基于STC89C52單片機(jī)的溫控風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.功能

本設(shè)計(jì)為一種溫控風(fēng)扇系統(tǒng)，具有靈敏的溫度感測和顯示功能，系統(tǒng)選用STC89C52單片機(jī)作為控制平臺對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制?？稍跍y得溫度值在高低溫度之間時(shí)打開風(fēng)扇弱風(fēng)檔，當(dāng)溫度升高超過所設(shè)定的溫度時(shí)自動切換到大風(fēng)檔，當(dāng)溫度小于所設(shè)定的溫度時(shí)自動關(guān)閉風(fēng)扇，控制狀態(tài)隨外界溫度而定。

2.硬件設(shè)計(jì)

硬件電路主要由：

1.單片機(jī)最小系統(tǒng)

2.風(fēng)扇驅(qū)動電路

3.LCD1602顯示屏電路

4.DS18B20溫度采集電路

3.程序設(shè)計(jì)

（1）LCD1602驅(qū)動程序

#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P2^0;
sbit LCD1602_RW = P2^1;
sbit LCD1602_E = P2^2;
/* 等待液晶準(zhǔn)備好 */
void LcdWaitReady()
{
unsigned char sta;



LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do {

    LCD1602_E = 1;

    sta = LCD1602_DB; //讀取狀態(tài)字

    LCD1602_E = 0;

} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重復(fù)檢測直到其等于0為止
}
/* 向LCD1602液晶寫入一字節(jié)命令，cmd-待寫入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{
LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E  = 1;

LCD1602_E  = 0;
}
/* 向LCD1602液晶寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)，dat-待寫入數(shù)據(jù)值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{
LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E  = 1;

LCD1602_E  = 0;
}
/* 設(shè)置顯示RAM起始地址，亦即光標(biāo)位置，(x,y)-對應(yīng)屏幕上的字符坐標(biāo) */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)
{
unsigned char addr;



if (y == 0)  //由輸入的屏幕坐標(biāo)計(jì)算顯示RAM的地址

    addr = 0x00 + x;  //第一行字符地址從0x00起始

else

    addr = 0x40 + x;  //第二行字符地址從0x40起始

LcdWriteCmd(addr | 0x80);  //設(shè)置RAM地址
}
/* 在液晶上顯示字符串，(x,y)-對應(yīng)屏幕上的起始坐標(biāo)，str-字符串指針 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)
{
LcdSetCursor(x, y);   //設(shè)置起始地址

while (*str != '?')  //連續(xù)寫入字符串?dāng)?shù)據(jù)，直到檢測到結(jié)束符

{

    LcdWriteDat(*str++);

}
}
/* 初始化1602液晶 */
void InitLcd1602()
{
LcdWriteCmd(0x38);  //16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

LcdWriteCmd(0x0C);  //顯示器開，光標(biāo)關(guān)閉

LcdWriteCmd(0x06);  //文字不動，地址自動+1

LcdWriteCmd(0x01);  //清屏
}

（2）DS18B20驅(qū)動程序

sbit IO_18B20=P3^2;
/軟件延時(shí)函數(shù)，延時(shí)時(shí)間（t10）us*/
void DelayX10us(unsigned char t)
{
do{
_nop_();

  _nop_();

  _nop_();

  _nop_();

  _nop_();

  _nop_();

  _nop_();

  _nop_();
}while(--t);
}
/ 復(fù)位總線，獲取存在脈沖，以啟動一次讀寫操作 /
bit Get18B20Ack()
{
bit ack;
EA=0; //禁止總中斷
IO_18B20=0; //產(chǎn)生500us復(fù)位脈沖
DelayX10us(50);
IO_18B20=1;
DelayX10us(6); //延時(shí)60us
ack=IO_18B20; //讀取存在脈沖
while(!IO_18B20); //等待存在脈沖結(jié)束
EA=1; //重新使能總中斷
return ack;
}
/ 向DS18B20寫入一個(gè)字節(jié)，dat-待寫入字節(jié) /
void Write18B20(unsigned char dat)
{
unsigned char mask;
EA=0;
for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1)//低位在先，依次移出8個(gè)bit
{
IO_18B20=0;//產(chǎn)生2us低電平脈沖

  _nop_();

  _nop_();

  if((mask&dat)==0)//輸出該bit值

  	IO_18B20=0;

  else

  	IO_18B20=1;

  DelayX10us(6);//延時(shí)60us

  IO_18B20=1;//拉高通信引腳
}
EA=1;
}
/ 從DS18B20讀取一個(gè)字節(jié)，返回值-讀到的字節(jié) /
unsigned char Read18B20()
{
unsigned char dat;
unsigned char mask;
EA=0;
for(mask=0x01;mask!=0;mask<<=1)//低位在先，依次采集8個(gè)bit
{
IO_18B20=0;//產(chǎn)生2us低電平脈沖

  _nop_();

  _nop_();

  IO_18B20=1;//結(jié)束低電平脈沖，等待18B20輸出數(shù)據(jù)

  _nop_(); //延時(shí)2us

  _nop_();

  if(!IO_18B20)//讀取通信引腳上的值

  	dat &= ~mask;

  else

  	dat |= mask;

  DelayX10us(6);//再延時(shí)60us
}
EA=1;
return dat;
}
/ 啟動一次18B20溫度轉(zhuǎn)換，返回值-表示是否啟動成功 /
bit Start18B20()
{
bit ack;
ack=Get18B20Ack();//執(zhí)行總線復(fù)位，并獲取18B20應(yīng)答
if(ack==0)
{
Write18B20(0xCC);

  Write18B20(0x44);
}
return ~ack;
}
/ 讀取DS18B20轉(zhuǎn)換的溫度值，返回值-表示是否讀取成功 /
bit Get18B20Temp(int *temp)
{
bit ack;
unsigned char LSB,MSB;//16bit溫度值的低字節(jié)和高字節(jié)
ack=Get18B20Ack();//執(zhí)行總線復(fù)位，并獲取18B20應(yīng)答
if(ack==0)
{
Write18B20(0xCC);//跳過ROM操作

  Write18B20(0xBE);//發(fā)送讀命令

  LSB=Read18B20();//讀溫度值的低字節(jié)

  MSB=Read18B20();//讀溫度值的高字節(jié)

  *temp=((int)MSB< 8)+LSB;//合成為16bit整型數(shù)
}
return ~ack;
}

（3）主程序

sbit IN1=P2^7;
sbit IN2=P2^6;
sbit ENA=P2^5;
bit flag1s=0;//1s定時(shí)標(biāo)志
unsigned char T0RH=0;
unsigned char T0RL=0;
int temp;//讀取到的當(dāng)前溫度值
unsigned char len;
int intT,decT;//溫度值的整數(shù)和小數(shù)部分
unsigned char str[12];
void Compare();
void GetTemp();
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
unsigned char IntToString(unsigned char *str,int dat);
extern bit Start18B20();
extern bit Get18B20Temp(int *temp);
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *str);
void main()
{
bit res;
EA=1;
ConfigTimer0(10);//T0定時(shí)10ms
Start18B20();//啟動DS18B20
InitLcd1602();//初始化液晶
while(1)
{
if(flag1s)//每秒更新一次溫度

  {

  	flag1s=0;

  	res=Get18B20Temp(&temp);//讀取當(dāng)前溫度

  	if(res)//讀取成功時(shí)，刷新當(dāng)前溫度顯示

  	{

  		GetTemp();

  		LcdShowStr(0,0,"Welcome to use");//顯示字符及溫度值

  		LcdShowStr(0,1,"Current T:");

  		LcdShowStr(10,1,str);

  			Compare();

  	}

  	else //讀取失敗時(shí)，提示錯誤信息

  	{

  		LcdShowStr(0,0,"error!");



  	}

  	Start18B20();//重新啟動下一次轉(zhuǎn)換					 

  }
}
}
/ 溫度獲取函數(shù)，獲取當(dāng)前環(huán)境溫度值并保存在str數(shù)組中 /
void GetTemp()
{
intT=temp>>4;//分離出溫度值整數(shù)部分
decT=temp &0x0F;//分離出溫度值小數(shù)部分
len=IntToString(str,intT);//整數(shù)部分轉(zhuǎn)換成字符串
str[len++]='.';
decT=(decT*10)/16;//二進(jìn)制的小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為1位十進(jìn)制位
str[len++]=decT+'0';//十進(jìn)制小數(shù)位再轉(zhuǎn)換為ASCII字符
while(len<6)//用空格補(bǔ)齊到6個(gè)字符長度
{
str[len++]=' ';
}
str[len++]='?';
}
/ 延時(shí)函數(shù)，用于PWM控制 /
void delay(unsigned int z)
{
unsigned int x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y >0;y--);
}
/ 比較函數(shù)，通過溫度值的比較設(shè)置電機(jī)的轉(zhuǎn)速 /
void Compare()
{
unsigned int i=0;
unsigned char j;
if((intT>= 24) && (intT<26)) //以兩度為一個(gè)溫差范圍，并設(shè)溫度范圍索引
{
j=0;
}
else if((intT>=26) &&(intT<28))
{
j=1;
}
else if((intT>=28) &&(intT<30))
{
j=2;
}
else if(intT>=30)
{
j=3;
}
switch(j) //根據(jù)溫度索引設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速
{
case 0:	IN1=1;

  		IN2=0;

    		for(i=0;i< 200;i++)

    		{

  			ENA=1;

   			delay(20);

    		    ENA=0;

  			delay(30);

  		}

  		break;

  case 1:	IN1=1;

  		IN2=0;

    		for(i=0;i< 200;i++)

    		{

  			ENA=1;

   			delay(30);

    		    ENA=0;

  			delay(30);

  		}

  		break;	 

  case 2:	IN1=1;

  		IN2=0;

    		for(i=0;i< 200;i++)

    		{

  			ENA=1;

   			delay(55);			 

    		    ENA=0;

  			delay(30);

  		}

  		break;	 

  case 3:	IN1=1;

  		IN2=0;

    	    ENA=1;

  		break;



  default:break;
}
}
/ 整型數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串，str-字符串指針，dat-待轉(zhuǎn)換數(shù)，返回值-字符串長度 /
unsigned char IntToString(unsigned char *str,int dat)
{
signed char i=0;
unsigned char len=0;
unsigned char buf[6];
if(dat<0)//如果為負(fù)數(shù)，首先取絕對值，并在指針上添加負(fù)號
{
dat=-dat;

  *str++='-';

  len++;
}
do{ //先轉(zhuǎn)換為低位在前的十進(jìn)制數(shù)組
buf[i++]=dat%10;

  dat /=10;
}while(dat>0);
len += i;//i最后的值就是有效字符的個(gè)數(shù)
while(i-->0)//將數(shù)組值轉(zhuǎn)換為ASCII碼反向拷貝到接收指針上
{
*str++=buf[i]+'0';
}
*str='?';
return len;
}
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long tmp;
tmp=11059200/12;
tmp=(tmp*ms)/1000;
tmp=65536-tmp;
tmp=tmp+12;
T0RH=(unsigned char)(tmp>>8);
T0RL=(unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xF0;
TMOD |= 0x01;
TH0=T0RH;
TL0=T0RL;
ET0=1;
TR0=1;
}
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned char tmr1s=0;
TH0=T0RH;
TL0=T0RL;
tmr1s++;
if(tmr1s>=100)
{
tmr1s=0;

  flag1s=1;
}
}

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