使用8051的控制直流風(fēng)扇的溫控電路

該項(xiàng)目基于模數(shù)轉(zhuǎn)換原理。來(lái)自LM35溫度傳感器的模擬數(shù)據(jù)被提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804，根據(jù)溫度的變化，將生成ADC的輸出。ADC的數(shù)字輸出提供給微控制器以計(jì)算溫度并相應(yīng)地控制風(fēng)扇。

溫度控制直流風(fēng)扇是一種當(dāng)環(huán)境溫度升高到一定極限以上時(shí)自動(dòng)打開(kāi)直流風(fēng)扇的系統(tǒng)。

通常，電子設(shè)備產(chǎn)生更多的熱量。因此，應(yīng)降低熱量以保護(hù)設(shè)備。有很多減少熱量的方法。一種方法是自發(fā)打開(kāi)風(fēng)扇。

使用8051的控制直流風(fēng)扇的溫控電路1

電路圖

原理

該項(xiàng)目基于模數(shù)轉(zhuǎn)換原理。來(lái)自LM35溫度傳感器的模擬數(shù)據(jù)被提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804。

溫度傳感器的模擬輸出將在每攝氏度10mV的范圍內(nèi)變化。

ADC0804是一個(gè)8位ADC。對(duì)于5V的參考電壓，我們將獲得5V / 28 = 20mV的分辨率。這意味著，這是ADC IC可識(shí)別的傳感器模擬值的最小變化。

根據(jù)溫度的變化，將生成ADC的輸出。ADC的數(shù)字輸出提供給微控制器以計(jì)算溫度并相應(yīng)地控制風(fēng)扇。

組件

微控制器部分

AT89C51單片機(jī)

AT89C51編程器板

11.0592 MHz石英晶體

33pF陶瓷電容器

2 x10KΩ電阻

10μF電解電容器

按鈕

16 X 2 LCD顯示屏

10KΩ電位器

溫度傳感器部分

LM35

ADC0804

10KΩ電阻

150pF陶瓷電容器

1KΩx 8電阻包

負(fù)載部分

2N2222 NPN晶體管

1N4007二極管

12V繼電器

1KΩ電阻

風(fēng)扇

為此項(xiàng)目配置ADC0804

此處說(shuō)明ADC0804的配置。首先，我們需要將5V穩(wěn)壓電源連接到Vcc引腳（引腳20）。然后，將模擬和數(shù)字接地引腳（引腳8和10）連接到GND。

為了使用內(nèi)部時(shí)鐘，我們需要在CLK IN（引腳4和CLK R（引腳19））之間連接一個(gè)10KΩ的電阻，然后在引腳4和GND之間連接一個(gè)150pF的電容以完成振蕩器電路。

CS引腳（引腳1）連接到GND，以使能ADC。

為了由微控制器連續(xù)從ADC讀取數(shù)據(jù)，我們需要將RD引腳（引腳2）連接到GND。

為了使ADC連續(xù)從傳感器讀取模擬數(shù)據(jù)，我們需要將Interrupt引腳（Pin 5）與Write引腳（Pin 3）短路。

傳感器（LM35）的模擬輸出連接到ADC的Vin +（引腳6）。負(fù)模擬輸入引腳，即ADC的Vin-連接到GND。

轉(zhuǎn)換后的8位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)將在DB0至DB7（引腳18至11）處可用。

電路設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目的主要組件是8051微控制器，16×2 LCD顯示器，LM35溫度傳感器，ADC0804，繼電器和風(fēng)扇。

與微控制器有關(guān)的基本連接包括時(shí)鐘，復(fù)位和EA。時(shí)鐘由11.0592 MHz晶體和兩個(gè)33pF電容器組成。復(fù)位電路由一個(gè)10μF電容，一個(gè)10KΩ電阻和一個(gè)按鈕組成。EA引腳通過(guò)10KΩ電阻上拉。

現(xiàn)在，我們將看到與其他組件的連接。

對(duì)于LCD顯示屏，一個(gè)10KΩ的電位器連接到對(duì)比度調(diào)節(jié)引腳。LCD的三個(gè)控制引腳連接到引腳P3.6，GND和P3.7。

LCD的8個(gè)數(shù)據(jù)引腳連接到微控制器的PORT1。

關(guān)于ADC的基本連接在其配置中進(jìn)行了說(shuō)明。ADC的8個(gè)數(shù)字輸出必須連接到微控制器的端口2。

我們將要連接的下一個(gè)組件是LM35。將LM35的數(shù)據(jù)引腳連接到模擬輸入引腳，即ADC的引腳6。

最后，我們需要將由電阻，晶體管和繼電器組成的繼電器電路連接到微控制器的PORT0上，并在外部將PORT 0上拉。

將繼電器的輸入（即晶體管的基極）連接到微控制器的P0.0引腳。

工作中

該項(xiàng)目的目的是使用8051微控制器設(shè)計(jì)溫度控制風(fēng)扇，其中風(fēng)扇會(huì)根據(jù)溫度自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉。在此說(shuō)明該項(xiàng)目的工作。

在該電路中，LM35溫度傳感器將根據(jù)其感測(cè)到的溫度提供連續(xù)的模擬輸出。該模擬信號(hào)提供給ADC，ADC將模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

ADC的數(shù)字輸出等于感測(cè)到的模擬電壓。

為了從感測(cè)到的模擬電壓獲得溫度，我們需要在微控制器的編程中執(zhí)行一些計(jì)算。

一旦微控制器根據(jù)邏輯完成計(jì)算，溫度就會(huì)顯示在LCD上。這樣，微控制器將連續(xù)監(jiān)控溫度。

如果溫度超過(guò)50攝氏度（根據(jù)代碼），則微控制器將打開(kāi)繼電器以啟動(dòng)風(fēng)扇。如果溫度降到40攝氏度以下（按照代碼）。

使用ATmega8控制直流風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)溫控

電路圖

使用ATmega8單片機(jī)的溫度控制直流風(fēng)扇電路圖

電路原理

該電路的主要原理是在溫度高于閾值時(shí)打開(kāi)連接到直流電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇。

微控制器不斷從周圍環(huán)境讀取溫度。溫度傳感器充當(dāng)傳感器，并將感測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)換為電氣值。這是應(yīng)用于微控制器的ADC引腳的模擬值。

ATmega8微控制器具有六個(gè)10位分辨率的多路復(fù)用ADC通道。模擬值應(yīng)用于輸入ADC引腳之一。因此，使用逐次逼近方法在內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

對(duì)于ADC轉(zhuǎn)換，應(yīng)聲明內(nèi)部寄存器。ADC引腳輸出數(shù)字值。控制器將其與閾值進(jìn)行比較，如果該值大于閾值，控制器將切換風(fēng)扇。

您知道如何使用8051單片機(jī)進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制電路的工作嗎？

組件

Atmega8

L293D

35毫米

直流馬達(dá)

組件說(shuō)明

LM35

LM35是可用于測(cè)量溫度的集成電路傳感器。該傳感器的輸出電壓與攝氏溫度成正比。LM35的輸出電壓將以每攝氏度10mV的速率變化。

通常，LM35溫度傳感器的范圍為-55攝氏度至+150攝氏度。要測(cè)量整個(gè)溫度范圍，即從負(fù)范圍到正范圍，我們需要在數(shù)據(jù)引腳和負(fù)之間連接一個(gè)外部電阻器。 Vcc的供應(yīng)。

無(wú)論如何，我們不會(huì)在這個(gè)項(xiàng)目中考慮負(fù)溫度范圍。因此，在正常操作條件下，我們可以測(cè)量的溫度范圍為+2攝氏度至+150攝氏度。

ADC

大自然的所有參數(shù)都是模擬的，即，現(xiàn)實(shí)世界中的大多數(shù)數(shù)據(jù)都以模擬信號(hào)為特征。例如，如果測(cè)量房間的溫度。

室溫隨時(shí)間連續(xù)變化。該測(cè)量信號(hào)隨時(shí)間連續(xù)變化，例如從1sec，1.1sec，1.2sec等變化，稱為模擬信號(hào)。

為了使用微處理器或微控制器來(lái)處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)，我們需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便處理器或控制器能夠讀取，理解和處理數(shù)據(jù)。

Atmega8具有內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

內(nèi)部ADC寄存器的聲明

ATmega8微控制器內(nèi)部具有三個(gè)寄存器，即ADMUX，ADCSRA和ADC數(shù)據(jù)寄存器。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率為10位。

首先，使用ADCMUX寄存器選擇ADC的基準(zhǔn)電壓。

在ADMUX寄存器中選擇REFS0和REFS1值以設(shè)置參考電壓。

現(xiàn)在，使用ADMUX寄存器中的MUX0-MUX3位選擇ADC通道。下表中給出了要放置在MUX0-MUX3位中以選擇通道的二進(jìn)制值。

如果傳感器通過(guò)AVCC連接到ADC0通道且AVCC的外部電容器位于AREF引腳，則分配給ADMUX寄存器的二進(jìn)制值為ADMUX = 0b01000000。

現(xiàn)在，使用ADCSRA寄存器的ADPS0，ADPS1和ADPS2位選擇預(yù)標(biāo)量值，并使用ADSCRA寄存器的ADEN位使能ADC。

以下位決定XTAL頻率與ADC輸入時(shí)鐘之間的分頻因子：

現(xiàn)在啟用ADCSRA寄存器中的ADCSC的起始轉(zhuǎn)換位。

值轉(zhuǎn)換后，硬件將使能中斷位

等待直到中斷位ADIF設(shè)置為1。

結(jié)果存儲(chǔ)在ADC的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中，即ADCL和ADCH?，F(xiàn)在從這些寄存器中讀取數(shù)字值

溫控直流風(fēng)扇電路設(shè)計(jì)

該電路主要由ATmega8微控制器，溫度傳感器，直流電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)器IC組成。溫度傳感器連接到ADC引腳的輸入，即微控制器的ADC0引腳。

溫度傳感器具有三個(gè)輸入引腳，VCC，接地。中間一個(gè)輸出，另外兩個(gè)引腳接地和VCC。ADC的VREF和AVCC從外部應(yīng)用于微控制器。引腳20和21是連接到5v電源電壓的AREF和AVCC引腳。

微控制器的端口B通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC（即L293D）連接到電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入引腳連接到微控制器。PB0和PB1連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的輸入3和輸入4。

PB2和PB3引腳連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的輸入1和輸入2。輸出引腳連接到電機(jī)。由于電機(jī)有兩個(gè)引腳，因此它們連接到驅(qū)動(dòng)器IC的輸出引腳。

使用MCU控制直流風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)溫控的電路如何工作？

最初切換電源。

單片機(jī)開(kāi)始讀取周圍的溫度。

溫度的模擬值由溫度傳感器給出。

該模擬值應(yīng)用于MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換器引腳。

微控制器使用內(nèi)部逐次逼近方法將該模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

當(dāng)溫度高于閾值時(shí)，微控制器會(huì)向控制器發(fā)送命令以切換電機(jī)。

這樣風(fēng)扇開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。

應(yīng)用領(lǐng)域

溫控直流風(fēng)扇可用于通過(guò)監(jiān)視溫度來(lái)控制設(shè)備，房間，電子組件等的溫度。

可以擴(kuò)展到基于PWM的輸出，風(fēng)扇的速度可以根據(jù)PWM信號(hào)的占空比而變化。

該電路可用于CPU中以減少熱量。