基于单片机的智能吹风机（有完整资料）

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编号：

CP-51-2021-013

设计简介：

本设计是基于单片机的智能吹风机系统，主要实现以下功能：

可通过LCD1602显示风扇档位，温度、环境温度和定时时间；
可通过按键调整定时时间；
可通过按键调整风扇档位。

标签：51单片机、LCD1602、MX1508、DS18B20

题目扩展：智能风扇

中控部分概述

中控部分以STC89C52单片机为核心，充当整个智能吹风机系统的“大脑”。其主要职责是接收来自输入部分的各种数据信号，包括温度值、用户通过按键设定的加热等级、风速等级和倒计时时间等。STC89C52单片机对这些数据进行内部处理，根据预设的逻辑和算法，计算出相应的控制指令。然后，这些指令被发送到输出部分，以实现对吹风机加热、风速、显示及报警等功能的精确控制。

输入部分概述

输入部分由三个关键模块组成：

DS18B20温度检测模块：该模块负责实时检测吹风机的温度值，并将这些数据反馈给中控部分的STC89C52单片机。这是系统实现温度监控和报警功能的基础。
供电电路：为整个智能吹风机系统提供稳定的电源供应，确保所有模块能够正常工作。
独立按键：用户通过九个独立按键来设定加热等级、风速等级和倒计时时间等参数。这些按键的输入信号被直接送到STC89C52单片机进行处理。

输出部分概述

输出部分由五个主要模块组成，用于实现系统的各种控制功能：

LCD1602显示模块：用于实时显示当前温度值、加热等级、风速等级和倒计时剩余时间等信息，方便用户了解系统状态。
继电器控制加热片：通过两个继电器来控制加热片的开关状态。用户可以通过按键设定是否同时闭合两个继电器以调节加热功率。
电机控制风扇转速：根据用户设定的风速等级，通过控制电机的转速来实现不同的送风效果。
蜂鸣器报警模块：当检测到温度超过预设的最大值时，蜂鸣器会发出报警声，同时系统会停止加热和风扇转动，以防止温度过高造成危险。
整体协调控制：所有输出模块在STC89C52单片机的统一控制下协同工作，确保智能吹风机系统能够按照用户的设定和预设的逻辑稳定运行。

5 仿真测试

5.1 仿真总体设计

图5-1 仿真总体测试图

5.2 继电器电机和温度仿真测试

仿真程序的烧录后进行仿真，显示界面如图5-2所示，在显示屏上可以清楚的看出显示当前的继电器和电机处于停止运行状态，显示此时测试的温度为88℃。

图5-2 仿真运行测试图

5.3 调整温度仿真测试

在仿真运行的过程之中通过按键可以模拟此时此时温度处于高温还是低温，按下调整温度一行的第一个按键进入温度的调节界面，在调节界面状态下按下该行的第二个按键进入低温模式，此时左边的继电器进行工作，该继电器的二极管发光进行提醒，仿真测试图如图5-3所示，按下改行的第三个按键进入高温模式，此时进入高温模式此时两个继电器进行工作，两个继电器的二极管都发光进行提醒，仿真测试图如图5-4所示。

5.3 仿真低温测试题

5.4仿真高温测试题

5.4 调整转速仿真图测试

在仿真运行的过程之中通过按键可以模拟此时此时吹风机运行的时间设置，按下调整转速一行的第一个按键进入转速的调节界面，在调节界面状态下按下该行的第二个按键进入低速模式，此时可以看到电机的转速为55.7，此时显示屏上显示吹风机的状态为低速仿真测试图如图5-5所示，按下改行的第三个按键进入高速模式，此时进入高速模式此时继电器的转速为122，此时显示屏上显示此时的吹风机的状态为高速，仿真测试图如图5-6所示。

图5.5仿真低速测试图

图5.6吹风机高速仿真测试图

5.5 调整定时仿真图测试

在仿真运行的过程之中通过按键可以设置吹风机运行的时间，按下调整定时一行的第一个按键进入定时的调节界面，初始的吹风机定时设置为30秒，仿真测试如图5-7所示，在调节界面状态下按下该行的第二个按键吹风机的定时时间减10秒，按下一次此时显示屏上显示吹风机的定时时间为20秒，仿真测试如图5-8所示，按下第三个按键进程吹风机定时的加10秒，此时在定时时间为40秒，仿真测试图如图5-9所示。

图5.7 吹风机定时界面仿真图

图5.8 吹风机定时减10秒仿真测试图

图5-9 吹风机定时加10秒仿真测试图

6 实物测试

6.1 实物焊接总图

经过原理图的绘制，然后进行仿真对一些主要参数的确定，随后进行PCB的绘制和打板，最后进行实物的焊接和调试，实物主要包括STC89C52单片机最小系统，LCD1602液晶显示屏，按键模块，马达驱动模块，蜂鸣器模块，风扇等组成。焊接实物如图6-1所示。

图6-1 实物焊接实物图

6.2 继电器电机温度上电测试图

上电后，通过显示屏可以清楚看出此次系统的运行状态，可以看出此时的继电器和电机都处于停止运行状态，此时只进行吹风机温度的检测，此时检测的温度为26.6℃。系统上点图如图6-2所示。

图6-2 实物上电测试图

6.3 调整温度实物测试图

上电后，通过按键S1可以进入吹风机温度的调整界面，通过按键S2可以使得吹风机进行低温的运行状态，此时低温继电器运行，吹风机低温运行界面如图6-3所示，通过按键S3可以使得吹风机进行高温运行状态，此时两个继电器运行，吹风机高温进行界面如图6-4所示。

6-3 吹风机低温运行实物测试

6-4 吹风机高温运行实物测试

6.4 调整转速实物测试题

在上电运行状态中，通过按键S4可以进入吹风机转速的调整界面，通过按键S5可以使得吹风机进行低速的运行状态，此时低速继电器运行，此时风扇的转速较低，吹风机低温运行界面如图6-5所示，通过按键S6可以使得吹风机进行高温运行状态，此时高温继电器运行，此时风扇的转速较高，吹风机高温进行界面如图6-6所示

如6-5 低速调整实物测试图

图6-6 高速调整实物测试图

6.5 调整定时实物侧视图

上电后，通过按键S7可以进入吹风机运行时间，系统设置初始的定时时间为30秒，此时的定时界面如图6-7所示，通过按键S8可以使得吹风机进行定时减的10秒状态，此时的定时界面入图6-8所示，通过按键S9可以使得吹风机进行加10秒的，吹风机高温进行界面如图6-9所示，且进行定时，吹风机都是以高速进行运行。

图6-7 定时设置界面实物侧视图

图6-8 定时减10秒实物测试题

图6-9吹风机定时加10秒实物测试图

设计摘要：

随着科学的进步经济的发展，人们对自己的生活质量要求越来越高了。人们不仅追求吹风机的作用，而且更加追求吹风机的使用舒适度。随着人们的需求不同，设计方案也在不断地变化。传统吹风机已经不能满足人们的需求，为了进一步的满足大众的需求，进而开发设计了智能吹风机系统。

本设计用到的单片机为STC89C52，由DS18B20作为温度传感器，LCD1602作为液晶显示屏。DS18B20会将采集到的温度与设定值作比较，从温度传感器测得的温度会显示到液晶显示屏上。当采集温度大于最大值时，蜂鸣器会发出警报，电路板上的所有模块都会停止工作，自动断电。电机自动停止，吹风机关闭。而在采集温度处于安全返回时，吹风机则会正常工作。对于我国消防防火有重大意义。由MX1508作为电机驱动模块来驱动吹风机转动。该设计使用的控制方式为按键控制，可以控制风速，控制继电器开或关和控制定时时间。各个键盘所控制的档位不同，风速有快档有慢档，定时有加时有减时，都不尽相同。第一排按键从左至右分别为关闭继电器、开启一个继电器、开启两一个继电器。第二排按键从左至右分别为吹风机关闭、风速慢档、风速快档。第三排按键分别为设置定时、减时、加时。根据想实现的功能按下相应的键盘。

关键词：单片机；温度传感器；显示屏；电机驱动