【毕业设计】物联网智能温控风扇设计与实现stm32单片机嵌入式

1 简介

&＃x1f525; Hi&＃xff0c;大家好&＃xff0c;这里是丹成学长的毕设系列文章&＃xff01;

&＃x1f525; 对毕设有任何疑问都可以问学长哦!

这两年开始&＃xff0c;各个学校对毕设的要求越来越高&＃xff0c;难度也越来越大… 毕业设计耗费时间&＃xff0c;耗费精力&＃xff0c;甚至有些题目即使是专业的老师或者硕士生也需要很长时间&＃xff0c;所以一旦发现问题&＃xff0c;一定要提前准备&＃xff0c;避免到后面措手不及&＃xff0c;草草了事。

为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设&＃xff0c;学长分享优质毕业设计项目&＃xff0c;今天要分享的新项目是

&＃x1f6a9; 基于stm32的智能温控风扇设计与实现

&＃x1f947;学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

• 难度系数&＃xff1a;4分
• 工作量&＃xff1a;4分
• 创新点&＃xff1a;3分

&＃x1f9ff; 选题指导, 项目分享&＃xff1a;

https://blog.csdn.net/molodi/article/details/125933857

2 绪论

2.1 课题背景

随着科技的日新月异&＃xff0c;智能家居逐渐走入普通家庭&＃xff0c;风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、液晶显示温度等信息的智能电风扇。经过前期设计、制作和最终的测试得出&＃xff0c;该风扇电源稳定性好&＃xff0c;操作方便&＃xff0c;运行可靠&＃xff0c;功能强大&＃xff0c;价格低廉&＃xff0c;节约能耗&＃xff0c;能够满足用户多元化的需求。该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。

3 系统设计

3.1 系统架构

设计采用STM32单片机做主控芯片&＃xff0c;通过DS18B20采集温度&＃xff0c;将温度显示在LCD1602上。根据温度的不同&＃xff0c;利用STM32对风扇进行调速&＃xff0c;总体硬件设计如下图所示

3.2 硬件部分

3.2.1 DS18B20 简介

DS18B20 是美国 DALLAS 半导体公司继 DS1820 之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。 与传统的热敏电阻相比&＃xff0c; 它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9&＃xff5e;12 位的数字值读数方式。

3.2.2 LCD1602 液晶屏简介

1602 液晶也叫 1602 字符型液晶&＃xff0c; 它是一种专门用来显示字母、 数字、 符号等的点阵型液晶模块。 它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成&＃xff0c; 每个点阵字符位都可以显示一个字符&＃xff0c; 每位之间有一个点距的间隔&＃xff0c; 每行之间也有间隔&＃xff0c; 起到了字符间距和行间距的作用&＃xff0c; 正因为如此所以它不能很好地显示图形

3.3 软件部分

3.3.1 整体软件流程

控制系统软件使用 C 语言编程。

使用模块化设计&＃xff0c; 除主程序外&＃xff0c; 还有各功能子程序&＃xff0c; 分别执行直流电机驱动调速及温度采集、 显示等功能&＃xff0c; 编辑环境采用集成开发环环境 Keil。

程序总体运行流程图如下&＃xff1a;

3.3.2 初始化

系统初始化包括 STM32 系统定时器初始化&＃xff0c; GPIO 口初始化以及 LCD1602 初始化等。

3.3.3 温度采集与显示

DS18B20 温度传感器进行温度采集时&＃xff0c; 要依次进行初始化&＃xff0c; ROM 操作指令&＃xff0c; 存储器操作指令&＃xff0c; 数据传输等操作

3.4 实现效果

3.5 部分相关代码


/************************************************作者&＃xff1a;丹成学长&＃xff0c;Q746876041
************************************************/
1.主函数
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include
#include "bsp_ds18b20.h"
int main()
{ int PWM,low,zhouqi;
float wendu;int wendu1;zhouqi&＃61;500;low&＃61;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&＃61;wendu*100;lcdpos(1,5);write_dat(wendu1/10000&＃43;0x30);
lcdpos(1,6);write_dat(wendu1%10000/1000&＃43;0x30);lcdpos(1,7);write_dat(wendu1%1000/100&＃43;0x30);lcdpos(1,9);write_dat(wendu1%100/10&＃43;0x30);lcdpos(1,10);
write_dat(wendu1%10&＃43;0x30);Delay_ms(2000);if(wendu1>30){ low&＃61;500;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
Delay_ms(PWM);
} if(wendu1<15){ low&＃61;0;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(PWM);
}if(wendu1>&＃61;15&wendu1<20){ low&＃61;100;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(PWM);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(low);
} if(wendu1>&＃61;20&wendu1<25){
low&＃61;200;GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(PWM);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(low);}if(wendu1>&＃61;25&wendu1<30){ low&＃61;300;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(PWM);GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);Delay_ms(low);
}}
}
2.DS18B20 子程序
#include "bsp_ds18b20.h"
/*
* 函数名&＃xff1a; DS18B20_GPIO_Config
* 描述 &＃xff1a; 配置 DS18B20 用到的 I/O 口
* 输入 &＃xff1a; 无
* 输出 &＃xff1a; 无
*/
static void DS18B20_GPIO_Config(void)
{
/*定义一个 GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启 DS18B20_PORT 的外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_CLK, ENABLE);
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数&＃xff0c; 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);
}
/*
* 函数名&＃xff1a; DS18B20_Mode_IPU
* 描述 &＃xff1a; 使 DS18B20-DATA 引脚变为输入模式
* 输入 &＃xff1a; 无
* 输出 &＃xff1a; 无
*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为浮空输入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_IPU;
/*调用库函数&＃xff0c; 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
* 函数名&＃xff1a; DS18B20_Mode_Out_PP
* 描述 &＃xff1a; 使 DS18B20-DATA 引脚变为输出模式
* 输入 &＃xff1a; 无
* 输出 &＃xff1a; 无
*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin &＃61; DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode &＃61; GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed &＃61; GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数&＃xff0c; 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
*主机给从机发送复位脉冲
*/
static void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主机设置为推挽输出 */
DS18B20_Mode_Out_PP();
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 主机至少产生 480us 的低电平复位信号 */
Delay_us(750);
/* 主机在产生复位信号后&＃xff0c; 需将总线拉高 */
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(15);
}
/*
* 检测从机给主机返回的存在脉冲
* 0&＃xff1a; 成功
* 1&＃xff1a; 失败
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
uint8_t pulse_time &＃61; 0;
/* 主机设置为上拉输入 */
DS18B20_Mode_IPU();
while( DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<100 )
{
pulse_time&＃43;&＃43;;
Delay_us(1);
}
/ * 经过 100us 后&＃xff0c; 存在脉冲都还没有到来*/
if( pulse_time >&＃61;100 )
return 1;
else
pulse_time &＃61; 0;/* 存在脉冲到来&＃xff0c; 且存在的时间不能超过 240us */
while( !DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time&＃43;&＃43;;
Delay_us(1);
}
if( pulse_time >&＃61;240 )
return 1;
else
return 0;
}
/*
* 从 DS18B20 读取一个 bit
*/
static uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
uint8_t dat; /* 读 0 和读 1 的时间至少要大于 60us */
DS18B20_Mode_Out_PP();
/* 读时间的起始&＃xff1a; 必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
Delay_us(10);
/ * 设置成输入&＃xff0c; 释放总线&＃xff0c; 由外部上拉电阻将总线拉高 */
DS18B20_Mode_IPU();
//Delay_us(2);
if( DS18B20_DATA_IN() &＃61;&＃61; SET )
dat &＃61; 1;
else
dat &＃61; 0;
/* 这个延时参数请参考时序图 */
Delay_us(45);
return dat;
}
/*
* 从 DS18B20 读一个字节&＃xff0c; 低位先行
*/
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat &＃61; 0;
for(i&＃61;0; i<8; i&＃43;&＃43;)
{
j &＃61; DS18B20_Read_Bit();
dat &＃61; (dat) | (j<<i);
}
return dat;
}
/*
* 写一个字节到 DS18B20&＃xff0c; 低位先行
*/
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();
for( i&＃61;0; i<8; i&＃43;&＃43; )
{
testb &＃61; dat&0x01;
dat &＃61; dat>>1;
/* 写 0 和写 1 的时间至少要大于 60us */
if (testb)
{
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 1us <这个延时 <15us */
Delay_us(8);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(58);
}
else
{
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 60us
Delay_us(70);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
/* 1us
Delay_us(2);
}
}
}
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44); /* 开始转换 */
}
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); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44); /* 开始转换 */
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE); /* 读温度值 */
tplsb &＃61; DS18B20_Read_Byte();
tpmsb &＃61; DS18B20_Read_Byte();
s_tem &＃61; tpmsb<<8;
s_tem &＃61; s_tem | tplsb;
I f( s_tem < 0 ) /* 负温度 */
f_tem &＃61; (~s_tem&＃43;1) * 0.0625;
else
f_tem &＃61; s_tem * 0.0625;
return f_tem;
}

&＃x1f9ff; 选题指导, 项目分享&＃xff1a;

https://blog.csdn.net/molodi/article/details/125933857