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基于stm32的智能节能风扇设计

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楼主
ID:328161 发表于 2018-5-14 09:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
节能风扇可实现的功能
(1)智能风扇可通过温度检测到即时室温,然后根据室温的高低以及设定的温度对扇叶的转速进行自我调节。比如设定的温度为20度,则室温为21度时,风扇转速慢,室温为22度时,风扇转速变快,室温为23度时,风扇转速更快,以此类推。
(2)智能风扇可通过红外传感器感受人的存在,无人时可自动关闭,节省能源。
(3)通过设定时间,定时关闭风扇
(4)风扇有普通模式,可以设置为快档,中档,慢档,跟普通风扇一样,不受温度影响。
(5)本系统装配安卓客户端,可以进行一些相关功能的控制,简单方便。

方案框图如下:


蓝牙采用HC-06,如下图:

温度传感器DS18B20与时钟芯片DS1302如下:

智能模式下,没人的时候,液晶显示nobody,风扇不转。

智能模式下:当count计时达到00:10:00时,风扇停止转动。

普通模式下:快档,中档,停止档

DS18B20和DS1302说明:
工程采用STM32CubeMx软件产生,引脚配置如下:其他配置默认。


DS1302接线说明:
SCLK-----------------------PC0
DATA-----------------------PC1
RST-------------------------PC2
函数使用方法说明:
1.ds1302初始化。
函数如下:
void Init_DS1302(char year,char month,charday,char hour,char minute,char second,char flag);
注意:年year输入后两位;最后一个flag指的是:如果ds1302没有外接锂电池,程序每次都初始化,那么flag=0;如果有外接锂电池,程序只需第一次上电初始化,那么flag=1;
比如Init_DS1302(15,2,12,17,4,34,0);
则表示初始化时间为:15年2月12日17点4分34秒,程序每次上电都将ds1302时间初始化。
2.获取时间
char year, month, day, hour, minute, second;
year= getDS1302_year();//获取年的后两位
month = getDS1302_ month ();//获取月
day = getDS1302_ day ();//获取日
hour = getDS1302_ hour ();//获取小时
minute = getDS1302_ minute ();//获取分钟
second = getDS1302_ second ();//获取秒
DS18B20说明:
DATA---------------------PC3
函数使用说明:
flaot Temperature;
Temperature= DS18B20_GetTemp();//获取温度

参考程序见附件
现象如下:

串口说明:
采用串口2
STM32CubeMx配置如下:

只需要将Nucleo板子通过usb插在电脑上即可,无需其他硬件。
本程序实现:电脑串口助手将字符串(固定长,如需改变长度,可在程序中更改)发给STM32F411板子,然后STM32F411板子将接收到的字符串发给定脑的串口助手。
测试程序如下:
uint8_t Rdata[20];
while (1)
{
         if(HAL_UART_Receive(&huart2,Rdata, 13, 1000)==HAL_OK)
         {
                   HAL_UART_Transmit(&huart2,Rdata, 13, 1000);
         }
}
函数的说明可以查看头文件stm32f4xx_hal_uart.h中的函数声明。

结果如下:

参考程序见附件

风扇转速控制采用PWM调速。
有关PWM部分示例代码:以按键控制PWM占空比为例:
首先用STM32CubeMx软件配置定时器PWM模式与按键输入IO口。

定时器PWM模式配置

按键IO配置

然后生成Keil工程。
用Keil打开。
         首先修改有关PWM方面的代码。
PWM初始化代码如下:
/* 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);
}


查看头文件stm32f4xx_hal_tim.h,可以知道定时器初始化参数的含义如下:


从头文件中可以看出,要想简单配置PWM很简单,只要改变PWM周期的值与脉冲值就好。
比如将改变一下两个语句:
htim10.Init.Period = 1000;
sConfigOC.Pulse = 200;
便将PWM配置为周期为1000个定时器周期,高电平持续时间为200个定时器时钟周期,占空比为200/1000=20%。
要想用按键控制PWM占空比,我们只需要修改一下PWM初始化函数,修改如下:

修改此函数之后,前面的函数声明也要改。改为:static void MX_TIM10_Init(int period,intpulse);

要想PWM工作,需要启动PWM。查看头文件stm32f4xx_hal_tim.h,可以看到如下函数:

这是PWM启动与停止的函数。
最后看看按键,只需要把按键配置为上拉模式就好。
在按键初始化中,将
GPIO_InitStruct.Pull= GPIO_NOPULL;
改为
GPIO_InitStruct.Pull= GPIO_PULLUP;

接下来便可以写主函数。

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);//启动PWM
  /* USER CODE END 2 */

  /* USER CODE BEGIN 3 */
  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
                if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13))//如果按键按下
                {
  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,周期为1000,高电平持续时间为i
                        HAL_TIM_PWM_Start(&htim10,TIM_CHANNEL_1);//启动PWM
                        while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_13));//等待按键释放
                }
  }
  /* USER CODE END 3 */

}

编译程序,下载程序,可以看到现象:



以上图文的Word格式文档下载(内容和本网页上的一模一样,方便大家保存):
采用STM32的智能节能风扇设计.doc (1.93 MB, 下载次数: 97)
本设计源码下载:http://www.51hei.com/bbs/dpj-117901-1.html

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沙发
ID:281465 发表于 2018-5-16 15:31 | 只看该作者
厉害了,准备做一个试试
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板凳
ID:400794 发表于 2018-9-21 10:39 | 只看该作者
有材料清单吗
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地板
ID:634486 发表于 2019-11-7 11:12 来自手机
有材料清单吗?楼主有偿

5#
ID:509948 发表于 2020-1-9 20:56 | 只看该作者
引脚PB13-15连接的是风扇吗,还需要继电器吗
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6#
ID:479957 发表于 2020-5-11 21:25 来自手机 | 只看该作者
不错,请问楼主有原理图继续分享一下吗?
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