【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-015】基于单片机的风扇的设计

最近设计了一个项目基于单片机的风扇系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：风扇
项目编号：mcuclub-jj-015
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过DS18B20测量当前温度值，当温度大于设置最小值且小于最大值和最小值的中间值，则启动风扇以一档的速度转动；当温度大于最大值和最小值的中间值且小于最大值，则启动风扇以二档的速度转动；当温度大于设置最大值，则启动风扇以三档的速度转动
2、通过MX1508结合PWM调节风扇转速
3、通过人体红外检测是否有人，没人自动关闭风扇
4、通过步进电机带动风扇，可模拟自动摇头，按键可以控制启停
5、通过按键可设置风扇转动时间，时间到达，则自动停止（切换到手动模式的停止）
6、通过按键设置各阈值、手动控制风速、切换模式
7、通过显示屏显示测量值
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制风速、风扇摇头以及模式切换

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是温度检测模块，通过该模块检测当前环境的温度；第二部分是人体热释电检测模块，通过该模块可以检测当前环境是否有人；第三部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是步进电机模块，通过该模块控制风扇进行摇头；第三部分是直流电机模块，通过该模块可以控制风扇进行选择。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制风扇的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，自动模式下，（有人时，温度大于最大值三档、大于中值二档、大于最小值一档，否则关闭），倒计时结束，关闭风扇进入手动模式，如果在摇头模式，步进电机摇头。

九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{if(flag_display == 0)                                        //测量界面{if(flag_mode == 0)                                     //自动模式下，（有人时，温度大于最大值三档、大于中值二档、大于最小值一档，否则关闭）{if((temp_value > temp_max*10) && HUMAN == 0){motor_pwm = 9;}else if((temp_value > ((temp_max+temp_min)/2)*10) && HUMAN == 0){motor_pwm = 6;}else if((temp_value > temp_min*10) && HUMAN == 0){motor_pwm = 3;}else{motor_pwm = 0;}}if(countdown_hour != 0 || countdown_minute != 0 || countdown_second != 0)           //通风倒计时不为0flag_countdown_begin = 1;                                                                                                        //开始倒计时，进入定时器中断if(flag_1s == 1)                                                                                                                            //1s到达{flag_1s = 0;if(countdown_second > 0)                                                                                                     //倒计时秒>0countdown_second--;                                                                                                              //倒计时秒-1else                                                                                                                                                //倒计时秒=0{if(countdown_minute > 0)                                                                                                   //如果倒计时分>0{countdown_minute--;                                                                                                           //倒计时分-1countdown_second = 59;                                                                                                 //倒计时秒=59}else                                                                                                                                         //如果倒计时分=0{if(countdown_hour > 0)                                                                                                   //如果倒计时时>0{countdown_hour--;                                                                                                         //倒计时时-1countdown_minute = 59;                                                                                             //倒计时分=59countdown_second = 59;                                                                                               //倒计时秒=59}else                                                                                                                                     //如果倒计时时=0，倒计时结束{flag_countdown_begin = 0;flag_countdown_end = 1;}}}}if(flag_countdown_end == 1)                                                                                                        //倒计时结束，关闭风扇进入手动模式{flag_countdown_end = 0;motor_pwm = 0;flag_mode = 1;}if(motor_pwm == 0)flag_direction = 0;if(flag_direction == 1)                                                              //如果在摇头模式，步进电机摇头{if(flag_bujin == 0){flag_bujin_1_o = 1;flag_bujin_1_c = 0;}else{flag_bujin_1_o = 0;flag_bujin_1_c = 1;}}else{flag_bujin_1_o = 0;flag_bujin_1_c = 0;}}else                                                       //设置界面，关闭风扇{flag_countdown_begin = 0;flag_direction = 0;flag_bujin_1_o = 0;flag_bujin_1_c = 0;motor_pwm = 0;}
}

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