STM32单片机智能温控风扇设计简介

一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1602液晶、按键、蜂鸣器、L298N电机驱动模块、直流电机、DS18B20温度传感器等。

系统功能：

系统运行后，LCD1602显示传感器检测的温度值；默认以自动模式运行，若按下K4键切换为手动模式，此时可以通过K1和K2控制风扇加减速，风扇档位共5档（0-5）。当再次按下K4键切换为自动模式；自动模式下，实时检测温度值，当温度高于上限且在2C范围内，以3档运行。当温度高于上限且在4C范围内，以4档运行。当温度高于上限且在6C范围内，以5挡运行。当温度高于上限且超过6C范围，以5档运行且蜂鸣器报警。若温度在上下限范围内，风扇以2档运行。若温度低于下限，风扇停止。可通过K3键进入阈值设置，K1和K2调节。

主要功能如下：

（1）温度检测与LCD显示；

（2）超上限温度越高风扇越快；

（3）低下限风扇停止；

（4）温度阈值设置；

（5）超限报警。

二、软件设计

//系统初始界面显示

void sys_open_show(void)

{

lcd1602_clear();

lcd1602_show_string(0,0,"Tp: C");

lcd1602_show_string(14,0,"Au");

lcd1602_show_string(0,1,"TL: C");

lcd1602_show_string(10,1,"TH: C");

}

//系统数据获取

void sys_data_get(void)

{

static u8 i=0;

while(1)

{

//温度获取

i++;

if(i%1==0)

{

TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);//关闭定时器

sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture()*10;

TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//打开定时器

}

break;

}

}

//系统数据显示

void sys_data_show(void)

{

u8 buf[5];

while(1)

{

//温度显示

buf[0]=sys_ctrl.temp/100+0x30;

buf[1]=sys_ctrl.temp%100/10+0x30;

buf[2]='.';

buf[3]=sys_ctrl.temp%100%10+0x30;

buf[4]='�';

lcd1602_show_string(3,0,buf);

//温度阈值显示

lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.templ,2,0);

lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.temph,2,0);

//阈值闪烁指示

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度下限

lcd1602_show_string(3,1," ");

delay_ms(50);

lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.templ,2,0);

break;

case 2://温度上限

lcd1602_show_string(13,1," ");

delay_ms(50);

lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.temph,2,0);

break;

}

//档位显示

lcd1602_show_nums(10,0,sys_ctrl.gear,1,0);

//手动状态显示

if(sys_ctrl.auto_flag)lcd1602_show_string(14,0,"SD");

else lcd1602_show_string(14,0,"Au");

break;

}

}

//系统数据设置

void sys_data_set(void)

{

u8 key=0;

key=KEY_Scan(0);

//自动手动模式设置

if(key==KEY4_PRESS)

{

sys_ctrl.auto_flag=!sys_ctrl.auto_flag;

}

//阈值模式设置

else if(key==KEY3_PRESS)

{

sys_ctrl.mode++;

if(sys_ctrl.mode>2)sys_ctrl.mode=0;

}

//阈值设置模式下，K1和K2加减

if(sys_ctrl.mode!=0)

{

//加

if(key==KEY1_PRESS)

{

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度下限

 sys_ctrl.templ++;

 if(sys_ctrl.templ >99)sys_ctrl.templ=0;

 break;

case 2://温度上限

 sys_ctrl.temph++;

 if(sys_ctrl.temph >99)sys_ctrl.temph=0;

 break;

}

}

//减

else if(key==KEY2_PRESS)

{

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度下限

 sys_ctrl.templ--;

 if(sys_ctrl.templ< 0)sys_ctrl.templ=99;

 break;

case 2://温度上限

 sys_ctrl.temph++;

 if(sys_ctrl.temph< 0)sys_ctrl.temph=99;

 break;

}

}

}

//手动模式下，档位调节

if(sys_ctrl.auto_flag==1)

{

//加速

if(key==KEY1_PRESS)

{

sys_ctrl.gear++;

if(sys_ctrl.gear>5)sys_ctrl.gear=5;

}

//减速

else if(key==KEY2_PRESS)

{

sys_ctrl.gear--;

if(sys_ctrl.gear<0)sys_ctrl.gear=0;

}

}

}

//系统功能控制

void sys_fun_ctrl(void)

{

//手动模式下，速度控制

if(sys_ctrl.auto_flag==1)

{

pwm_set_duty(sys_ctrl.gear*20);//占空比

}

//自动模式下，速度控制

else

{

//如果温度高于上限，温度越高，风扇越快

if(sys_ctrl.temp>=sys_ctrl.temph*10)

{

if(sys_ctrl.temp>=sys_ctrl.temph10 && sys_ctrl.temp10+20)

sys_ctrl.gear=3;

else if(sys_ctrl.temp>=sys_ctrl.temph10+20 && sys_ctrl.temp10+40)**

sys_ctrl.gear=4;

else if(sys_ctrl.temp>=sys_ctrl.temph*10+40)

{

sys_ctrl.gear=5;

//高于设定值则蜂鸣器报警

if(sys_ctrl.temp >=sys_ctrl.temph*10+60) 

{

 beep_alarm(100,20);

}

}

}

//如果温度低于下限，风扇停止

else if(sys_ctrl.temp<=sys_ctrl.templ*10)

sys_ctrl.gear=0;

//温度在阈值范围内，风扇以固定速度运行

else

sys_ctrl.gear=2;

pwm_set_duty(sys_ctrl.gear*20);//占空比

}

}

//应用控制系统

void appdemo_show(void)

{

u8 i=10;

sys_parm_init();//系统参数初始化

KEY_Init();

BEEP_Init();

DS18B20_Init();

lcd1602_init();//LCD1602初始化

//读取温度数据，等待稳定

while(i--)

{

sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture();

delay_ms(100);

}

dc_motor_init();

pwm_init(100-1,800-1);//初始时，PWM占空比为0

pwm_set_duty(0);

dc_motor_dir_ctrl(0);

sys_open_show();//系统初始界面显示

while(1)

{

sys_data_get();//系统数据获取

sys_data_show();//系统数据显示

sys_data_set();//系统数据设置

sys_fun_ctrl();//系统功能控制

}

}

三、实验现象