代码收藏家 基于单片机的温度控制系统设计与直流电动机转速调节
**单片机设计介绍，基于单片机温度控制直流电动机转速设计
文章目录
一 概要 二、功能设计 设计思路 三、 软件设计 原理图 五、 程序 六、 文章目录
一 概要
基于单片机温度控制直流电动机转速的设计概要主要涵盖以下几个方面：
一、系统概述
本系统通过单片机实时监测环境温度，并根据温度的变化动态调整直流电动机的转速。设计旨在实现一种智能化的温度控制机制，使电动机能够根据环境温度的高低自动调节转速，从而满足不同的工作需求。
二、硬件设计
单片机：选用性能稳定、功能丰富的单片机作为系统核心控制器，如STC89C52、AT89S52等。单片机负责接收温度传感器数据，进行温度比较和范围划定，并输出相应的PWM（脉冲宽度调制）信号来控制电动机的转速。
温度传感器：选择适合的温度传感器，如DS18B20等，用于实时监测环境温度。传感器将温度数据转换为数字信号后传输给单片机进行处理。
直流电动机：作为被控对象，直流电动机的转速由单片机输出的PWM信号控制。
PWM驱动电路：由单片机输出的PWM信号经过驱动电路放大后，驱动直流电动机的转动。驱动电路可以选择L298N等双全桥步进电机专用驱动芯片，以提供足够的电流和电压来驱动电动机。
显示模块：采用LCD或LED显示屏作为显示模块，用于显示当前温度值和电动机转速等信息。
三、软件设计
系统初始化：在系统启动时，进行必要的初始化操作，如设置单片机的初始状态、配置温度传感器、PWM驱动电路和显示模块等。
温度数据采集与处理：单片机通过温度传感器获取环境温度数据，并进行处理和分析。根据预设的温度范围和对应的转速设定值，判断当前应如何调节电动机的转速。
PWM信号生成：根据温度处理结果，单片机生成相应的PWM信号。PWM信号的占空比决定了电动机的供电电压平均值，进而控制电动机的转速。
电动机控制：单片机将生成的PWM信号通过PWM驱动电路放大后，驱动直流电动机的转动。根据温度的变化，单片机动态调整PWM信号的占空比，从而实现电动机转速的自动调节。
显示模块更新：单片机将当前温度值和电动机转速等信息通过显示模块进行显示，方便用户了解系统状态。
四、功能实现
温度实时监测：系统能够实时监测环境温度，并将温度数据通过显示模块进行显示。
电动机转速自动调节：根据环境温度的变化，系统能够自动调节直流电动机的转速。例如，当环境温度较高时，电动机转速增加以加快散热；当环境温度较低时，电动机转速降低以节省能源。
报警功能：当环境温度超过预设的安全阈值时，系统可以发出报警信号，提醒用户注意。
五、系统优化
功耗优化：通过优化单片机的电源管理和PWM信号生成算法，降低系统的功耗。
性能优化：提高温度传感器的测量精度和响应速度，以提高系统的控制精度和响应速度。
可靠性优化：增加冗余设计和错误检测与恢复机制，提高系统的可靠性和稳定性。
以上是基于单片机温度控制直流电动机转速的设计概要，希望对您有所帮助。
二、功能设计
设计一个基于温度的电动机转速控制电路，在相应的软件控制下可以完成要求的功能，即外部温度大手45C时，直流电动机在L298驱动下加速止
转，温度大于75C全速正转，当外部温度小于10C时电动机速反转，温度小于0C时电动机全速反转。温度回到10C-45C时电动机停止转动。在
液晶显示屏1602LCD上显示当前的温度值
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
作者：QQ_2193276455
