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基于单片机开发的温控直流风扇方案

更新时间: 2019-11-05
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在本文中,金沙js5线路工程师分享的温控直流风扇方案,指的是当环境温度升高到一定极限以上时自动打开直流风扇的系统。在某些情况下,一些电子设备会产生很多的热量,如果超出极限的热量无法及时排出,可能影响设备的正常运转。

因此,需要用到一种减少热量以保护设备的单片机方案。当然,最有效减少热量的方法之一,便是自动打开风扇。

本文介绍了一个这样的电路,它们在检测到设备内部温度高于其阈值时会自动切换风扇。

一、基于单片机开发的温控直流风扇方案原理

温控直流风扇方案是基于模数转换原理,需要用到LM35温度传感器的模拟数据,经转换后提供给模数转换器ADC0804。在该电路中,温度传感器的模拟输出将在每摄氏度10mV的范围内变化。

ADC0804是一个8位ADC。对于5V的参考电压,将获得5V/28=20mV的电压变化。这意味着,这是ADCIC可识别的传感器模拟值的最小变化。

然后,根据温度的变化,将生成ADC的输出。ADC的数字输出提供给单片机,以计算温度并相应地控制风扇。

Temperature.png

二、温控直流风扇单片机方案所需电子元器件

(1)AT89C51单片机;
(2)AT89C51编程器板;
(3)11.0592MHz石英晶体;
(4)33pF陶瓷电容器;
(5)2x10KΩ电阻;
(6)10uF电解电容器;
(7)按钮;
(8)16X2LCD显示屏;
(9)10KΩ电位器。

温度传感器部分

(1)LM35;
(2)ADC0804;
(3)10KΩ电阻;
(4)150pF陶瓷电容器;
(5)1KΩx8电阻包。

负载部分

(1)2N2222NPN晶体管;
(2)1N4007二极管;
(3)12V继电器;
(4)1KΩ电阻;
(5)电风扇。

三、如何为温控直流风扇单片机方案配置ADC0804?

此处有必要说明一下ADC0804的配置。首先,需要将5V稳压电源连接到Vcc引脚(引脚20)。然后,将模拟和数字接地引脚(引脚8和10)连接到GND。

为了使用内部时钟,需要在CLK IN(引脚4和CLK R(引脚19))之间连接一个10KΩ的电阻,然后在引脚4和GND之间连接一个150pF的电容以完成振荡器电路。

CS引脚(引脚1)连接到GND,以使能ADC。为了由单片机连续从ADC读取数据,需要将RD引脚(引脚2)连接到GND。为了使ADC连续从传感器读取模拟数据,需要将Interrupt引脚(Pin 5)与Write引脚(Pin 3)短路。

传感器(LM35)的模拟输出连接到ADC的Vin +(引脚6)。负模拟输入引脚,即ADC的Vin-连接到GND。转换后的数字数据是8位数据,可通过DB0至DB7(引脚18至11)获得。

温控直流风扇单片机方案的电路设计

如上图,该温控直流风扇单片机方案的主要组件是8051单片机,16×2 LCD显示器,LM35温度传感器,ADC0804,继电器和风扇。

与单片机有关的基本连接包括时钟,复位和EA。时钟由11.0592 MHz晶体和两个33pF电容器组成。复位电路由一个10pF电容,一个10KΩ电阻和一个按钮组成。EA引脚通过10KΩ电阻上拉。

根据电路图,对于LCD显示屏,一个10KΩ的电位器连接到对比度调节引脚。LCD的三个控制引脚连接到引脚P3.6,GND和P3.7。

LCD的8个数据引脚连接到单片机的PORT1。关于ADC的基本连接在其配置中进行了说明。ADC的8个数字输出必须连接到单片机的端口2。

接下来要连接的下一个组件是LM35。将LM35的数据引脚连接到模拟输入引脚,即ADC的引脚6。最后,需要将由电阻、晶体管和继电器组成的继电器电路连接到外部上拉PORT 0的单片机的PORT0。将继电器的输入(即晶体管的基极)连接到单片机的P0.0引脚。


以上就是金沙js5线路单片机开发工程师分享的基于单片机开发的温控直流风扇方案。

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