【毕业设计】基于stm32的智能温控风扇设计与实现 - 物联网 单片机

---

1 简介

Hi大家好这里是丹成学长今天向大家介绍一个 单片机项目

基于stm32的智能温控风扇设计与实现

大家可用于 课程设计 或 毕业设计

单片机-嵌入式毕设选题大全及项目分享:

https://blog.csdn.net/m0_71572576/article/details/125409052

2 绪论

2.1 课题背景

随着科技的日新月异智能家居逐渐走入普通家庭风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出该风扇电源稳定性好操作方便运行可靠功能强大价格低廉节约能耗能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。

3 系统设计

3.1 系统架构

设计采用STM32单片机做主控芯片通过DS18B20采集温度将温度显示在LCD1602上。根据温度的不同利用STM32对风扇进行调速总体硬件设计如下图所示

3.2 硬件部分

3.2.1 DS18B20 简介

DS18B20 是美国 DALLAS 半导体公司继 DS1820 之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。 与传统的热敏电阻相比 它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现 912 位的数字值读数方式。

3.2.2 LCD1602 液晶屏简介

1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、 数字、 符号等的点阵型液晶模块。 它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成 每个点阵字符位都可以显示一个字符 每位之间有一个点距的间隔 每行之间也有间隔 起到了字符间距和行间距的作用 正因为如此所以它不能很好地显示图形

3.3 软件部分

3.3.1 整体软件流程

控制系统软件使用 C 语言编程。

使用模块化设计 除主程序外 还有各功能子程序 分别执行直流电机驱动调速及温度采集、 显示等功能 编辑环境采用集成开发环环境 Keil。

程序总体运行流程图如下

3.3.2 初始化

系统初始化包括 STM32 系统定时器初始化 GPIO 口初始化以及 LCD1602 初始化等。

3.3.3 温度采集与显示

DS18B20 温度传感器进行温度采集时 要依次进行初始化 ROM 操作指令 存储器操作指令 数据传输等操作

3.4 实现效果

3.5 部分相关代码

1.主函数
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include <LCD1602.h>
#include "bsp_ds18b20.h"
int main()
{ int PWM,low,zhouqi;
float wendu;
 int wendu1;
 zhouqi=500;
 low=zhouqi-PWM;
 SysTick_Init();
 init1602();
lcdpos(1,0);
writestring("TEM: 00.0");
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
while( DS18B20_Init()) 
 {
lcdpos(0,0);
 writestring(" no ds18b20 exit");
}
 lcdpos(0,0);
 writestring("ds18b20 exit");
 for(;;)
 {
DS18B20_Get_Temp(wendu);
 if (wendu<0)
 { lcdpos(1,4);
 writestring("-");
}
  wendu1=wendu*100;
 lcdpos(1,5);
 write_dat(wendu1/10000+0x30);
lcdpos(1,6);
  write_dat(wendu1%10000/1000+0x30);
  lcdpos(1,7);
  write_dat(wendu1%1000/100+0x30);
  lcdpos(1,9);
  write_dat(wendu1%100/10+0x30);
  lcdpos(1,10);
write_dat(wendu1%10+0x30);
  Delay_ms(2000);
 if(wendu1>30)
 { low=500;
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
Delay_ms(PWM);
}  
 if(wendu1<15)
 { low=0;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
}
 if(wendu1>=15&wendu1<20)
 { low=100;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
 Delay_ms(PWM);
 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
} 
  if(wendu1>=20&wendu1<25)
  {
low=200;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
  }
 if(wendu1>=25&wendu1<30)
 { low=300;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
}
 }
}
2.DS18B20 子程序
#include "bsp_ds18b20.h"
/*
* 函数名 DS18B20_GPIO_Config
* 描述  配置 DS18B20 用到的 I/O 口
* 输入  无
* 输出  无
*/
static void DS18B20_GPIO_Config(void)
{ 
/*定义一个 GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启 DS18B20_PORT 的外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_CLK, ENABLE);
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);
}
/*
* 函数名 DS18B20_Mode_IPU
* 描述  使 DS18B20-DATA 引脚变为输入模式
* 输入  无
* 输出  无
*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为浮空输入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
/*调用库函数 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
* 函数名 DS18B20_Mode_Out_PP
* 描述  使 DS18B20-DATA 引脚变为输出模式
* 输入  无
* 输出  无
*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
*主机给从机发送复位脉冲
*/
static void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主机设置为推挽输出 */
DS18B20_Mode_Out_PP();
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 主机至少产生 480us 的低电平复位信号 */
Delay_us(750);
/* 主机在产生复位信号后 需将总线拉高 */
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(15);
}
/*
* 检测从机给主机返回的存在脉冲
* 0 成功
* 1 失败
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
uint8_t pulse_time = 0;
/* 主机设置为上拉输入 */
DS18B20_Mode_IPU();
while( DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<100 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
/ * 经过 100us 后 存在脉冲都还没有到来*/
if( pulse_time >=100 )
return 1;
else
pulse_time = 0;

/* 存在脉冲到来 且存在的时间不能超过 240us */
while( !DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
if( pulse_time >=240 )
return 1;
else
return 0;
}
/*
* 从 DS18B20 读取一个 bit
*/
static uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
uint8_t dat; /* 读 0 和读 1 的时间至少要大于 60us */
DS18B20_Mode_Out_PP();
/* 读时间的起始 必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
Delay_us(10);
/ * 设置成输入 释放总线 由外部上拉电阻将总线拉高 */
DS18B20_Mode_IPU();
//Delay_us(2);
if( DS18B20_DATA_IN() == SET )
dat = 1;
else
dat = 0;
/* 这个延时参数请参考时序图 */
Delay_us(45);
return dat;
}
/*
* 从 DS18B20 读一个字节 低位先行
*/
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (dat) | (j<<i);
}
return dat;
}
/*
* 写一个字节到 DS18B20 低位先行
*/
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();
for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1; 
/* 写 0 和写 1 的时间至少要大于 60us */
if (testb)
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 1us < 这个延时 < 15us */
Delay_us(8);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(58);
} 
else
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 60us < Tx 0 < 120us */
Delay_us(70);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);  
/* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
Delay_us(2);
}
}
}
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);  /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);  /* 开始转换 */
}
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_GPIO_Config();
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Presence();
}
float DS18B20_Get_Temp(float f_tem)
{
uint8_t tpmsb, tplsb;
short s_tem;
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);    /* 开始转换 */
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);    /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE);    /* 读温度值 */
tplsb = DS18B20_Read_Byte(); 
tpmsb = DS18B20_Read_Byte();
s_tem = tpmsb<<8;
s_tem = s_tem | tplsb;
I f( s_tem < 0 )  /* 负温度 */
f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
else
f_tem = s_tem * 0.0625;
return f_tem;
}

/*******************************************************************
篇幅有限只展示部分代码
********************************************************************/

单片机-嵌入式毕设选题大全及项目分享:

https://blog.csdn.net/m0_71572576/article/details/125409052

4 最后