文章目錄

1 簡介
2 緒論
- 2.1 課題背景
3 系統設計
- 3.1 系統架構
- 3.2 硬體部分
- - 3.2.1 DS18B20 簡介
  - 3.2.2 LCD1602 液晶屏簡介
- 3.3 軟體部分
- - 3.3.1 整體軟體流程
  - 3.3.2 初始化
  - 3.3.3 溫度采集與顯示
- 3.4 實作效果
- 3.5 部分相關代碼
4 最后

1 簡介

Hi，大家好，這里是丹成學長，今天向大家介紹一個單片機專案

基于stm32的智能溫控風扇設計與實作

大家可用于課程設計或畢業設計

技術解答、畢設幫助、開題指導
print("Q 746876041")

2 緒論

2.1 課題背景

隨著科技的日新月異，智能家居逐漸走入普通家庭，風扇作為基本的家用電器也將成為智能家居的一部分，這里介紹的是以STM32單片機為控制單元并結合嵌入式技術設計的一款具有溫控調速、液晶顯示溫度等資訊的智能電風扇，經過前期設計、制作和最終的測驗得出，該風扇電源穩定性好，操作方便，運行可靠，功能強大，價格低廉，節約能耗，能夠滿足用戶多元化的需求，該風扇具有的人性化設計和低廉的價格很適合普通用戶家庭使用，

3 系統設計

3.1 系統架構

設計采用STM32單片機做主控芯片，通過DS18B20采集溫度，將溫度顯示在LCD1602上，根據溫度的不同，利用STM32對風扇進行調速，總體硬體設計如下圖所示
在這里插入圖片描述

3.2 硬體部分

3.2.1 DS18B20 簡介

DS18B20 是美國 DALLAS 半導體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度并且可根據實際要求通過簡單的編程實作 9～12 位的數字值讀數方式，

在這里插入圖片描述

3.2.2 LCD1602 液晶屏簡介

1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊，它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形

在這里插入圖片描述

3.3 軟體部分

3.3.1 整體軟體流程

控制系統軟體使用 C 語言編程，

使用模塊化設計，除主程式外，還有各功能子程式，分別執行直流電機驅動調速及溫度采集、顯示等功能，編輯環境采用集成開發環環境 Keil，

程式總體運行流程圖如下：

在這里插入圖片描述

3.3.2 初始化

系統初始化包括 STM32 系統定時器初始化， GPIO 口初始化以及 LCD1602 初始化等，

在這里插入圖片描述

3.3.3 溫度采集與顯示

DS18B20 溫度傳感器進行溫度采集時，要依次進行初始化， ROM 操作指令，存盤器操作指令，資料傳輸等操作

在這里插入圖片描述

3.4 實作效果

在這里插入圖片描述

3.5 部分相關代碼


/************************************************
 作者：丹成學長，Q746876041
************************************************/
1.主函式
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include <LCD1602.h>
#include "bsp_ds18b20.h"
int main()
{ int PWM,low,zhouqi;
float wendu;
 int wendu1;
 zhouqi=500;
 low=zhouqi-PWM;
 SysTick_Init();
 init1602();
lcdpos(1,0);
writestring("TEM: 00.0");
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
while( DS18B20_Init()) 
 {
lcdpos(0,0);
 writestring(" no ds18b20 exit");
}
 lcdpos(0,0);
 writestring("ds18b20 exit");
 for(;;)
 {
DS18B20_Get_Temp(wendu);
 if (wendu<0)
 { lcdpos(1,4);
 writestring("-");
}
  wendu1=wendu*100;
 lcdpos(1,5);
 write_dat(wendu1/10000+0x30);
lcdpos(1,6);
  write_dat(wendu1%10000/1000+0x30);
  lcdpos(1,7);
  write_dat(wendu1%1000/100+0x30);
  lcdpos(1,9);
  write_dat(wendu1%100/10+0x30);
  lcdpos(1,10);
write_dat(wendu1%10+0x30);
  Delay_ms(2000);
 if(wendu1>30)
 { low=500;
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
Delay_ms(PWM);
}  
 if(wendu1<15)
 { low=0;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
}
 if(wendu1>=15&wendu1<20)
 { low=100;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
 Delay_ms(PWM);
 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
} 
  if(wendu1>=20&wendu1<25)
  {
low=200;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
  }
 if(wendu1>=25&wendu1<30)
 { low=300;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
}
 }
}
2.DS18B20 子程式
#include "bsp_ds18b20.h"
/*
* 函式名： DS18B20_GPIO_Config
* 描述 ： 配置 DS18B20 用到的 I/O 口
* 輸入 ： 無
* 輸出 ： 無
*/
static void DS18B20_GPIO_Config(void)
{ 
/*定義一個 GPIO_InitTypeDef型別的結構體*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*開啟 DS18B20_PORT 的外設時鐘*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_CLK, ENABLE);
/*選擇要控制的 DS18B20_PORT 引腳*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*設定引腳模式為通用推挽輸出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*設定引腳速率為 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*呼叫庫函式， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);
}
/*
* 函式名： DS18B20_Mode_IPU
* 描述 ： 使 DS18B20-DATA 引腳變為輸入模式
* 輸入 ： 無
* 輸出 ： 無
*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*選擇要控制的 DS18B20_PORT 引腳*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*設定引腳模式為浮空輸入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
/*呼叫庫函式， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
* 函式名： DS18B20_Mode_Out_PP
* 描述 ： 使 DS18B20-DATA 引腳變為輸出模式
* 輸入 ： 無
* 輸出 ： 無
*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*選擇要控制的 DS18B20_PORT 引腳*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*設定引腳模式為通用推挽輸出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*設定引腳速率為 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*呼叫庫函式， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
*主機給從機發送復位脈沖
*/
static void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主機設定為推挽輸出 */
DS18B20_Mode_Out_PP();
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 主機至少產生 480us 的低電平復位信號 */
Delay_us(750);
/* 主機在產生復位信號后， 需將總線拉高 */
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(15);
}
/*
* 檢測從機給主機回傳的存在脈沖
* 0： 成功
* 1： 失敗
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
uint8_t pulse_time = 0;
/* 主機設定為上拉輸入 */
DS18B20_Mode_IPU();
while( DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<100 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
/ * 經過 100us 后， 存在脈沖都還沒有到來*/
if( pulse_time >=100 )
return 1;
else
pulse_time = 0;

/* 存在脈沖到來， 且存在的時間不能超過 240us */
while( !DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
if( pulse_time >=240 )
return 1;
else
return 0;
}
/*
* 從 DS18B20 讀取一個 bit
*/
static uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
uint8_t dat; /* 讀 0 和讀 1 的時間至少要大于 60us */
DS18B20_Mode_Out_PP();
/* 讀時間的起始： 必須由主機產生 >1us <15us 的低電平信號 */
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
Delay_us(10);
/ * 設定成輸入， 釋放總線， 由外部上拉電阻將總線拉高 */
DS18B20_Mode_IPU();
//Delay_us(2);
if( DS18B20_DATA_IN() == SET )
dat = 1;
else
dat = 0;
/* 這個延時引數請參考時序圖 */
Delay_us(45);
return dat;
}
/*
* 從 DS18B20 讀一個位元組， 低位先行
*/
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (dat) | (j<<i);
}
return dat;
}
/*
* 寫一個位元組到 DS18B20， 低位先行
*/
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();
for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1; 
/* 寫 0 和寫 1 的時間至少要大于 60us */
if (testb)
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 1us < 這個延時 < 15us */
Delay_us(8);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(58);
} 
else
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 60us < Tx 0 < 120us */
Delay_us(70);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);  
/* 1us < Trec(恢復時間) < 無窮大*/
Delay_us(2);
}
}
}
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);  /* 跳過 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);  /* 開始轉換 */
}
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_GPIO_Config();
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Presence();
}
float DS18B20_Get_Temp(float f_tem)
{
uint8_t tpmsb, tplsb;
short s_tem;
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳過 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);    /* 開始轉換 */
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);    /* 跳過 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE);    /* 讀溫度值 */
tplsb = DS18B20_Read_Byte(); 
tpmsb = DS18B20_Read_Byte();
s_tem = tpmsb<<8;
s_tem = s_tem | tplsb;
I f( s_tem < 0 )  /* 負溫度 */
f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
else
f_tem = s_tem * 0.0625;
return f_tem;
}

/*******************************************************************
篇幅有限，只展示部分代碼
作者：丹成學長，Q746876041
********************************************************************/

4 最后

技術解答、畢設幫助、開題指導
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1 簡介

2 緒論

2.1 課題背景

3 系統設計

3.1 系統架構

3.2 硬體部分

3.2.1 DS18B20 簡介

3.2.2 LCD1602 液晶屏簡介

3.3 軟體部分

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3.3.2 初始化

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