单片机控制电风扇单片机电风扇

杨卫星+刘宇+张真真+戚成浩

[摘 要]本设计介绍了一种基于AT89S52单片机的温度测量和自动送风控制系统的设计。能够对工人工作的车间进行实时温度的测量，并根据车间的实时温度，主控CPU给出调节量控制执行机构，进而控制双风扇的自动启动和切换，从而实现调节车间环境温度的目的，以给工人提供一个合适的工作环境。本控制系统结构简单，性能稳定，价格低廉，适合一般车间的设计要求。

[关键词]单片机；温度传感器；自动控制

中图分类号：TM925.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0103-01

温度是现代工业控制过程中的主要参数之一，在工人工作的车间提供一个合适的温度，不仅能够让工作人员工作舒适，还能提高工作效率。单片机具有运行速度快、功耗低、数据处理能力强、控制方便灵活等优点。单片机用于温度的测量与控制，精度高，可以大幅提高被控温度的技术指标，从而能够大幅提高产品的质量。本文介绍了一种基于AT89S52的单片机温度测量和控制系统，能够根据环境温度自动控制风扇的起动和切换，从而实现工作车间温度自动调节的目的。

1 整体系统设计

本系统主控CPU采用工业级芯片AT89S52，温度传感器采用DALLAS公司的DS18B20，测温精度高范围广，该温度传感器与单片机接口简单，仅占用1根I/O口线，且一根I/O口线可以挂接多个温度传感器，以实现多点温度的测量和整合计算。数据通信上位机采用PC机，通过串口向下位机发送设定的温度并实时读取工作车间的温度并在上位机进行显示。与此同时，下位机也配有矩阵键盘可以进行温度的手工设定，并配有LED数码管显示电路，实时显示车间的平均温度。人工设定温度可根据季节进行调节，当温度高于设定温度1时，起动单一风扇进行送风降温，当温度高于设定温度2时，两个风扇同时起动；若温度长时间停留在在温度1和温度2之间时，每隔30min自动切换风扇。系统整体设计框图如图1所示：

2 系统硬件设计

本系统在硬件上主要由主控CPU、多点温度数据采集电路、温度显示电路、指令输入电路和执行机构部分构成，并搭配上位机进行实时监控。上位机与下位机的通信采用串口通信实现；多点温度数据采集电路由温度传感器DS18B20构成，多个温度传感器通过自身ID与单片机进行数据传输，以此来分辨温度来自车间的哪个位置；温度显示电路由3位LED数码管构成，用来时显示车间当前的环境温度；指令模块为矩阵键盘，可用于人工进行温度值的上限设定；执行机构主要由继电器和交流接触器构成，单片机通过控制继电器的线圈，继电器去控制交流接触器的吸合和断开，从而控制车间风扇的起动和停止。

3 系统软件设计

系统软件部分主要由系统总体流程图、各单元子流程图构成。各子单元包括键盘扫描流程、显示流程、温度采集流程和执行机构流程等组成。上位机流程主要完成与下位机的实时通信、保存数据并统计各采集点的温度，求取平均值等。系统总体软件流程图如图2所示：

4 总结

本系统机构简单，成本低廉；配置灵活，既可以上位机配置亦可以手工配置；易于扩展，可以扩展多路下位机温度采集子系统；通过串行通信与上位机组网，可形成多点温度采集网络；并且该系统测温精度高，工作稳定。经试验，本系统工作可靠性高，测试范围广，能够很好地解决车间的送风问题，具有很高的使用价值。

参考文献

[1]潘新民，王艳芳.微型计算机控制技术实用教程【M】.北京：电子工业出版社，2006（01）：19-114.

[2]杨卫星，薛天宇.基于无线数据传输的智能保暖裤温度控制系统设计与研究[D].北京：北京服装学院，2012（4）：25-35.

[3]金伟正.单线数组温度传感器的原理与应用【M】.北京：机械出版社，2000（14）126-140.