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基于51单片机的智能温控风扇毕业设计

一、研究背景及意义

随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，人们对于舒适度的要求也越来越高。在夏季，高温天气给人们带来了很多不便和困扰，尤其是在没有空调或者空调使用受限的情况下。因此，研究开发一种智能温控风扇具有重要意义。

二、设计目标

本设计旨在实现以下目标：

1.实现基于51单片机的智能温控功能，可以根据环境温度自动调节风扇转速。

2.实现手动控制功能，用户可以通过按键手动控制风扇转速。

3.采用LCD显示屏显示当前环境温度和风扇转速等信息。

4.采用PWM调速技术实现无级调速功能。

5.设计一个外壳，使得整个系统具有良好的外观和安全性。

三、硬件设计

1.电源模块：采用220VAC输入，通过稳压电路将电压稳定为5VDC供给单片机和其他电路模块使用。

2.温度传感器模块：使用DS18B20数字温度传感器进行温度采集，通过单片机对传感器进行读取并计算当前环境温度。

3.风扇驱动模块：使用L298N芯片进行驱动，通过PWM调速技术控制风扇转速。

4.按键模块：采用4个按键实现手动控制功能，包括开关机、自动/手动模式切换、风速增加和减少。

5.LCD显示模块：采用1602液晶显示屏显示当前环境温度和风扇转速等信息。

6.外壳设计：设计一个外壳，将电路板和电源线等装入其中，使得整个系统具有良好的外观和安全性。

四、软件设计

1.系统初始化：初始化LCD显示屏、温度传感器、PWM输出等。

2.温度采集与判断：通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度，并根据设定的温度阈值判断是否需要调节风扇转速。

3.风扇控制：根据自动/手动模式选择相应的控制方式，使用PWM调速技术控制风扇转速，并在LCD显示屏上实时显示当前风扇转速。

4.按键处理：通过中断方式处理按键事件，实现开关机、自动/手动模式切换、风速增加和减少等功能。

5.睡眠模式：当系统长时间处于空闲状态时，进入睡眠模式以节省功耗。

五、测试与调试

在完成硬件和软件设计后，需要进行测试与调试。首先进行电路板的焊接和组装，并进行电源接入测试。然后对各个模块进行功能测试，包括温度传感器、风扇驱动、按键控制和LCD显示等。最后进行整体测试，检查系统是否能够正常运行并满足设计要求。

六、总结与展望

本设计基于51单片机实现了智能温控风扇的功能，并具有良好的手动控制和显示功能。但是，在今后的研究中还可以进一步改进和完善，如增加遥控功能、优化PWM调速算法等。总之，本设计为智能家居领域的发展提供了一种新思路，并具有广泛的应用前景。