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標題: 基于stm32的智能節能風扇設計 [打印本頁]

作者: atao12138 時間: 2018-5-14 09:50
標題: 基于stm32的智能節能風扇設計

節能風扇可實現的功能

(1)智能風扇可通過溫度檢測到即時室溫，然后根據室溫的高低以及設定的溫度對扇葉的轉速進行自我調節。比如設定的溫度為20度，則室溫為21度時，風扇轉速慢，室溫為22度時，風扇轉速變快，室溫為23度時，風扇轉速更快，以此類推。

(2)智能風扇可通過紅外傳感器感受人的存在，無人時可自動關閉，節省能源。

(3)通過設定時間，定時關閉風扇

(4)風扇有普通模式，可以設置為快檔，中檔，慢檔，跟普通風扇一樣，不受溫度影響。

(5)本系統裝配安卓客戶端，可以進行一些相關功能的控制，簡單方便。

方案框圖如下：

藍牙采用HC-06，如下圖：

溫度傳感器DS18B20與時鐘芯片DS1302如下：

智能模式下，沒人的時候，液晶顯示nobody，風扇不轉。

智能模式下：當count計時達到00:10:00時，風扇停止轉動。

普通模式下：快檔，中檔，停止檔

DS18B20和DS1302說明：

工程采用STM32CubeMx軟件產生，引腳配置如下：其他配置默認。

DS1302接線說明：

SCLK-----------------------PC0

DATA-----------------------PC1

RST-------------------------PC2

函數使用方法說明：

1.ds1302初始化。

函數如下：

void Init_DS1302(char year,char month,charday,char hour,char minute,char second,char flag);

注意：年year輸入后兩位；最后一個flag指的是：如果ds1302沒有外接鋰電池，程序每次都初始化，那么flag=0；如果有外接鋰電池，程序只需第一次上電初始化，那么flag=1；

比如Init_DS1302(15,2,12,17,4,34,0);

則表示初始化時間為：15年2月12日17點4分34秒，程序每次上電都將ds1302時間初始化。

2.獲取時間

char year, month, day, hour, minute, second;

year= getDS1302_year();//獲取年的后兩位

month = getDS1302_ month ();//獲取月

day = getDS1302_ day ();//獲取日

hour = getDS1302_ hour ();//獲取小時

minute = getDS1302_ minute ();//獲取分鐘

second = getDS1302_ second ();//獲取秒

DS18B20說明：

DATA---------------------PC3

函數使用說明：

flaot Temperature；

Temperature= DS18B20_GetTemp();//獲取溫度

參考程序見附件

現象如下：

串口說明：

采用串口2

STM32CubeMx配置如下：

只需要將Nucleo板子通過usb插在電腦上即可，無需其他硬件。

本程序實現：電腦串口助手將字符串（固定長，如需改變長度，可在程序中更改）發給STM32F411板子，然后STM32F411板子將接收到的字符串發給定腦的串口助手。

測試程序如下：

uint8_t Rdata[20];

while (1)

{

if(HAL_UART_Receive(&huart2,Rdata, 13, 1000)==HAL_OK)

{

HAL_UART_Transmit(&huart2,Rdata, 13, 1000);

}

函數的說明可以查看頭文件stm32f4xx_hal_uart.h中的函數聲明。

結果如下：

參考程序見附件

風扇轉速控制采用PWM調速。

有關PWM部分示例代碼：以按鍵控制PWM占空比為例：

首先用STM32CubeMx軟件配置定時器PWM模式與按鍵輸入IO口。

定時器PWM模式配置

按鍵IO配置

然后生成Keil工程。

用Keil打開。

首先修改有關PWM方面的代碼。

PWM初始化代碼如下：

/* TIM10 init function */

void MX_TIM10_Init(void)

{

TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;

htim10.Instance = TIM10;

htim10.Init.Prescaler = 0;

htim10.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

htim10.Init.Period = 0;

htim10.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

HAL_TIM_Base_Init(&htim10);

HAL_TIM_PWM_Init(&htim10);

sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;

sConfigOC.Pulse = 0;

sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim10, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);

}

查看頭文件stm32f4xx_hal_tim.h，可以知道定時器初始化參數的含義如下：

從頭文件中可以看出，要想簡單配置PWM很簡單，只要改變PWM周期的值與脈沖值就好。

比如將改變一下兩個語句：

htim10.Init.Period = 1000;

sConfigOC.Pulse = 200;

便將PWM配置為周期為1000個定時器周期，高電平持續時間為200個定時器時鐘周期，占空比為200/1000=20%。

要想用按鍵控制PWM占空比，我們只需要修改一下PWM初始化函數，修改如下：

修改此函數之后，前面的函數聲明也要改。改為：static void MX_TIM10_Init(int period,intpulse);

要想PWM工作，需要啟動PWM。查看頭文件stm32f4xx_hal_tim.h，可以看到如下函數：

這是PWM啟動與停止的函數。

最后看看按鍵，只需要把按鍵配置為上拉模式就好。

在按鍵初始化中，將

GPIO_InitStruct.Pull= GPIO_NOPULL;

改為

GPIO_InitStruct.Pull= GPIO_PULLUP;

接下來便可以寫主函數。

int main(void)

{

/* USER CODE BEGIN 1 */

int i=100;

/* USER CODE END 1 */

/* MCU Configuration----------------------------------------------------------*/

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

HAL_Init();

/* Configure the system clock */

SystemClock_Config();

/* System interrupt init*/

/* Sets the priority grouping field */

HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_0);

HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);

/* Initialize all configured peripherals */

MX_GPIO_Init();

MX_TIM10_Init(1000,100);//PWM初始化

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_TIM_PWM_Start(&htim10,TIM_CHANNEL_1);//啟動PWM

/* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN 3 */

/* Infinite loop */

while (1)

{

if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13))//如果按鍵按下

{

i=i+100;

if(i==1000) i=100;

HAL_TIM_PWM_Stop(&htim10, TIM_CHANNEL_1);//停止PWM

MX_TIM10_Init(1000,i);//PWM重新配置，周期為1000，高電平持續時間為i

HAL_TIM_PWM_Start(&htim10,TIM_CHANNEL_1);//啟動PWM

while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13));//等待按鍵釋放

}

/* USER CODE END 3 */

}

編譯程序，下載程序，可以看到現象：

以上圖文的Word格式文檔下載(內容和本網頁上的一模一樣,方便大家保存):

采用STM32的智能節能風扇設計.doc (1.93 MB, 下載次數: 97)
本設計源碼下載：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-117901-1.html

作者: eastwin 時間: 2018-5-16 15:31
厲害了，準備做一個試試

作者: 竹楊樹 時間: 2018-9-21 10:39
有材料清單嗎

作者: Brave~ 時間: 2020-1-9 20:56
引腳PB13-15連接的是風扇嗎，還需要繼電器嗎

作者: 傾聽一分鐘 時間: 2020-5-11 21:25
不錯，請問樓主有原理圖繼續分享一下嗎?

歡迎光臨 (http://www.zg4o1577.cn/bbs/)