單片機應用于電風扇起停自動控制系統設計方案

0 引 言

在日常生活中，單片機得到了越來越廣泛的應用。它體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強、性價比高，尤其適合應用于小型的自動控制系統中。電風扇起停的自動控制，能夠解決夏天人們晚上熟睡時，由于夜里溫度下降而導致受涼，或者從睡夢中醒來親自開關電風扇的問題，具有重要的現實意義。本文從此目的出發利用AT89S52單片機設計了自動溫控電風扇系統，當溫度高于20℃時，自動打開電風扇;低于20℃時自動關閉電風扇。還可以實現當溫度過高或過低時，蜂鳴器發出聲音報警提醒人們注意避暑或防止受涼。

l 設計方案

電路的總框圖如圖1所示。

在系統中，單片機通過檢測18B20采集的溫度來作出相應處理，當溫度高于20℃時，P2.7輸出高電平，繼電器線圈得電，其對應常開觸點閉合，電風扇電路導通，電風扇轉動;當溫度低于20℃，單片機P2.7引腳輸出低電平，繼電器線圈中沒有電流通過，常開觸點保持斷開，電風扇電路不通電，電風扇不能運行，從而實現了電風扇的自動起停。同時把溫度顯示在數碼管上，當溫度高于35℃或低于0℃時，蜂鳴器發出聲音報警。

2 硬件電路設計

硬件電路中單片機起控制作用，它相當于人的大腦;18820進行溫度采集，把采集到的室內溫度送到單片機中，單片機進行判斷，根據判斷的結果控制相應引腳輸出高電平或低電平，從而控制繼電器線圈中能否有電流經過，達到控制電風扇轉動或停止的目的;繼電器用來實現對電風扇的自動控制;數碼管用于顯示當前的溫度;蜂鳴器用來當溫度過高或過低時發出響聲報警;下載線接口用來實現在線編程。現將主要器件介紹如下。

2.1 AT89S52單片機特點

AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含8 KB ISP(In—System Programmable)的可反復擦寫1 000次的FLASH只讀程序存儲器，支持在線編程。兼容標準MCS一51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISPFLASH存儲單元。具體特點表現為：具有優異的性能價格比;集成度高、體積小、可靠性高;控制功能強;低電壓、低功耗。

2.2 溫度檢測電路設計

DALLAS最新單線數字溫度傳感器DS18820，是新的“一線器件”，體積小、適用電壓寬、經濟方便，DSl8820“一線總線”數字化溫度傳感器支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為一55～+125℃，在一10～+85℃范圍內，精度為±0.5℃。現場溫度直接以“一線總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性，適合于惡劣環境的現場溫度測量，如：環境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。DSl8820可以程序設定9～12位的分辨率，精度為±O.5℃，溫度采集具有準確性、實時性。

DSl8820的管腳排列如下：DQ為數字信號輸入/輸出端;GND為電源地;VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。

檢測的溫度高于一定值時，單片機引腳輸出高電平，通過繼電器實現弱電控制強電，打開電風扇，當溫度低于一定值時，單片機引腳輸出低電平，控制電風扇停止轉動。另外，溫度過高或過低時，蜂鳴器發出聲音。