單片機(jī)應(yīng)用于電風(fēng)扇起停自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

0 引 言

在日常生活中，單片機(jī)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高，尤其適合應(yīng)用于小型的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。電風(fēng)扇起停的自動(dòng)控制，能夠解決夏天人們晚上熟睡時(shí)，由于夜里溫度下降而導(dǎo)致受涼，或者從睡夢(mèng)中醒來(lái)親自開(kāi)關(guān)電風(fēng)扇的問(wèn)題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從此目的出發(fā)利用AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)了自動(dòng)溫控電風(fēng)扇系統(tǒng)，當(dāng)溫度高于20℃時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)電風(fēng)扇;低于20℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電風(fēng)扇。還可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警提醒人們注意避暑或防止受涼。

l 設(shè)計(jì)方案

電路的總框圖如圖1所示。

在系統(tǒng)中，單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)18B20采集的溫度來(lái)作出相應(yīng)處理，當(dāng)溫度高于20℃時(shí)，P2.7輸出高電平，繼電器線圈得電，其對(duì)應(yīng)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電風(fēng)扇電路導(dǎo)通，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)溫度低于20℃，單片機(jī)P2.7引腳輸出低電平，繼電器線圈中沒(méi)有電流通過(guò)，常開(kāi)觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_(kāi)，電風(fēng)扇電路不通電，電風(fēng)扇不能運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了電風(fēng)扇的自動(dòng)起停。同時(shí)把溫度顯示在數(shù)碼管上，當(dāng)溫度高于35℃或低于0℃時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。

2 硬件電路設(shè)計(jì)

硬件電路中單片機(jī)起控制作用，它相當(dāng)于人的大腦;18820進(jìn)行溫度采集，把采集到的室內(nèi)溫度送到單片機(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果控制相應(yīng)引腳輸出高電平或低電平，從而控制繼電器線圈中能否有電流經(jīng)過(guò)，達(dá)到控制電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)或停止的目的;繼電器用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電風(fēng)扇的自動(dòng)控制;數(shù)碼管用于顯示當(dāng)前的溫度;蜂鳴器用來(lái)當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)發(fā)出響聲報(bào)警;下載線接口用來(lái)實(shí)現(xiàn)在線編程?，F(xiàn)將主要器件介紹如下。

2.1 AT89S52單片機(jī)特點(diǎn)

AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8 KB ISP(In—System Programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1 000次的FLASH只讀程序存儲(chǔ)器，支持在線編程。兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS一51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFLASH存儲(chǔ)單元。具體特點(diǎn)表現(xiàn)為：具有優(yōu)異的性能價(jià)格比;集成度高、體積小、可靠性高;控制功能強(qiáng);低電壓、低功耗。

2.2 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18820，是新的“一線器件”，體積小、適用電壓寬、經(jīng)濟(jì)方便，DSl8820“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為一55～+125℃，在一10～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類(lèi)消費(fèi)電子產(chǎn)品等。DSl8820可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度為±O.5℃，溫度采集具有準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性。

DSl8820的管腳排列如下：DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端;GND為電源地;VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。

檢測(cè)的溫度高于一定值時(shí)，單片機(jī)引腳輸出高電平，通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電，打開(kāi)電風(fēng)扇，當(dāng)溫度低于一定值時(shí)，單片機(jī)引腳輸出低電平，控制電風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音。