基于STM32的溫控風扇設(shè)計設(shè)計說明書報告

2 *引言*

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的日新月異，智能化、自動化趨勢愈發(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。特別是在那些對環(huán)境溫度有著嚴格要求的場所，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)定運行的數(shù)據(jù)中心、需要精確控制實驗條件以保證科研結(jié)果準確性的實驗室，以及追求舒適生活品質(zhì)、節(jié)能減排的家庭環(huán)境等，智能溫控風扇系統(tǒng)的重要性愈發(fā)凸顯。這類系統(tǒng)通過實時監(jiān)測環(huán)境溫度，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件自動調(diào)節(jié)風扇轉(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，同時也為各類精密設(shè)備提供了穩(wěn)定可靠的工作環(huán)境，保障了其長期、高效的運行，進一步延長了設(shè)備的使用壽命。

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

這一設(shè)計不僅具有顯著的實用價值，能夠廣泛應(yīng)用于各種需要精確溫控的場合，提升整體的環(huán)境舒適度和能源利用效率；同時，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，推動了相關(guān)技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新。通過本項目的實施，我們期望能夠為智能溫控領(lǐng)域的發(fā)展貢獻一份力量，同時也為自身的專業(yè)技能和實踐能力提供一次寶貴的鍛煉和提升機會。

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

2.1 *設(shè)計目標*

設(shè)計內(nèi)容：

基于STM32單片機的溫控風扇系統(tǒng)Proteus仿真設(shè)計

1、STM32單片機實時檢測DS18B20溫度測量及顯示，溫度測量范圍-55到128℃，測量精度±0.1℃;

2、串口上位機(模擬WiFi/藍牙)實時傳輸檢測溫度；

3、共3個按鍵：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，當溫度低于下限時，風扇不轉(zhuǎn)動，當溫度處于上、下限之間時1檔轉(zhuǎn)動（50%的轉(zhuǎn)速），當溫度超過上限時，2檔轉(zhuǎn)動（90%的轉(zhuǎn)速）。

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

6.默認上限溫度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)試平臺后，需要對軟件程序進行調(diào)試，若程序調(diào)試沒有問題，接下來開始驗證系統(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)建一個工程：單擊菜單欄中的“工程”，輸入新建工程名，并保存；然后單片機型號是“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：單擊編譯按鈕，系統(tǒng)會對文件進行運行，在輸出窗口中可看到提示信息，如果有錯誤信息，則須按提示找出錯誤并改正，直到提示沒有錯誤且實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，選擇hex文件路徑，然后開始仿真。

STM32單片機實時檢測DS18B20溫度測量及顯示溫度測量范圍-55℃到128℃，測量精度±0.1℃,串口實時傳輸檢測溫度給PC機，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，溫度低指示燈點亮，風扇不轉(zhuǎn)動。

下圖溫度介于上下限之間，控制PWM為50%，風扇1檔轉(zhuǎn)動。

下圖溫度大于上限值，控制PWM為90%，風扇2檔轉(zhuǎn)動。

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