2。2。3 温度显示器件的选择
方案一:运用LED数码管显示温度和风扇的档位,动态扫描显示方式。
方案二:采用液晶显示屏LCD显示温度。
对于方案一,该方案成本低廉,显示温度明确醒目,在夜间也能看见,并且消耗极低,显示驱动程序的编写也相对简单。它采用的是动态扫描的方式,使得某一数码管的一位每隔一段时间点亮一次[ ],不足的地方是该方式使数码管逐个点亮,因此会有闪烁,但是人眼的视觉暂留时间为20MS,故当数码管扫描周期小于这个时间时人眼将感觉不到闪烁,因此可以通过调节扫描频率来消除闪烁感。该方案成本低廉,显示温度清晰醒目,即使在黑暗的空间里也能清楚地看到,可视距离较远,功耗低,而且显示温度的程序也比较简单。
对于方案二,液晶显示屏具有显示字符优美,其不仅能显示字符甚至图形,这是LED数码管无法比拟的。但是液晶显示模块的元件价格高且驱动程序也较为复杂,从实惠方便等角度考虑,本系统采用方案一。
2。2。4 调速方式
方案一:电压调速。采用变压器调节方式,运用电磁感应原理将220V电压通过线圈降压到不同的电压,控制风扇电机接到不同电压值的线圈上可控制电机的转速,从而控制风扇风力大小。
方案二:电流调速。采用PWM脉宽调制进行控制。
对于方案一,由于采用变压器改变电压调节,有风速级别限制,不能适应人性化要求。且在变压过程中会有损耗发热,效率不高,发热有不安全因素。
对于方案二,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。其中最常用的是矩形波PWM信号,在控制时需要调节PWM波的占空比。占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。在控制电机的转速时,占空比越大,转速就越快,若全为高电平,占空比为100%时,转速达到最大[ ]。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。它的一个优点是PWM信号仍然是数字的,无需在进行数模转换。这样可以将尽量的减小噪声影响。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,这也是在某些时候将PWM用于通信的原因之一。因此从噪声,损耗,发热率等方面考虑,该方案更适用于本系统。
3 系统的硬件设计
3。1 DS18B20温度传感器简介
3。1。1 DS18B20的特点来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766
DS18B20温度传感器,是采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成,它具有体积小、微功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理[ ]。
DS18B20的主要特点有:
1、采用独特的单总线接口方式,即只有一根信号线与控制器相连,实现数据的双向通信,不需要外围部件;
2、测量结果直接输出数字温度信号,以单总线串行传送给控制器,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力[ ];
3、多个DS18B20可以并联在确定的三根线上,实现组网多点测量;
4、适应电压范围3。0-5。5V,不需要备份电源、可用数据线供电;
5、温度测量范围为-55℃--125℃,-10℃--85℃,测量精度为±0。5℃[ ];
6、通过编程可实现9~12位的数字值读数方式,对应的可分辨温度分别0。5℃,0。25℃,0。125℃,0。0625℃,实现高精度测温。