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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$ `2 b  ]# }% T; j( R
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。- S% S4 p  d; B+ q" y

- p; _# V# {, {) q! D1.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
. L/ w& M# D3 p$ p: n7 I2.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。8 T  X% O6 S. m0 [8 u
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。
9 [0 F( d; K# q$ j! Q9 R; u) ]4 Y具体的硬件选型
  _) y. Z3 {. K4 B
  I. {$ [1 }9 p7 t1.主控芯片, V/ @$ Y' j1 M% X+ C8 X( S
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。& L+ K; J6 z% T: `! s. \! O- v

: u/ z6 K0 Y% i# v* j! Q TPWOS`WJDM5`IYUID1TSLNW.png 2 W8 S" ?6 p# N2 U4 D" A" ~
9 a9 @5 T6 u8 w5 a. X, |

) Z& ?; e$ ]1 [/ Q! W. K7 M1 T$ S" f; s3 Q$ i; u) c( Y1 T8 E) E; H
        2.显示模块
( g# y# m0 N$ r, B3 m6 H
* i5 u& N* i6 ?4 T9 p7 n$ @* }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。
1 W+ m4 X5 c* K1 h5 A- G  D. ]; h  m" P/ _

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: v2 P3 [2 V2 X        3.温湿度传感器% F* @* z1 y4 G1 @) n* w* W. R

/ e1 z! }& ]# @4 d  p4 Z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。3 C; P9 I1 p& H5 s9 m& d- w. q' s

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# o% Z; A) _( V  i0 `; p 7YGH~`XFUF(~~6HT4PSB4@X.png ' M9 X& ]- ^( G$ j: C8 w

7 H/ o; I/ e; N8 ~$ [2 V/ ^. U% F6 ~$ ?2 w. i1 ^8 G8 y, Q
        4.红外模块      
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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。
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        5.电机驱动电路# i* h8 u  J0 n
# y" U# s6 X( h% @- r' U
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。
0 Y9 J  l$ I7 E+ x/ s$ r* i$ N+ s9 ]. V& f
        6.舵机
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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。/ G# q0 s" h) V

  w, t/ M6 I  Y' N  y/ d0 \        7.电机$ x5 J7 |7 N3 {' F; o* m3 S

% }3 r# Z$ \" g5 t: o+ k0 z这次的电机我使用的是空心杯这个小电机。+ ?$ B6 Z( A5 v) ], Y" y3 I  V$ d0 Z

* t+ m$ [- O& n7 J# A3 y具体的软件思路6 v/ e5 o7 V0 P5 T9 B
模式选择界面
* f7 V1 l3 h7 _9 U6 [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。
# y9 @5 K9 n0 |. _" g* h
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1 p5 G4 f8 ?/ Q: v+ {, `$ C" U6 W" T        2.手动模式3 Y8 B4 Q$ r3 Z3 r" q

( {; m4 w) z& c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。( ?0 I1 c/ d+ e4 L4 q0 f1 |
; Y* D; r9 x! L3 |5 g) [; S
" x3 A3 S  {5 s+ V  g* T# {
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7 w+ L3 V6 G/ O6 f) y: v4 c  r) |* d- e9 e2 k% O2 q) p7 j7 y! I3 B

* J3 }+ W0 H  G  I        3.自动模式" m, z( V0 K1 G5 U
6 l& _7 }) ]' r3 i. q
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。
" T3 W  t% A2 a( N7 Q8 L' P* f8 O; s! P; o" z8 M4 |
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。* u1 d2 F6 g; J) m. c
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。9 c" @  _  _# |
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。
. r6 V0 x7 [2 [) A" L) I7 b# }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。
0 M# h6 f* y, l7 a& v# J$ u) J2 p' F
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5 Z0 C$ V. C; s' x: a/ T1 x- E; ^8 y5 C7 b: G  W+ ]
/ t- K) x" v! B, w$ b
元件的连接
* I: q! d! _% d9 K" W
1 S/ f' J: Y7 W% a U1TO[9}VA3S)8S(C7BR~%(B.png
9 D, X3 V3 g' y* C8 o- y- }5 o
% V& [7 [9 @8 o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。
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9 U, @# h9 `! l' H- f% R
9 _& R! @* @. c————————————————
8 n. F& A- M- \  ~! ~6 d版权转载自:嵌入式进阶之路3 N' u+ ?% ~& {$ ~3 F' ~: K

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