湖南工业职业技术学院
Hunan Industry Polytechnic
毕 业 实 践
毕业实践课题及任务
课题简介 | 指导教师填写，包括课题价值、目的和意义、对学生知识和能力的要求、应具备的条件等 格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
课题任务 要求 | 指导教师填写，包括应完成的工作任务及应达到的基本要求等，如图纸、说明书、与课题相关的论文的质、量要求等。与毕业实践课题直接相关的图纸可另行附加提供，但学生应装订于此页之后。十进制加法器 格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
进程安排 | 指导教师填写，整个毕业实践的时间安排。 格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 参考： 寒 假: 根据题目要求，查阅相关资料、参考书，进一步加深对毕业实践课题的理解和认识；完成开题报告； 第5周前：根据课题要求，设计硬件电路，并写出工作原理；设计软件流程及编写程序，并对程序进行注释； 第12周前：进行硬件及软件安装、调试及软硬件联调； 第 13 周：资料的整理、修改、完善、装订。 |
参考资料 | 指导教师填写。 格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
| | 无框画
湖南工业职业技术学院毕业实践开题报告书
电气工程 系 专业
学生姓名 | | 班级 | 毛豆采摘机 | 学号 | |
课题名称 | |
课题准备情况 | 学生填写，格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
思路和方法 | 学生填写，格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
拟重点解决的问题 | 学生填写，格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
计划进度 | 学生填写，格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
指导教师 意见 | 签名： 年 月 日 |
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湖南工业职业技术学院毕业实践考核表
电气工程 系 专业
学生姓名 | | 班级 | | 学号 | |
课题名称 | |
课题成情况及自我评价 | 学生填写，格式要求：宋体、小四、首行缩进2个字符，单倍行距。 |
指导教师 评价 | 评语 | 评分 |
| （共60分） |
签名： 年 月 日 |
答辩小组 评价 | 评语 | 评分 |
| （共40分） |
组长签名： 年 月 日 |
毕业实践评审组审核 | 经综合考核该学生毕业实践评定为 |
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附录1：电路总图 26
基于单片机的温控风扇的设计
姓名： 学号：
学校： 指导教师：
摘 要
温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用，如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。本文设计了基于单片机的温控风扇系统，采用单片机作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机。根据检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速，同时用LED八段数码管显示检测到的温度与设定的温度。 三元催化清洗剂配方
关键词：单片机、DS18B20、温控、风扇
第一章 整体方案设计
1.1 前 言
在现代社会中，风扇被广泛的应用，发挥着举足轻重的作用，如夏天人们用的散热风扇、工业生产中大型机械中的散热风扇以及现在笔记本电脑上广泛使用的智能CPU风扇等。而随着温度控制技术的发展，为了降低风扇运转时的噪音以及节省能源等，温控风扇越来越受到重视并被广泛的应用。在现阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动无级调速，当温度升高到一定时能自动启动风扇，当温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生，如基于单片机的温控风扇系统。它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能控制。它的设计为现代社会人们的生活以及
生产带来了诸多便利，在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。
本文设计了由ATMEL公司的8052系列单片机AT89C52作为控制器，采用DALLAS公司的温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并通过一个达林顿反向驱动器ULN2803驱动风扇电机的转动。同时使系统检测到得环境温度以及系统预设的温度动态的显示在LED数码管上。根据系统检测到得环境温度与系统预设温度的比较，实现风扇电机的自动启停以及转速的自动调节。
1.2 系统整体设计
时规带
本设计的整体思路是：利用温度传感器DS18B20检测环境温度并直接输出数字温度信号给单片机AT89C52进行处理，在LED数码管上显示当前环境温度值以及预设温度值。其中预设温度值只能为整数形式，检测到的当前环境温度可精确到小数点后一位。同时采用PWM脉宽调制方式来改变直流风扇电机的转速。并通过两个按键改变预设温度值，一个提高预设温度，另一个降低预设温度值。系统结构框图如下：
图1.1系统构成框图
1.3方案论证
本设计要实现风扇直流电机的温度控制，使风扇电机能根据环境温度的变化自动启停及改变转速，需要比较高的温度变化分辨率以及稳定可靠的换挡停机控制部件[1]。
1.3.1 温度传感器的选择
在本设计中，温度传感器的选择有以下两种方案：
方案一：采用热敏电阻作为检测温度的核心元件，并通过运算放大器放大，由于热敏电阻会随温度变化而变化，进而产生输出电压变化的微弱电压变化信号，再经模数转换芯片ADC0809将微弱电压变化信号转化为数字信号输入单片机处理。
方案二：采用数字式的集成温度传感器DS18B20作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字温度信号给单片机进行处理。
对于方案一，采用热敏电阻作为温度检测元件，有价格便宜，元件易购的优点，但热敏电阻对温度的细微变化不太敏感，在信号采集、放大以及转换的过程中还会产生失真和误差，并且由于热敏电阻的R-T关系的非线性，其自身电阻对温度的变化存在较大误差，虽然可以通过一定电路来修正，但这不仅将使电路变得更加复杂，而且在人体所处环境温度变化过程中难以检测到小的温度变化。故该方案不适合本系统。
对于方案二，由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转化等电路的误差因数，温度误差变得很小，并且由于其检测温度的原理与热敏电阻检测的原理有着本质的不同，使得其温度分辨力极高。温度值在器件内部转化成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又由于该温度传感器采用先进的单总线技术，与单片机的接口变得非常简洁，抗干扰能力强，因此该方案适用于本系统。
1.3.2 控制核心的选择
在本设计中采用AT89C52单片机作为控制核心，通过软件编程的方法进行温度检测和判断，并在其I/O口输出控制信号。AT89C52单片机工作电压低，性能高，片内含8k字节的只读程序存储器ROM和256字节的随机数据存储器RAM，它兼容标准的MCS-51指令系统，单片价格也不贵，适合本设计系统。
1.3.3 温度显示器件的选择
方案一：应用动态扫描的方式，采用LED共阴极数码管显示温度。
方案二：采用LCD液晶显示屏显示温度。
对于方案一，该方案成本很低，显示温度明确醒目，即使在黑暗空间也能清楚看见，功耗极低，同时温度显示程序的编写也相对简单，因而这种显示方式得到了广泛应用。但不足的地方是它采用动态扫描的显示方式，各个LED数码管是逐个点亮的，因此会产生闪烁，但由于人眼的视觉暂留时间为20MS，故当数码管扫描周期小于这个时间时人眼不会感觉到闪烁，因此只要描频率设置得当即可采用该方案。
对于方案二，液晶显示屏具有显示字符优美，其不仅能显示数字还能显示字符甚至图形，
这是LED数码管无法比拟的。但是液晶显示模块的元件价格昂贵，显示驱动程序的编写也较复杂，从简单实用的原则考虑，本系统采用方案一。
1.3.4 调速方式的选择
方案一：采用数模转换芯片DAC0832来控制，由单片机根据当前环境温度值输出相应数字量到DAC0832中，再由DAC0832产生相应模拟信号控制晶闸管的导通角，从而通过无级调速电路实现风扇电机转速的自动调节。
方案二：采用单片机软件编程实现PWM（脉冲宽度调制）调速的方法。PWM是英文Pulse Width Modulation的缩写，它是按一定的规律改变脉冲序列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调节方式，在PWM驱动控制的调节系统中，最常用的是矩形波PWM信号，在控制时需要调节PWM波得占空比。占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分比。在控制电机的转速时，占空比越大，转速就越快，若全为高电平，占空比为100%时，转速达到最大 [2]。用单片机I/O口输出PWM信号时，有如下三种方法：
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