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基于stm32f103的智能风扇系统

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STMCU小助手 发布时间:2022-9-4 16:54
系统设计目标
+ Y( y, u& c, z9 I, V# L本系统可以分为两个模式来进行运行,分别为手动模式和自动模式,同时,在上电进入系统后,还会有一个模式选择的界面产生。! {6 Z7 j9 I2 ?0 O, ~
! Z1 @  g6 k" V7 ~6 i
1.模式选择:在此界面中,可以通过按键K1来控制模式选择,两个模式分别为手动模式和自动模式;通过按键K2可以进入模式* T! x) O% Y4 O& s; _* }
2.手动模式:在手动模式中,可以通过K1来进行速度调整,分为低速、中速和高速,可以通过K3来控制是否为摇头状态。6 \5 S' Y. b2 T7 x
3.自动模式:在自动模式下,可以通过红外传感器来检测周围是否有人,通过温湿度传感器来测试周围环境温度和湿度,若达到条件就会触发风扇进行运转,风速也有低速模式、中速模式、高速模式。/ W/ E  [$ A; t! J) f4 _
具体的硬件选型
( p: l# `, F) |- N# a8 z: q3 x2 `! }' \7 i
1.主控芯片
; G1 d3 |) H& _+ @! n主控芯片选择的是stm32f103c8t6最小系统板,价格便宜,非常适合新手进行单片机项目的开发,可以配合面包板来使用,很适合电路连接。* |( N, ~' f2 f, X$ o
0 j2 O& _2 Q! m* t  w* Y2 K" ~
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0 f5 V  T/ |4 U- o0 q( J- h
+ r, Q" q6 y% e& l+ u  m* D

( X/ T! V' k2 \+ U9 m3 z        2.显示模块8 C8 v) r2 q* f4 H& M

2 S- m$ a# f; t% K" z  }9 N  v# [9 z* ]: z显示模块主要是使用0.96英寸OLED屏幕。通过OLED模块来显示模式信息、温度信息、扫风信息等内容。# C! B- G4 v. N- m; s' F

* a6 [/ l$ q( B
4 S& S0 H. ~' y0 y )))_{06KSB4ED49@J{)QCJC.png * W; O# m0 V$ H

) S* K" p7 Y8 {. h2 K( T
2 C3 L+ e& `6 b4 \- d        3.温湿度传感器/ v6 C7 ~8 M$ [. u  X
0 r) R: h) B  U+ p& g
温湿度传感器使用的是DHT11温湿度传感器,用来在自动模式下来采集温度数据和湿度数据,控制风扇的转速。# T; s. X; c+ V; \$ @" [' ?  i, }

5 b' p. Q0 `: K' A) D
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6 Q+ x; c8 |( W$ i+ [        4.红外模块      
4 l/ j( L5 C8 J7 M2 _- n
* t" z3 T) R8 O* `红外模块主要是用来检测周围是否有人存在,在检测到周围有人存在的时候,就可以将信息传递给单片机来进行响应,当温度达到设定值时,可以控制风扇开始转动。
/ m2 S( M# D$ g) j- [% R, o4 R  w
2 [9 q) Q8 I+ T
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( I4 E1 b- }* l$ V9 `3 q) ?3 S2 Y9 s# a4 P# C. Z. l6 G) R+ V" [
- o% V" g3 Q5 T/ {2 ~3 n# X: a
        5.电机驱动电路" W7 ?# A. |8 y% _
  F6 L1 _, M. E! P- M# D2 L& F6 Y
我的电机驱动电路是使用的大功率二极管来进行驱动电机的,其实也可以用L298N来进行驱动,这个就根据个人手头上的元件来决定。1 |2 `1 E$ I9 }5 @
; A* h, ~0 F$ Y; b  m4 |/ ^
        6.舵机
2 _: z1 q6 o$ D& k9 |  _/ O
2 R+ F, J8 `( Z风扇的扫风模式我主要是使用舵机来完成的,通过控制舵机的占空比来实现风扇的扫风。: G3 V9 _0 y- J$ ~

8 t9 Y; W% v4 @( L# S% b        7.电机
; T. J1 n; e9 r2 ?2 k( j/ `" v- b' {3 ~+ A7 t# R
这次的电机我使用的是空心杯这个小电机。$ t7 K( Z0 \0 j' \
% [7 [  m4 O8 g; `
具体的软件思路
: R( F& X, ]* m% Q# N模式选择界面' _5 T, w- I" ]1 z8 t( d: I
在选择模式下可以通过按键来切换模式,并通过按键进入模式,其中使用K1按键来进行模式的选择,分为自动模式和手动模式;通过K2进入所选择的模式。; o! D, z' `$ t9 r; W

& t7 s/ C$ q8 [) V% h0 ~1 V: S
9 q4 f4 e2 L$ V; @8 k# F ZILQ%%(O~O$@D50IV0@C{N7.png # R7 L3 A! i8 F" U% b4 w

$ }, r$ m% A" V: k
7 X" V% f  b( L( K$ A5 @  X        2.手动模式
' J7 C8 i, n: ?, ?; h2 q* `# r: W/ t7 g" a( @
在手动模式下,通过按键来控制风扇的转动和扫风模式以及退出到选择界面的功能。在手动模式中,按下K1键来进行风扇的加速,分为低速模式—>中速模式—>高速模式—>停止。通过K3来控制扫风,当按下一次K3后,会进入扫风模式,风扇扫风,再次按下K3,停止扫风。按下K4后,会退出手动模式进入模式选择界面。
% G1 e( E. G- m# b1 J
. Z- _# c9 _' k. [0 ~8 Q; h9 S% r* Z7 p6 ^: V0 W/ l
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: N# \0 L  `8 y
9 r) [& J2 Y0 Y8 }
; G; h9 B( n/ R$ w" q4 O        3.自动模式
" u, Y4 i3 h- Y) l; }. q3 }9 c% `- W  C- k7 i
在自动模式下,系统会自动检测周围环境并决定是否进入扫风模式和使风扇转动。# v0 w( [# G' M6 e
3 m6 a1 s* j# l, e8 o, T+ M
首先会检测前方是否有人,若没有人,无事发生;若有人,进入2。
8 J8 b7 E4 }+ y. N, Q. q3 z$ s若前方有人,会检测左侧是否有人,若无人且环境温度大于27度,风扇转动但不扫风;若有人,进入3。
; J" `1 P- @/ }! t4 ]6 j若左侧有人,会检测右侧是否有人,若无人且环境温度大于27度,风扇转动且左半边扫风;若有人,且环境温度大于27度,风扇转动且0度到180度扫风。6 E* Y' e- C( \; {0 F
若环境温度在27度到29度之间,风扇转速为低速模式,若环境温度在29度到31度之间,风扇转速为中速模式,若环境温度在31度以上,风扇转速为高速模式。
3 Y& R& G& `( |$ L6 l
. J$ x2 C8 K2 P2 l/ i* f) _0 Y F14`]JH(TLT{CD%VGNBH(IY.png   Y. v) P. W4 X4 |" ~

5 |5 E& |0 g; i( V" o1 R0 `. r
/ p5 _7 G" D  G5 l; D元件的连接
8 h5 y: p, O6 \' L5 p5 D
; K, a+ `2 K# n" {, f9 b1 s U1TO[9}VA3S)8S(C7BR~%(B.png
4 g$ l( P6 Y9 A3 ^( F# M
( G. {* m' i1 ~5 h4 }注:如果要实现自动模式的效果,要在舵机的桨上将电机和红外模块粘上,这样才能更好地实现自动模式中所期望的效果。
: L7 i6 j# H* ^3 m7 `# I
' |! @$ R8 Q: T' g' q5 ?
7 a% ~( i$ ~1 j————————————————
( u2 I+ V. k+ ^, o/ c1 _0 a版权转载自:嵌入式进阶之路
. S9 C( z; |. P( U; a& g" T! k! U7 e! E' b

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