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摘要：本文设计并制作了一款基于51单片机的智能温控风扇。电路系统主要由51单片机、数字式集成温度传感器、数码管显示器、机械风扇、四位按键等构成。使用Proteus对电路进行仿真，得到智能温控风扇的仿真电路图。按照电路图焊接完成硬件电路，并对硬件电路进行调试。调试结果表明：将实物连通电源，并设置预设温度临界点，便可实现随环境温度变化而变换档位的智能温控风扇。该智能温控风扇性能稳定，适用性强，既可用做汽车冷却风扇，也可用做其他机械或电子设备的散热装置。
Abstract： An intelligent temperature-controlled fan system based on single chip microcomputer is designed and manufactured in this article. The circuit system is mainly composed of 51 single-chip microcomputer， digital integrated temperature sensor， digital tube display， mechanical fan， four buttons and so on.The simulation circuit diagram of intelligent temperature control fan is obtained based on Proteus. According to the circuit diagram， the hardware circuit is manufactured and debugged. The debugging results show that： by connecting the physical object with the power supply and setting the preset temperature critical point， the intelligent temperature control fan can change gear based on the ambient temperature. The intelligent temperature control fan has stable performance and strong applicability. It can be used not only as a cooling fan for automobiles， but also as a heat sink for other mechanical or electronic equipment.
關键词：温控风扇;单片机;DS18B20
Key words： temperature control fan;MCU; DS18B20
0 引言
风扇作为一种散热装置在人们的生产和生活中都有着非常广泛的应用。比如：在汽车水箱的内侧需要安装冷却风扇，以保证发动机水温保持在60-80摄氏度，使发动机具有较高的热转换效率;电子设备的生产和运行对环境温度要求较高，需要风扇系统及时散热;在我国工业发展进程中，大型机械所产生的热量与日俱增，对温控散热装置也提出了越来越高的要求以及人们在日常生活中经常要用到空调或电风扇来纳凉降温等。本文设计的智能温控风扇可根据环境温度自动变换工作档位，工作性能稳定，使用便捷。
1 温控风扇系统的硬件设计
本次设计选用的器件主要包括STC89C51单片机、DS18B20集成温度传感器、数码管显示器、机械风扇和一些边缘按键等。温控风扇系统使用STC89C51单片机作为控制核心[1-2]，用数字式集成温度传感器DS18B20直接为单片机提供实时采集的环境温度信号[3]，单片机对温度信号进行处理进而控制风扇电机的运转状态。系统的结构框图如图1所示。
2 温控风扇系统的软件设计
该温控风扇的核心功能便是能够自动根据环境温度来调节风扇的运行状态，那么各部分电路的功能就必须按照一定的流程去实现。
温控风扇电路开启运行时，首先由温度传感器感测当前环境温度，调用温度转化函数，然后传输信号到按键，按键调用温度读取函数，扫描处理，再将信息传送到数码管，再调用显示函数，显示出当前的温度和档位，然后将信息输入到单片机中调用风扇控制函数，实现对风扇运行状态的控制。温控风扇主程序流程图如图2所示。
3 电路仿真与硬件调试
3.1 电路仿真
利用Proteus绘制出电路原理图，点击原理图上的STC89C51单片机，选择写好的程序，为单片机加载程序。运行电路，得出仿真结果如图3所示，表明电路系统当前工作在第二档位，环境温度为35℃。
3.2 硬件调试
焊接完成了温控风扇的硬件实物电路，如图4（a）所示。在反复调试电路并对外部三个按键添加了抖动消除程序后，电路可以实现所有的预设功能。温控风扇系统采用STC89C51 单片机作为核心控制器件，随环境温度变化控制风扇电机的启停与转速的改变。用DS18B20温度传感器感测环境温度，温度信号经STC89C51 处理后送至三极管，然后驱动风扇电机运转。用户可自行通过按键设定温度上下限。当环境温度超过上限温度值时，风扇自动切换到强风档;当环境温度处于上下限之间时，风扇切换到常规档位;环境温度下降到下限值以下时，风扇停止运行。图4（b）所示为温控风扇正常运行时的状态。
4 结语
温控风扇是当前较为常见的一种低成本降温工具，大到大型工业生产中机床电机的散热，小到笔记本移动电脑中的散热，温控风扇的身影随处可见[4]。本文基于51单片机设计并制作了一款智能温控风扇。使用Proteus对电路进行仿真，得到智能温控风扇的仿真电路图。按照电路图焊接完成硬件电路，并对硬件电路进行调试。调试结果表明：将实物连通电源，并设置预设温度临界点，便可实现随环境温度变化而变换档位的智能温控风扇。本文设计的智能温控风扇可根据环境温度自动变换工作档位，工作性能稳定、使用便捷、适用性强，既可用做汽车冷却风扇，也可用做其他机械或电子设备的散热装置。
参考文献：
[1]曹灿云.智能温控风扇的硬件实现[J].信息与电脑（理论版），2019，31（17）：123-125.
[2]贺廉云.基于单片机的智能温控风扇设计[J].智能计算机与应用，2016（05）：105-106.
[3]厉俊.基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现[J].智能计算机与应用，2019（06）：206-209.
[4]陈永益，周永宏.基于单片机的温控风扇的设计[J].信息通信，2019（4）.
Abstract： An intelligent temperature-controlled fan system based on single chip microcomputer is designed and manufactured in this article. The circuit system is mainly composed of 51 single-chip microcomputer， digital integrated temperature sensor， digital tube display， mechanical fan， four buttons and so on.The simulation circuit diagram of intelligent temperature control fan is obtained based on Proteus. According to the circuit diagram， the hardware circuit is manufactured and debugged. The debugging results show that： by connecting the physical object with the power supply and setting the preset temperature critical point， the intelligent temperature control fan can change gear based on the ambient temperature. The intelligent temperature control fan has stable performance and strong applicability. It can be used not only as a cooling fan for automobiles， but also as a heat sink for other mechanical or electronic equipment.
關键词：温控风扇;单片机;DS18B20
Key words： temperature control fan;MCU; DS18B20
0 引言
风扇作为一种散热装置在人们的生产和生活中都有着非常广泛的应用。比如：在汽车水箱的内侧需要安装冷却风扇，以保证发动机水温保持在60-80摄氏度，使发动机具有较高的热转换效率;电子设备的生产和运行对环境温度要求较高，需要风扇系统及时散热;在我国工业发展进程中，大型机械所产生的热量与日俱增，对温控散热装置也提出了越来越高的要求以及人们在日常生活中经常要用到空调或电风扇来纳凉降温等。本文设计的智能温控风扇可根据环境温度自动变换工作档位，工作性能稳定，使用便捷。
1 温控风扇系统的硬件设计
本次设计选用的器件主要包括STC89C51单片机、DS18B20集成温度传感器、数码管显示器、机械风扇和一些边缘按键等。温控风扇系统使用STC89C51单片机作为控制核心[1-2]，用数字式集成温度传感器DS18B20直接为单片机提供实时采集的环境温度信号[3]，单片机对温度信号进行处理进而控制风扇电机的运转状态。系统的结构框图如图1所示。
2 温控风扇系统的软件设计
该温控风扇的核心功能便是能够自动根据环境温度来调节风扇的运行状态，那么各部分电路的功能就必须按照一定的流程去实现。
温控风扇电路开启运行时，首先由温度传感器感测当前环境温度，调用温度转化函数，然后传输信号到按键，按键调用温度读取函数，扫描处理，再将信息传送到数码管，再调用显示函数，显示出当前的温度和档位，然后将信息输入到单片机中调用风扇控制函数，实现对风扇运行状态的控制。温控风扇主程序流程图如图2所示。
3 电路仿真与硬件调试
3.1 电路仿真
利用Proteus绘制出电路原理图，点击原理图上的STC89C51单片机，选择写好的程序，为单片机加载程序。运行电路，得出仿真结果如图3所示，表明电路系统当前工作在第二档位，环境温度为35℃。
3.2 硬件调试
焊接完成了温控风扇的硬件实物电路，如图4（a）所示。在反复调试电路并对外部三个按键添加了抖动消除程序后，电路可以实现所有的预设功能。温控风扇系统采用STC89C51 单片机作为核心控制器件，随环境温度变化控制风扇电机的启停与转速的改变。用DS18B20温度传感器感测环境温度，温度信号经STC89C51 处理后送至三极管，然后驱动风扇电机运转。用户可自行通过按键设定温度上下限。当环境温度超过上限温度值时，风扇自动切换到强风档;当环境温度处于上下限之间时，风扇切换到常规档位;环境温度下降到下限值以下时，风扇停止运行。图4（b）所示为温控风扇正常运行时的状态。
4 结语
温控风扇是当前较为常见的一种低成本降温工具，大到大型工业生产中机床电机的散热，小到笔记本移动电脑中的散热，温控风扇的身影随处可见[4]。本文基于51单片机设计并制作了一款智能温控风扇。使用Proteus对电路进行仿真，得到智能温控风扇的仿真电路图。按照电路图焊接完成硬件电路，并对硬件电路进行调试。调试结果表明：将实物连通电源，并设置预设温度临界点，便可实现随环境温度变化而变换档位的智能温控风扇。本文设计的智能温控风扇可根据环境温度自动变换工作档位，工作性能稳定、使用便捷、适用性强，既可用做汽车冷却风扇，也可用做其他机械或电子设备的散热装置。
参考文献：
[1]曹灿云.智能温控风扇的硬件实现[J].信息与电脑（理论版），2019，31（17）：123-125.
[2]贺廉云.基于单片机的智能温控风扇设计[J].智能计算机与应用，2016（05）：105-106.
[3]厉俊.基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现[J].智能计算机与应用，2019（06）：206-209.
[4]陈永益，周永宏.基于单片机的温控风扇的设计[J].信息通信，2019（4）.