生活中,我们经常会使用一些与温度有关的设备。比如许多城市家用空调,但大部分的中国农村人口仍然使用电风扇等防暑降温设备,春天到夏天的季节,白天的温度仍然很高,电风扇应高速、大风量,使人感到凉爽;在晚上,气温较低,人在睡眠时,应逐渐降低速度,以防止感冒。虽然电风扇都有调节不同档位的功能,但必须要人手动换档,睡着了就无法调速了。通常人们采用定时器关闭的做法,一方面是定时时间长短有限制,一般是一两个小时;另一方面可能在一两个小时后气温依旧没有降低很多,而风扇就关闭了,使人在睡梦中热醒而不得不起床重新打开风扇,增加定时器时间,非常麻烦,而且可能多次定时后最后一次定时时间太长,在温度降低以后风扇依旧继续吹风,使人感冒;第三是只有一个简单的单一功能,定时时间关闭风扇电源,不能满足不同要求温度变化对风机转速的大小要求。又比如在较大功率的电子产品散热方面,现在绝大多数都采用了风冷系统,利用风扇引起空气流动,带走热量,使电子产品不至于发热烧坏。要使电子产品保持较低的温度,必须用大功率、高转速、大风量的风扇,而风扇的噪音与其功率成正比。如果要低噪音,则要减小风扇转速,又会引起电子设备温度上升,不能两全其美。为解决上述问题,本文设计了这套温控自动风扇系统。本系统以单片机为核心,采用高精度集成温度传感器,能显示实时温度,并根据使用者设定的温度自动在相应温度时作出小风、大风、停机动作,精确度高,动作准确。
2 系统概述
2。1 STC89C51单片机简介
STC89C51是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节系统可编程Flash存储器。在单芯片上,拥有灵活的8位CPU和在系统内可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制系统提供便捷、超有效的解决方案。
具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,1个全双工串行口。另外STC89C51可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
2。2 本设计任务和主要内容
本文以STC89C51单片机为核心,通过数字温度传感器对外界环境温度进行数据采集,从而建立一个控制系统,使电风扇随温度的变化而自动调节档位,实现“温度高、风力大、温度低、风力弱”的性能。另外,通过红外发射和接收装置及按键实现各种功能的启动与关闭,并且可对各种功能实现遥控,用户可以在一定范围内设置电风扇的最低工作温度,当温度低于所设置温度时,电风扇将自动关闭,当高于此温度时电风扇又将重新启动。
本设计主要内容如下:
(1)风速设为从低到高共2个档位,可由用户通过键盘设定。
(2)每当温度低于下限值时,则电风扇风速关闭。
(3)每当温度在下限和上限之间时,则电风扇转速缓慢。
(4)每当温度高于上限值时,则电风扇风速全速运转。
3 方案论证
本系统实现风扇的温度控制,需要有较高的温度变化分辨率和稳定可靠的换档停机控制部件。
3。1 温度传感器的选用