基于STM32的温控风扇-设计说明书
电子校园网 编号：
CJ-32-2022-006-LW
设计摘要：
本论文介绍了基于STM32微控制器的温控风扇设计与实现。该风扇具备多种功能，包括温度控制风速、挡位切换和温度设置等。硬件方面，采用STM32作为主控芯片，并连接了OLED12864显示屏以及附加的加热杀菌和清洁调节功能模块。软件方面，编写了STM32的固件程序，实现按键检测、温度采集和风速控制等功能，并开发了适配OLED12864显示屏的驱动程序，能够实时显示温度、挡位和工作模式。
经过实验验证，该温控风扇能够根据环境温度调整风速，提供停止、低速、中速和高速四个挡位的选择，以满足不同需求。用户可以手动切换挡位和模式，通过按键设置停止、低速、中速和高速的温度值。显示屏能够直观地显示当前温度、挡位和模式信息，方便用户掌握风扇的运行状态。
本设计提供了一种智能化的温控风扇解决方案，具有实用性和创新性。它不仅提供了舒适的室内环境调节效果，还通过加热杀菌和清洁调节功能提高了风扇的多功能性。该设计为温控风扇的发展和应用提供了有益的参考，并可在室内环境调节领域中得到广泛应用。
关键词：STM32、温控风扇、OLED12864、挡位控制、温度设置、加热杀菌、清洁调节、智能化
字数：9000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能擦鞋鞋柜实物测试
5.3 设置阈值测试
5.4手动开启风扇测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键设置阈值测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着人们对舒适室内环境的要求不断提高，温控风扇作为一种重要的室内环境调节设备逐渐受到关注。传统的风扇只能通过手动控制来调整风速，无法根据环境温度自动调节，存在使用不便和能源浪费的问题。因此，设计一种基于STM32微控制器的温控风扇具有重要的研究意义和实际应用价值。
选取STM32微控制器作为主控芯片，可以充分利用其强大的处理能力和丰富的接口资源，实现智能化的温控风扇设计。通过温度传感器采集环境温度，并结合固件程序实现根据温度变化自动调节风速的功能。同时，通过按键切换模式和挡位，用户可以根据自身需求进行手动控制。而OLED显示屏的使用，能够实时显示温度、挡位和模式信息，提升用户体验。
这种基于STM32的温控风扇设计具有以下实际意义：提高室内空气质量：温控风扇可以根据环境温度智能调节风速，使空气流通更加舒适，提升室内空气质量。能源节约：通过自动调节风速，避免了长时间高速运行和能源浪费的问题，实现对能源的有效利用。提升用户体验：用户可以通过手动控制挡位和模式，根据个人需求调整风速，同时显示屏实时反馈工作状态，增强用户交互和体验。推动智能家居发展：该设计采用STM32微控制器和OLED显示屏等先进技术，为智能家居领域的发展提供了一个具体的应用案例。
综上所述，基于STM32的温控风扇设计不仅有助于改善室内环境质量，节约能源，提升用户体验，还推动了智能家居技术的发展。因此，该选题具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.2 国内外研究现状
在温控风扇领域，国内外都有一定的研究和应用。研究者们致力于设计出更智能、高效的温控风扇系统。以下是国内外研究现状的概述：
国内研究现状：在国内，研究者们对于温控风扇的设计与优化进行了广泛的研究。他们主要关注于硬件设计、软件算法和智能化方面。例如，一些研究团队采用PID控制算法实现温度控制，通过传感器采集环境温度，控制风扇转速的调节。还有研究人员利用无线传感网络收集室内各个区域的温度数据，并对风扇的工作模式进行自动调节，以提升室内温度均衡和舒适性。
国外研究现状：在国外，研究者们更加注重温控风扇系统的智能化和优化。他们利用先进的技术如机器学习和计算流体力学（CFD）模拟等来改进温控风扇的性能。例如，一些研究人员开发了基于机器学习算法的温控风扇系统，通过传感器采集室内环境数据，并预测用户的舒适需求，自动调节风扇的工作模式和风速。还有研究团队利用CFD模拟技术分析风扇的气流特性，并通过优化设计提高其效率和性能。
总体而言，国内外的研究主要关注于温控风扇系统的硬件设计、软件算法和智能化方面。当前的研究趋势是结合传感器技术、机器学习和优化方法，实现更智能、高效的温控风扇系统。这些研究成果对于改善室内环境质量、节约能源以及提升用户体验具有重要意义。然而，对于基于STM32微控制器的温控风扇的深入研究和应用尚相对较少，因此本论文所介绍的设计在该领域中具有一定的创新性和应用价值。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32的温控风扇，主要实现以下功能：
1.温度控制风速，四个挡位，停止、低速、中速、高速
2.按键可切换模式，可手动切换挡位，四个挡位，停止、低速、中速、高速
3.按键设置温度值，包括停止温度，低速温度，中速温度、高速温度
4.显示屏显示温度值、风速挡位值、模式
