智能温控风扇、DS18B20、原理图、PROTEUS仿真图、PCB图.pdf

智能温控风扇、DS18B20、原理图、PROTEUS仿真图、PCB图 【智能温控风扇】 ⼀、设计任务 1. 设计内容 以单⽚机作为核 控制器件，选取DS 18B20温度传感器作为数字温度计，实时测量并反应实际温度，编写程序，采集实时温度并通 过数码管显⽰当前温度，通过按键设置的温度上、下限，将其与实际温度的⽐较结果，作为控制风扇的开关及档位的依据 ： 当实际温度低于所设温度下限时，风扇关闭，为0档 ； 当实际温度⾼于温度下限，低于温度上限时，风扇转速⼀般，为 1档 ； 当温度⾼于温度上限时，风扇转速最快，为2档 ； 2. 设计 ⽬的 完成基于单⽚机的温控风扇的课程设计作品，通过课程设计中对原理图、PCB图、PTOTEUS仿真等的实际操作，熟悉相关开发软 件，了解设计流程，加深对单⽚机、DS 18B20的了解 ；此外，熟悉焊接流程，学会调试，加强动⼿能⼒。 ⼆、硬件介绍 1. 硬件组成 电路板、STC89C52单⽚机、DS 18B20、12M晶振、六⾓ ⾃锁开关、三极管若⼲、电容若⼲、电阻若⼲、开关若⼲、导线若⼲、风 扇等 2. 主要功能描述 1）STC89C52单⽚机 核 控制器件，执⾏程序代码，接收从DS 18B20传回的实时温度，并输出信号控制数码管的显⽰，根据扫描按键的通断情况执⾏相 应的设置温度上限、设置温度下限的功能切换，根据接收到的实际温度与设置温度上、下限的⽐较结果，输出信号控制风扇的档位 2）DS 18B20温度传感器 实时测量实际温度，并通过相关协议，将测量到的实际温度反映给单⽚机 3）六⾓ ⾃锁开关 是整个电路的电源总开关 4）三极管 E、B、C三脚分别与电源、与单⽚机I/O⼝ （经电阻）、与数码管位选或风扇正极相连，相当于电⼒开关，使电路得以依据单⽚机I/O ⼝输出信号的⾼低实现三极管的通断，从⽽控制数码管显⽰的选位及风扇档位的调节 5）电容及 12M晶振 瓷⽚电容与晶振构成单⽚机的外部振荡信号，是单⽚机实际应⽤中最⼩系统的组成部分 ；电解电容接在电源与地之间，起滤波的作⽤ 6）电阻 起保护电阻的作⽤，控制单⽚机输出端⼝上的电流⼤⼩，防⽌因电流过⼤对电路造成损坏、控制数码管段选中的电流⼤⼩，防⽌因电 流变化等问题影响电路及数码管的显⽰亮度 ；此外，在PROTEUS仿真中，需要在位选出接⼊电阻，⽅可进⾏正常仿真，但实际设计 中不需要这⾥的电阻 3. DS 18B20简介 DS 18B20内部结构图 DS 18B20特性 ： 1）独特的单线接⼝ 只需 1 个接⼝引脚即可通信 2）多点 multidrop 能⼒使分布式温度检测应⽤得以简化 3）不需要外部元件 4）可⽤数据线供电 5）不需备份电源 6）测量范围从-55 ⾄+ 125 增量值为 0.5 等效的华⽒温度范围是-67 F⾄257 F 7）增量值为 0.9 F 8）以 9 位数字值⽅式读出温度 9）在 1秒 （典型值）内把温度变换为数字 10）⽤户可定义的⾮易失性的温度告警设置 11）告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件 温度告警情况 12）应⽤范围包括恒温控制 ⼯业系统 消费类产品 温度计或任何热敏系统 DS 1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值，独特的单线接⼝ 只需 1 个接⼝引脚即可通信，信息经过单线接⼝送⼊ DS 1820 或从 DS 1820 送出 因此从中央处理器到 DS 1820 仅需连接⼀条线 （和地）。DSl820 的测量范围从-55 到+ 125 增量值 为 0.5 可在 l s(典型值)内把温度变换成数字。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本⾝提供，⽽不需要外部电源。 在单线端⼝条件下，必须先建⽴ ROM 操作协议，才能进⾏存储器和控制操作。因此，控制器必须⾸先提供下⾯ 5 个 ROM 操作命令 之⼀ ： 1）读 ROM，2）匹配 ROM，3）搜索 ROM，4）跳过 ROM，5）报警搜索。 三、系统原理 1. 原理图、PROTEUS仿真图、PCB图、3D⽴体图及实际电路连接图 温控风扇原理图 PROTEUS仿真图 PCB图 实际电路连接图 2. 程序设计 1）主程序 在进⾏主程序的初始化之后，获取当