基于STM32的溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書報(bào)告

2 *引言*

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的日新月異，智能化、自動(dòng)化趨勢(shì)愈發(fā)明顯，智能溫控系統(tǒng)在生產(chǎn)制造、日常生活以及科學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍正不斷拓展和深化。特別是在那些對(duì)環(huán)境溫度有著嚴(yán)格要求的場(chǎng)所，比如需要維持恒定低溫以確保數(shù)據(jù)安全和設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心、需要精確控制實(shí)驗(yàn)條件以保證科研結(jié)果準(zhǔn)確性的實(shí)驗(yàn)室，以及追求舒適生活品質(zhì)、節(jié)能減排的家庭環(huán)境等，智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)的重要性愈發(fā)凸顯。這類系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而有效提升了能源的使用效率，避免了不必要的能耗浪費(fèi)，同時(shí)也為各類精密設(shè)備提供了穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境，保障了其長(zhǎng)期、高效的運(yùn)行，進(jìn)一步延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

在此背景下，本項(xiàng)目致力于研發(fā)一種基于STM32高性能單片機(jī)的智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)。STM32單片機(jī)以其強(qiáng)大的處理能力、豐富的外設(shè)接口以及低功耗特性，成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的理想選擇。我們計(jì)劃利用Proteus這一功能強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的仿真設(shè)計(jì)。通過精確的電路搭建和程序編寫，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)、高精度測(cè)量，并通過直觀的顯示界面將溫度信息呈現(xiàn)給用戶。同時(shí)，系統(tǒng)還將根據(jù)溫度的變化，智能地調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到既保持環(huán)境溫度適宜，又實(shí)現(xiàn)能源高效利用的目的。

這一設(shè)計(jì)不僅具有顯著的實(shí)用價(jià)值，能夠廣泛應(yīng)用于各種需要精確溫控的場(chǎng)合，提升整體的環(huán)境舒適度和能源利用效率；同時(shí)，它也具有一定的學(xué)術(shù)意義，為智能溫控系統(tǒng)的研究和開發(fā)提供了新的思路和方法，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。通過本項(xiàng)目的實(shí)施，我們期望能夠?yàn)橹悄軠乜仡I(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量，同時(shí)也為自身的專業(yè)技能和實(shí)踐能力提供一次寶貴的鍛煉和提升機(jī)會(huì)。

通過實(shí)踐和探索，我們希望能夠掌握相關(guān)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，我們也希望能夠通過這次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新精神。

2.1 *設(shè)計(jì)目標(biāo)*

設(shè)計(jì)內(nèi)容：

基于STM32單片機(jī)的溫控風(fēng)扇系統(tǒng)Proteus仿真設(shè)計(jì)

1、STM32單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)DS18B20溫度測(cè)量及顯示，溫度測(cè)量范圍-55到128℃，測(cè)量精度±0.1℃;

2、串口上位機(jī)(模擬WiFi/藍(lán)牙)實(shí)時(shí)傳輸檢測(cè)溫度；

3、共3個(gè)按鍵：設(shè)置、加、減。按一下設(shè)置可以設(shè)置上限，再按下設(shè)置下限，均可以按鍵加減調(diào)整。

4、利用PWM調(diào)速，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)溫度處于上、下限之間時(shí)1檔轉(zhuǎn)動(dòng)（50%的轉(zhuǎn)速），當(dāng)溫度超過上限時(shí)，2檔轉(zhuǎn)動(dòng)（90%的轉(zhuǎn)速）。

5.使用LCD1602顯示檢測(cè)溫度和溫度上下限，高于上限顯示Hot，低于下限顯示Low虛擬示波器顯示風(fēng)扇PWM狀態(tài)。

6.默認(rèn)上限溫度40攝氏度，下限溫度20攝氏度，設(shè)置過程中下限值最小要低于上限值5攝氏度。

2.2 *系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖*

1.1 *系統(tǒng)調(diào)試*

在搭建調(diào)試平臺(tái)后，需要對(duì)軟件程序進(jìn)行調(diào)試，若程序調(diào)試沒有問題，接下來開始驗(yàn)證系統(tǒng)功能是否滿足要求，若功能有問題，需要繼續(xù)調(diào)試程序，反復(fù)進(jìn)行，直到所有功能都滿足為止。

軟件調(diào)試步驟如下：

（1）在Keil uVision5軟件中先創(chuàng)建一個(gè)工程：?jiǎn)螕舨藛螜谥械摹肮こ獭?，輸入新建工程名，并保存；然后單片機(jī)型號(hào)是“Stm32f103C6”。

（2）新建用戶源文件：在新建的空白文本中編寫程序源代碼，編碼完成保存文件并文件拓展名“mian.c”，新文件創(chuàng)建完成。

（3）程序編譯和調(diào)試：?jiǎn)螕艟幾g按鈕，系統(tǒng)會(huì)對(duì)文件進(jìn)行運(yùn)行，在輸出窗口中可看到提示信息，如果有錯(cuò)誤信息，則須按提示找出錯(cuò)誤并改正，直到提示沒有錯(cuò)誤且實(shí)物功能均符合要求為止（Warning不需要管）。

打開仿真工程，雙擊proteus中的單片機(jī)，選擇hex文件路徑，然后開始仿真。

STM32單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)DS18B20溫度測(cè)量及顯示溫度測(cè)量范圍-55℃到128℃，測(cè)量精度±0.1℃,串口實(shí)時(shí)傳輸檢測(cè)溫度給PC機(jī)，LCD1602第一行顯示溫度，第二行顯示上下限閾值。溫度低于下限值，溫度低指示燈點(diǎn)亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)。

下圖溫度介于上下限之間，控制PWM為50%，風(fēng)扇1檔轉(zhuǎn)動(dòng)。

下圖溫度大于上限值，控制PWM為90%，風(fēng)扇2檔轉(zhuǎn)動(dòng)。

完整報(bào)告仿真代碼下載鏈接：
https://pan.baidu.com/s/1sY6aR-6BRDXWsL_uw7Mm_g?pwd=ym5w