位转动。

3、环境搭建
资料清单：C程序+仿真+设计报告+使用说明+元件清单+操作视频
仿真版本：Proteus8.6及以上版本
编译平台：Keil C51
编程语言：C语言

4、源程序
使用keil C51软件(内附安装包)实现程序编写与编译。

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>			 //包含头文件
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int		 //宏定义
////////////////////
sbit dj=P2^3;//电机控制端接口
sbit DQ=P2^1;//温度传感器接口
//////////按键接口/////////////////////////////////
sbit key1=P3^5;//设置温度
sbit key2=P3^6;//温度加
sbit key3=P3^7;//温度减
sbit key4=P2^0;//自动模式
sbit key5=P2^2;//手动模式
//////////////////////////////////////////////////////
sbit w1=P2^4;
sbit w2=P2^5;
sbit w3=P2^6;
sbit w4=P2^7;			  //数码管的四个位
/////共阴数码管段选//////////////////////////////////////////////
uchar table[22]=
{0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,
0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,
0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,
0x40,0x38,0x76,0x00,0xff,0x37};//'-',L,H,灭,全亮，n	 16-21
uint wen_du;						//温度变量  
uint shang,xia; //对比温度暂存变量
uchar dang;//档位显示
uchar flag,flag1,flag2;
uchar d1,d2,d3;//显示数据暂存变量
void delay(uint ms)		//延时函数，大约延时25us
{
	uchar x;
	for(ms;ms>0;ms--)
		for(x=10;x>0;x--);
}
/***********ds18b20延迟子函数（晶振12MHz ）*******/ 
void delay_18B20(uint i)
{
	while(i--);
}
/**********ds18b20初始化函数**********************/
void Init_DS18B20() 
{
	 uchar x=0;
	 DQ=1;          //DQ复位
	 delay_18B20(8);  //稍做延时
	 DQ=0;          //单片机将DQ拉低
	 delay_18B20(80); //精确延时 大于 480us
	 DQ=1;          //拉高总线
	 delay_18B20(14);
	 x=DQ;            //稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败
	 delay_18B20(20);
}
/***********ds18b20读一个字节**************/  
uchar ReadOneChar()
{
	uchar i=0;
	uchar dat=0;
	for (i=8;i>0;i--)
	 {
		  DQ=0; // 给脉冲信号
		  dat>>=1;
		  DQ=1; // 给脉冲信号
		  if(DQ)
		  dat|=0x80;
		  delay_18B20(4);
	 }
 	return(dat);
}
/*************ds18b20写一个字节****************/  
void WriteOneChar(uchar dat)
{
 	uchar i=0;
 	for (i=8;i>0;i--)
 	{
  		DQ=0;
 		DQ=dat&0x01;
    	delay_18B20(5);
 		DQ=1;
    	dat>>=1;
	}
}
/**************读取ds18b20当前温度************/
void ReadTemperature()
{
	uchar a=0;
	uchar b=0;
	uchar t=0;
	Init_DS18B20();
	WriteOneChar(0xCC);    	// 跳过读序号列号的操作
	WriteOneChar(0x44); 	// 启动温度转换
	delay_18B20(10);       // this message is wery important
	Init_DS18B20();
	WriteOneChar(0xCC); 	//跳过读序号列号的操作
	WriteOneChar(0xBE); 	//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度
	delay_18B20(10);
	a=ReadOneChar();    	//读取温度值低位
	b=ReadOneChar();   		//读取温度值高位
	wen_du=((b*256+a)>>4);    //当前采集温度值除16得实际温度值
}

void display()//显示温度
{
	w1=0;P0=table[d1];delay(10); //第1位
	P0=0x00;w1=1;delay(1);
	 
	w2=0;P0=table[16];delay(10);//第2位
	P0=0x00;w2=1;delay(1);

	w3=0;P0=table[d2]; delay(10);//第3位
	P0=0x00;w3=1;delay(1);

	w4=0;P0=table[d3];delay(10);//第4位
	P0=0x00;w4=1;delay(1);
}

5、proteus8.6仿真
采用proteus8.6软件(内附安装包)实现仿真设计，如下图所示。proteus软件一般存在高低版本兼容问题，该仿真是通过proteus8.6导出的，所以请尽量使用proteus8.6打开文件，低于proteus8.6的版本不能够正常使用，高于proteus8.6的版本除了proteus8.8/8.9理论上可以正常使用。
数码管显示温度上限值：

数码管显示温度上限值：
在这里插入图片描述
数码管显示温度下限值：

当温度低于下限值，风扇停止转动：

当温度处于上下限值之间时，风扇1档转动：

当温度高于上限值，风扇2档转动：

手动模式设置0档，风扇停止转动：

手动模式设置1档，风扇1档转动：
在这里插入图片描述
手动模式设置2档，风扇2档转动：