單片機應(yīng)用于電風扇起停自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案

0 引 言

在日常生活中，單片機得到了越來越廣泛的應(yīng)用。它體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強、性價比高，尤其適合應(yīng)用于小型的自動控制系統(tǒng)中。電風扇起停的自動控制，能夠解決夏天人們晚上熟睡時，由于夜里溫度下降而導(dǎo)致受涼，或者從睡夢中醒來親自開關(guān)電風扇的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。本文從此目的出發(fā)利用AT89S52單片機設(shè)計了自動溫控電風扇系統(tǒng)，當溫度高于20℃時，自動打開電風扇;低于20℃時自動關(guān)閉電風扇。還可以實現(xiàn)當溫度過高或過低時，蜂鳴器發(fā)出聲音報警提醒人們注意避暑或防止受涼。

l 設(shè)計方案

電路的總框圖如圖1所示。

在系統(tǒng)中，單片機通過檢測18B20采集的溫度來作出相應(yīng)處理，當溫度高于20℃時，P2.7輸出高電平，繼電器線圈得電，其對應(yīng)常開觸點閉合，電風扇電路導(dǎo)通，電風扇轉(zhuǎn)動;當溫度低于20℃，單片機P2.7引腳輸出低電平，繼電器線圈中沒有電流通過，常開觸點保持斷開，電風扇電路不通電，電風扇不能運行，從而實現(xiàn)了電風扇的自動起停。同時把溫度顯示在數(shù)碼管上，當溫度高于35℃或低于0℃時，蜂鳴器發(fā)出聲音報警。

2 硬件電路設(shè)計

硬件電路中單片機起控制作用，它相當于人的大腦;18820進行溫度采集，把采集到的室內(nèi)溫度送到單片機中，單片機進行判斷，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，達到控制電風扇轉(zhuǎn)動或停止的目的;繼電器用來實現(xiàn)對電風扇的自動控制;數(shù)碼管用于顯示當前的溫度;蜂鳴器用來當溫度過高或過低時發(fā)出響聲報警;下載線接口用來實現(xiàn)在線編程?，F(xiàn)將主要器件介紹如下。

2.1 AT89S52單片機特點

AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8 KB ISP(In—System Programmable)的可反復(fù)擦寫1 000次的FLASH只讀程序存儲器，支持在線編程。兼容標準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存儲單元。具體特點表現(xiàn)為：具有優(yōu)異的性能價格比;集成度高、體積小、可靠性高;控制功能強;低電壓、低功耗。

2.2 溫度檢測電路設(shè)計

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)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。DSl8820可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度為±O.5℃，溫度采集具有準確性、實時性。

DSl8820的管腳排列如下：DQ為數(shù)字信號輸入/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接地)。

檢測的溫度高于一定值時，單片機引腳輸出高電平，通過繼電器實現(xiàn)弱電控制強電，打開電風扇，當溫度低于一定值時，單片機引腳輸出低電平，控制電風扇停止轉(zhuǎn)動。另外，溫度過高或過低時，蜂鳴器發(fā)出聲音。