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【嵌入式开发-8051】详细：基于AT89C52单片机设计的温控风扇（Proteus仿真设计-含设计原理图、程序源码）
1、本设计是基于AT89C51/52单片机为核心的温控风扇系统，使用Proteus进行仿真分析。 2、由于上传后图片压缩，可以私信联系获取清晰图片。 3、本次为本人结课设计，整体比较简单，如有疑问欢迎大家交流讨论！ 目录 【嵌入式开发-8051】详细：基于AT89C52单片机设计的温控风扇（Proteus仿真设计-含设计原理图、程序源码） 一、开发软件 二、硬件搭建 2.1、系统整体架构介绍 2.2、系统核心元件介绍（含原理简述） 2.3、Proteus原理图设计 三、编程设计 3.1、程序流程图 3.2、具体实现代码（含详细注释） 四、最终效果 4.1、调整设定温度 4.2、环境温度高于设定温度 4.3、环境温度低于设定温度 一、开发软件软件编程环境：Keil uVision5 硬件仿真环境：Proteus 8 Professional（Proteus 8.12 SP0） 在这里我不介绍软件详细的下载流程（网上有比较详细的流程可以参考），只提供相应的百度网盘链接供大家自取。 Keil5（C51及MDK版本）：百度网盘 请输入提取码 Proteus 8.12 SP0：百度网盘 请输入提取码 二、硬件搭建 2.1、系统整体架构介绍整体系统框图如下图所示，系统的核心为AT89C51/52单片机，主要包括按键电路、数码管显示电路以及DS18B20温度传感器电路和LED报警和风扇电路四大模块。 
系统整体架构
系统的工作原理如下：
1、利用温度传感器DS18B20检测环境温度并输出数字温度信号给单片机AT89C51/52进行处理，随后在LED数码管上显示当前环境温度值； 2、通过Proteus中的直流电机模拟风扇的转动； 3、通过三个按键来实现选择调节预设温度、提高预设温度值和降低预设温度值。 系统的工作流程如下：如果环境温度高于预设温度将会自动报警，这时LED灯亮起，风扇启动；当环境温度低于预设温度后将自动取消报警，这时LED灯熄灭，风扇停转。 2.2、系统核心元件介绍（含原理简述）2.2.1、AT89C51/52单片机 控制系统模块主要采用的是AT89C51/52作为微处理单元进行控制。AT89C51/52是一款低功耗、高性能、COMS八位微处理器，片内有4K字节在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为10年。 AT89C51/52单片机引脚图如下图所示：
2.2.2、DS18B20数字温度传感器 DSB18B20的优势 DS18B20是常用的数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。 相比传统的热敏电阻以及其他温度测量元器件，DS18B20的数据可直接读出，能通过编程实现12位的数字值读数方式。当DS18B20模块接收到温度转换指令时，会立马启动转换。转换完成后，温度值会以二进制补码形式储存在高速暂存存储器的前两个字节。 DS18B20温度转换原理 AT89C51单片机可以通过单线接口按照由低位到高位的顺序读出该数据，由于寄存器中存储的是二进制环境温度值，因此还需要经过转换才能得到实际环境温度值。首先将二进制数值转换为十进制数值，随后根据该数据的正负对数据进行处理，如果是正数，直接乘以0.0625，如果是负数，则进行取反加1，即可得到实际的温度值。 2.2.3、LED数码管 LED数码管的结构 LED数码管主要是由8段发光二极管组成，其中a~g为数字和字符显示段，dp为小数点的显示，通过a~g共7段发光二极管，可以显示0～9和A～F共16个数字和字母。 LED数码管可以分为共阴极和共阳极两种结构。共阴极结构将8个发光二极管阴极连在一起，共阳极结构把8个发光二极管阳极连在一起。 LED数码管的原理 通过单片机引脚输出高低电平，可使数码管显示相应的数字或字母，这种使数码管显示字形的数据称为段选码，如下表所示。 显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码00x3f0xbf80x7f0xff10x060x8690x6f0xef20x5b0xdbA0x770xf730x4f0xcfB0x7c0xfc40x660xe6C0x390xb950x6d0xedD0x5e0xde60x7d0xfdE0x790xf970x070x87F0x710xf1 2.3、Proteus原理图设计
main.c #include #include"ds18b20.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint wendu; //温度变量 uint sheding=20; //默认设定温度值 uchar shi,ge; //数码管显示数值 uint flag; //标记 sbit motor=P3^7; //直流电机接口 sbit key1=P1^0; //调整设定温度 sbit key2=P1^3; //温度+ sbit key3=P1^6; //温度- sbit w1=P2^0; sbit w2=P2^1; //数码管接口 sbit led=P3^4; //LED接口 //共阴数码管段选 uchar table[16]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //0,1,2,3 0x66,0x6d,0x7d,0x07, //4,5,6,7 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, //8,9,A,b 0x39,0x5e,0x79,0x71, //C,d,E,F }; //显示与报警函数 void display(){ w1=0; P0=table[shi]; delay(10); //第1位数码管显示数据 P0=0x00; w1=1; //关闭显示消除动态扫描阴影 w2=0; P0=table[ge]; delay(10); //第2位数码管显示数据 P0=0x00; w2=1; //关闭显示消除动态扫描阴影 //当温度高于设定值，LED灯亮起 if(wendu>sheding){ led=0; motor=0; } else{ led=1; motor=1; } } //按键事件 void prebutton(){ if(key1==0){ //按下key1，调整设定温度 delay(30); if(key1==0) flag=1; while(key1==0); //松手检测 } while(flag==1){ shi=sheding/10; ge=sheding%10; display(); //显示设定温度值 //再次按下key1时跳出循环 if(key1==0){ delay(30); if(key1==0) flag=0; while(key1==0); } //温度+ if(key2==0){ delay(30); if(key2==0) sheding+=1; while(key2==0); } //温度- if(key3==0){ delay(30); if(key3==0) sheding-=1; while(key3==0); } } } //主函数 void main(){ uchar j; while(1){ wendu=ReadTemperature(); shi=wendu/10; ge=wendu%10; for(j=0;j0;i--){ DQ=0; //给脉冲信号 dat>>=1; //数据右移位 DQ=1; //给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; //读取数据线得到对应状态 delay(4); } return(dat); } //字节写入函数 void Write(uchar dat){ uchar i=0; for(i=8;i>0;i--){ DQ=0; DQ=dat&0x01; //从低位开始发送数据 delay(5); DQ=1; dat>>=1; } } //温度读取函数 uint ReadTemperature(){ uint temp; //温度变量 uchar a=0; //寄存器温度低位 uchar b=0; //寄存器温度高位 ds18b20_init(); //DS18B20初始化 Write(0xcc); //跳过读序列号的操作 Write(0x44); //启动温度转换 delay(100); //转换有一定的延时 ds18b20_init(); //DS18B20初始化 Write(0xCC); //跳过读序列号的操作 Write(0xBE); //读取温度寄存器，前两位值分别为温度的低位和高位 delay(100); a=Read(); //读取温度值低位 b=Read(); //读取温度值高位 //温度转换：实际上温度有正负之分，但是负温度的处理比较复杂，只完成了正温度的转换 temp=((b*256+a)*0.0625); return temp; } 四、最终效果 4.1、调整设定温度按下调整设定温度按钮，将设定温度调整为30℃后，再次按下调整设定温度按钮，完成设定温度的设置。
人为调整DS18B20测得的环境温度为35℃，此时环境温度高于设定温度30℃，系统会自动开启报警电路，此时LED灯亮起，直流电机开始转动。
随后人为调整DS18B20测得的环境温度为20℃，此时环境温度低于设定温度30℃，系统会自动关闭报警电路，此时LED灯熄灭，直流电机停止转动。
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